吉恩·特雷西：《光线追踪及超越》
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光线追踪在某种程度上解释起来很简单：“我们整天都在做这件事：这就是你在视觉上导航世界的方式，”吉恩·特雷西解释说。“我之所以知道你坐在这里，而不是在那边，是因为从你到我眼睛的光是沿直线传播的。”
特雷西是威廉玛丽大学的物理学教授和现任系主任，他是一系列技术、方法和方程的作者之一，这些技术、方法和方程可用于更复杂的光线追踪应用。特蕾西和他的合著者在书中总结的工作上已经合作了将近20年，他们觉得把结果集中在一个地方很重要，同时也描述了尚未出现在印刷中的新观点。
射线追踪和超越是专门针对了解等离子体中的波。等离子体通常被称为物质的第四种状态，是一种导电流体。等离子体像气体，但又不是气体。
即使在可见光下，光线追踪也会很快变得复杂。当你扩展你的思维，不再局限于单一物体反射的一组光线时，光就会从各个不同的方向进入你的视野。
“如果你想表征光场，在空间的每一点，你必须知道方向是什么，颜色是什么，”特雷西解释说。更大、更复杂的信息集称为射线相空间。“这就是我们工作的领域。”
即使是相对较小的温度变化也会扭曲可见光，使光线行为复杂化，并产生你在热沥青上看到的热浪和其他类似的海市蜃楼现象。与已经相当可观的可见光相空间相比，等离子体的相空间，在外行人看来，几乎难以想象的复杂。想象一个被幻想包裹着的海市蜃楼，幸福地生活在镜子房子里，没有一个是静止的。
等等，还有呢。所有这些都是在时空的四维空间中进行的，另外四维空间表征了射线的方向和颜色（实际上是波的频率）。所以射线的自然相空间是八维的，特雷西承认这种状态很难想象。
特蕾西说：“在等离子体中，波弯曲并做各种奇怪的事情。”“此外，它们还会分裂。有一些共振现象发生，你可以有一条射线进来，两条出来。”
射线追踪和超越是一个数学编排的等离子的时髦的舞蹈。理解和预测等离子体的行为是很重要的。了解等离子体对理解我们如何产生核聚变能有很大帮助。核聚变是为太阳提供动力的核能，它不同于裂变——今天核电站使用的核过程。核聚变作为一种能源提供了巨大的潜力，这种潜力距离实现还有很长的路要走。
“核聚变项目的长期目标是发电，”特雷西说。“这是一个非常长期的研究项目。聚变能一直是30年后的事情，因为一切都比你想象的要困难得多。”
《射线追踪与超越》提出了一种解决等离子体中电磁辐射方程的方法——尽管特雷西指出，书中讨论的数学工具可以用于远离等离子体物理的非常一般的环境。等离子体科学具有天文学/宇宙学的应用（恒星本质上是等离子体球），但本书的主题主要是在地球上被称为托卡马克的设备中产生的等离子体。
从某种意义上说，托卡马克是一颗人造恒星。氢气被加热到比太阳更高的温度，并被置于强大的磁场中，从而产生带电的等离子体。
特雷西说：“这项研究的特殊应用与使用电磁波将聚变等离子体加热到热核条件有关。”“我们的算法，我们的代码——整个理论都是在书中发展起来的——是第一个可以处理托科马克内部光线分裂现象的算法。这是我们一直致力于的主要应用。”
尽管在此过程中，特蕾西和他的合著者已经应用了类似的方法来研究海洋中的赤道波，其他人也用它们来研究太阳中的“磁声”波。
这本书将吸引等离子体/聚变科学家和工程师的重要读者，尽管特雷西说，对于一本平均每页可能有四个方程的书来说，读者不太可能很多。
“现在，它在亚马逊上的排名大约是200万，”他面无表情地说，“尽管它确实上升到了16万。”
