超弦理论:探究时间、空间及宇宙的本原

这是你能听懂的量子物理 弦理论到超弦理论的*新发展 面对引力理论和量子力学的矛盾 在空间 时间 维度中爆炸 启发对宇宙的**思考 科普读物越弱越暗越美丽作者李淼推荐 随书赠精美书签一张

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    作  者 :
    (日)大栗博司(Hirosi Ooguri) 著;逸宁 译
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    图书 > 科学与自然 > 科普读物
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    超弦理论:探究时间、空间及宇宙的本原
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    目录

    序言一
    序言二
    前言
    第一章  为什么不是“点”?
      1、“点”是没有部分的
      2、物质是由什么组成的
      3、标准模型之问题一:暗物质与暗能量
      4、标准模型之问题二:法解释引力
      5、解释场力不可思议的“场”
      6、点粒子引起的“穷大”问题
      7、不放弃“点”的想法
    第二章  微观世界的“穷途末路”与“柳暗花明”
      1、解决穷大的两种可能
      2、光既是“波”又是“粒子”
      3、“反粒子”也会引起穷大
      4、“重整化”的作用超出了我们的预想
      5、“重整化”让“知的分类”变为可能
      6、引力为“重整化”关上了一道门
      7、黑洞是结构层次的终点
      小专栏  思想实验
    第三章  从“弦理论”到“超弦理论”
      1、以根本解决方案为目标的弦理论
      2、17种基本粒子都是由一种“弦”组成的
      3、“开弦”是意大利干面条,“闭弦”是通心粉
      4、为什么弦可以消除穷大
      5、光子是“开弦”的振动
      6、“闭弦”传递引力
      7、弦理论与超弦理论的区别
      8、什么是“超空间”
      9、什么是“超对称性”
      10、我们在超空间里吗?
      小专栏  南部阳一郎丢失的论文
    第四章  为什么是九维空间?
      1、为什么这个世界是三维的
      2、弦理论适用的空间为二十五维!
      3、光子没有质量
      4、“量子摇摆的能量”并不为0
      5、“光子的质量”之探究方法
      6、不可思议的公式推导出二十五维
      7、为什么超弦理论的维度是九维
      小专栏  所谓的“了解”
    第五章  力的统一原理
      1、力有共通的原理
      2、电磁场与金融市场相似
      3、电场与利率
      4、磁场与汇率
      5、金融市场中也存在“电磁感应”
      6、电磁场中也存在“货币”
      7、电磁场的“标尺”是旋转的圆
      8、关于“高维度的货币”的杨-米尔斯理论(Yang-Mills theory)
      小专栏  金本位制与希格斯玻色子
    第六章  第一次超弦理论革命
      1、被抛弃的超弦理论
      2、不破坏宇称对称性的Ⅱ型超弦理论
      3、“疾病”缠身的Ⅰ型超弦理论
      4、标准模型的异常被抵消
      5、“三十二维的旋转对称性”
      6、超弦理论与弦理论的“联姻”——杂交弦理论
      7、用“卡拉比-丘成桐空间”简化九维
      8、“卡拉比-丘成桐空间”的欧拉数决定“世代数”!
      9、对人择原理的抵抗
      小专栏  学术的多样性
    第七章  拓扑弦理论
      1、法忘记第一次超弦理论革命给我带来的感动
      2、在距离都法测量的空间内能干什么?
      3、发现了计算方法
      4、拓扑四人组
      5、加利福尼亚州的第二次超弦理论革命
    第八章  第二次超弦理论革命
      1、威腾的不满
      2、一种理论的五种化身
      3、结合两种Ⅱ型理论的“T对偶性”
      4、异端之美——十维的超引力理论
      5、从一维的弦到二维的膜
      6、可以从十维的理论导出九维的理论吗?
      7、“强度”改变维度!
      8、“对偶网”与M理论
      9、维度是什么?空间是什么?
      小专栏  宇宙数学
    第九章  空间是幻想
      1、出现在十维空间内的五维物体
      2、“主角”不再是弦
      3、“开弦”缠着D膜
      4、弦的复活
      5、“开弦”是“黑洞的分子”!
      6、视界线是电影的银幕
      7、引力的全息术(holography)
      8、空间是幻想
      9、被证实的预言
      10、空间是由什么组成的?
    第十章  时间是“幻想”吗
      1、空间是什么
      2、时间是“幻想”吗
      3、为什么时间有“方向”
      4、知晓宇宙开始的引力波和中微子
      5、继续挑战超弦理论
    后记
    附录  欧拉的公式

