《巫師外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理數學》作者查爾斯·L.阿德勒運用淺顯易懂的數學模型，和僅僅高中難度的代數學知識，覆蓋了大量有趣的科幻和奇幻主題。其中既有阨休拉·勒古恩的經典著作，又有《星球大戰》和《阿凡達》等科幻大片，幫助讀者得以認清可能性的限界。阿德勒先生闡述了《哈利波特》和《德雷斯頓檔案》等奇幻作品難以嚴格符合科學原理的深層次原因，以及魔法在麻瓜世界的科學之處。他詳細講述了星際旅行，讓我們理解為什麼它沒有變得像科幻作品預言的那樣經濟又普及。阿德勒還從科學角度講述了關於繫外行星的知識，以及在現實中我們怎樣尋找外星人，為什麼工作的重點從無線通訊轉向了太空望遠鏡。在全書的末尾，他探討了人類與其他智能生物的**命運。全書旁征博引，談及巨量的科幻作家及其作品。不止在正文中包含若干故事梗概，還在附錄裡奉上了一份關於牛頓運動定律的速成簡介。

從瞬間移形到太空電梯，從外星接觸到星際旅行 ，科幻和奇幻作家筆下的世界總是充滿奇思妙想。但 是這些奇妙的設定到底是否可信呢？查爾斯·L.阿德 勒編著的《巫師外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理 數學》運用淺顯易懂的數學模型，探討了包含阨休拉 ·勒古恩在內的經典著作，以及《星球大戰》和《阿 凡達》等科幻大片中最富創意的那些細節背後隱藏的 物理學和數學原理。本書適用於任何科幻和奇幻讀者 ，不管你是喜歡踏踏實實的技術，還是天馬行空的想 像，它都會幫助你更好地理解有關科幻與奇幻的一切 。

第1章 遊戲開始
1.1 創作本書的目的
1.2 我的若干假設前提
1.3 全書結構
1.4 你需要掌握的數學和物理學基礎知識
1.5 能量與功率
**部分 波特物理學
第2章 哈利·波特與守恆律
2.1 奇幻小說的分類
2.2 變形魔法與質量守恆
2.3 幻影移形和動量守恆
2.4 修復咒和熱力學第二定律
第3章 霍格沃茨為何這麼黑
3.1 魔法與科技
3.2 照明問題
第4章 魔獸及其證偽
4.1 神龍現身
4.2 如何構造一個巨人
4.3 克萊伯定律之一：美人魚
4.4 克萊伯定律之二：貓頭鷹、龍、鷹頭飛馬和其他飛天神獸
第二部分 星際旅行
第5章 技術革新：汽車為何跟不上計算機
5.1 未來世界的交通
5.2 星際旅行的真相
5.3 計算過程的能量需求
5.4 普通汽車與飛行車的能耗分析
5.5 低空軌道飛行
第6章 太空度假
6.1 科幻小說中的未來：太空假期便捷又便宜
6.2 軌道飛行器
6.3 任何太空行程的**步：太空行的能量代價
6.4 太空旅程的資金來源
第7章 太空殖民地
7.1 太空居民
7.2 奧尼爾式殖民地
7.3 重力問題
7.4 太空站中的人工“重力”
7.5 拉格朗日點
7.6 地外生態和能源問題
7.7 項目估價
第8章 太空電梯
8.1 乘梯上太空
8.2 地球同步軌道的物理學原理
8.3 何謂太空電梯，它有什麼用？
8.4 建築如何挺立，因何倒塌？
8.5 拉力與耐力：碳納米管
8.6 能量、“轎廂”、激光和推進繫統
8.7 成功可能性有多大
8.8 太空電梯的精準數據
第9章 載人星際航行
9.1 這不是坐飛機，*不同於航海
9.2 開普勒三大定律
9.3 霍曼轉移軌道
9.4 Δv及其他
9.5 返程問題
9.6 引力彈弓效應和混沌軌道
9.7 成本問題
**0章 **推進繫統
10.1 加速行進
10.2 為什麼化學推進繫統無法勝任
10.3 *****的物理學公式
10.4 **推進繫統設想
10.5 “**飛船”：“獵戶座”推進器
10.6 星際旅行前景展望
**1章 空想中的推進繫統
11.1 *具空想色彩的推進繫統
11.2 物質反物質推進繫統的質量比
11.3 輻射問題
**2章 星際旅行與相對論
12.1 時間足夠你做任何事
12.2 愛因斯坦有沒有搞錯？
12.3 若干疑難之處
12.4 相對論背景下的勻加速運動
**3章 超光速旅行和時間旅行
13.1 現實主義的答案
13.2 非現實主義的回答
13.3 為什麼超光速就意味著時間旅行
13.4 廣義相對論
13.5 引力時間延緩與黑洞
13.6 蟲洞和“奇異”物質
13.7 祖父悖論和其他奇聞
第三部分 外星人與外星世界
**4章 尋找宜居行星
14.1 阿德勒準則
14.2 恆星的類型
14.3 行星與其恆星之間的距離
14.4 溫室效應
14.5 軌道偏心率
14.6 行星大小與大氣層保有能力
14.7 安娜·卡列尼娜法則和宜居星球
14.8 未解之謎
**5章 尋找史波克的科學方法
15.1 繫外行星和外星植物
15.2 多普勒方法
15.3 凌日現像與開普勒計劃
15.4 生命的特殊印記
15.5 外星光合作用
**6章 與外星人對話的數學原理
16.1 對外星生命的三種觀點
16.2 與外星人接觸的動力
16.3 德雷克方程模型與外星接觸的數學評估
第四部分 古戈年
**7章 人類的短期生存前景
17.1 我們的世界將這樣落幕
17.2 短期風險，人為制造的災難
**8章 建造一顆星球
18.1 地球化改造
18.2 火星的基本特征
18.3 溫度與火星大氣
18.4 大氣中的氧
18.5 經濟收益
**9章 戴森球和環形世界
19.1 戴森球
19.2 戴森網
19.3 尼文的環形世界
19.4 環形世界、**衛星定位和愛倫菲斯特悖論
19.5 環形世界不穩定！
19.6 讓空想成為現實——以及有沒有必要？
第20章 **文明和卡爾達謝夫等級
20.1 卡爾達謝夫等級
20.2 我們現在的0.7 型文明
20.3 第Ⅰ類文明
20.4 繼續升級
20.5 第Ⅱ類文明
20.6 第Ⅲ類文明
第21章 古戈年
21.1 明天的明天
21.2 “短期”展望：5億年以內的時光
21.3 “中期”前景：1013年以內
21.4 “長期”前景：直到時間盡頭（古戈年）
21.5 以黑洞為動力的文明
21.6 質子會衰變——確定嗎？
21.7 古戈年——直到所有黑洞都蒸發
21.8 我們*後的致意
致謝
附錄 牛頓三大運動定律
A.1 牛頓運動定律
A.2 常見的作用力
參考文獻
譯後記 讓科幻回歸科學