    作者简介

    大栗博司,美国加州理工学院理论物理讲席教授,理论物理研究所所长,日本东京大学Kavli数学物理学联合宇宙研究机构(Kavli IPMU)研究主任。东京大学理学博士,发现了量子场论与超弦理论的深层数学构造,其研究曾获得美国数学学会大奖(2008年)、德国洪堡研究奖(2009年)、日本仁科纪念奖(2009年)、日本数学学会詹姆斯?西蒙斯奖(2012年),《超弦理论:探究时间、空间及宇宙的本原》获得2014年第30届日本讲谈社科学出版奖。

    名人推荐

    日本近来盛产诺贝尔奖获得者,可能只有少数人知道,日本还盛产*秀的理论物理学家和数学家,他们中有不少人对所谓的万有理论即超弦理论做出了重要贡献,其中有南部阳一郎、米谷民明以及本书作者大栗博司。这本关于超弦理论的科普著作深入浅出,在日本十分畅销,我毫无保留地推荐给大家。
    ——李淼 中山大学教授 

    名人推荐

    日本近来盛产诺贝尔奖获得者,可能只有少数人知道,日本还盛产很好的理论物理学家和数学家,他们中有不少人对所谓的万有理论即超弦理论做出了重要贡献,其中有南部阳一郎、米谷民明以及本书作者大栗博司。这本关于超弦理论的科普著作深入浅出,在日本十分畅销,我毫无保留地推荐给大家。
    ——李淼 中山大学教授 

    媒体评论

    能够以通俗语言和比喻讲解高深理论的本质,这是作者深厚理论修为下的成果。
    ——日本讲谈社科学出版奖评委评语

    主编推荐

    大栗博司教授著的《超弦理论--探究时间空间及宇宙的本原》旨在启蒙更多的青少年对科学、对物理的兴趣的科普读物中,以娓娓动听的语言把这门通常让人望而生畏的研究领域通俗易懂地展现出来。本书不仅解释了为何在考虑引力时,用于描述可观察世界的粒子物理标准模型所基于的法则失效,同时强调了取而代之的*有希望的侯选理论是超弦理论。

    读者对象

    青年(14-20岁),普通成人

    媒体评论

    能够以通俗语言和比喻讲解高深理论的本质,这是作者深厚理论修为下的成果。
    ——日本讲谈社科学出版奖评委评语

    内容简介

    超弦理论是继牛顿力学、爱因斯坦相对论之后,时空概念的第三次革命。超弦理论统一了引力理论与量子力学的矛盾,在《超弦理论--探究时间空间及宇宙的本原》中,大栗博司教授以通俗、风趣的语言讲解了量子物理基础、弦理论到超弦理论的*新发展、超弦理论的理论原理及证明,并在超弦理论下重新思考与探究了时空概念。

    精彩内容

        2.17种基本粒子都是由一种“弦”组成的
        用一种弦来解释所有的基本粒子,是弦理论的一大优点。南部和后藤探索弦理论的理由也在于此。
        之前的基本粒子理论认为,电子、光子等都是不同种类的粒子。基本粒子的标准模型里一共有17种基本粒子。这些原本没有被命名的、没有大小的点状粒子,竟被分成了17个种类,真是令人不可思议。
        然而,弦理论认为所有的基本粒子都是由一种弦组成的。正如小提琴琴弦不同的振动方式可以奏出不同音高一般,基本粒子也是通过“弦”的不同振动状态变成电子或光子的。科学领域中有一种观点叫作“经济性思考”,这个理论强调好的理论是用尽量少的概念解释*多东西。用一种弦来解释所有基本粒子的弦理论可以说够经济吧?这与威廉·汤姆森在19世纪提出“涡线原子”的想法是一致的。
        我们这里所说的弦**渺小,只具有一维空间尺度。连分辨率超高的LHC都无法看到它。因此弦理论与认为基本粒子为“点”粒子的标准模型并不矛盾。
        若自然界中的万物都是由弦组成的,或许会有人问:“那么,弦是由什么组成的呢?”如果我们假设弦是由点组成的,那么点粒子就变成了基本单位,因而“无穷大”的难题将会再次登场。因此,弦理论认为弦已经不可再分割了。
        但是,对弦理论深入研究后会发现,其实弦以及弦振动的空间也都是由其他更具本原的物质组成的。这方面的内容我放到了第九章,我们先按照弦是万物的基本单元的想法继续讲述。 

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