Foundations of Probability and Physics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Adenier, Guillaume (EDT)/ Khrennikov, Andrei Yu (EDT)/ Fuchs, Christopher A. (EDT)

出品人:

页数:476

译者:

出版时间:2007-3

价格:$ 231.65

装帧:HRD

isbn号码:9780735403918

丛书系列:

图书标签:

Probability
Physics
Foundations
Quantum Mechanics
Statistical Mechanics
Mathematical Physics
Random Processes
Information Theory
Bayesian Inference
Axiomatic Probability

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具体描述

This book features peer-reviewed papers presented at the 4th conference arranged by ICMM on probabilistic foundations of classical and quantum physics. This conferences examines the role that probability plays in the foundations of physics, theoretical as well as experimental, classical as well as quantum.

宇宙的结构与物质的演化：一本探索物质世界根本规律的著作本书深入剖析了当代物理学在理解宇宙基本结构和物质演化过程中所面临的核心挑战与取得的重大突破。全书结构严谨，论证详实，旨在为读者构建一个基于最前沿实验观测和理论模型的宏大图景，聚焦于物质在不同尺度下的行为模式及其相互作用的内在机制。第一部分：时空几何与引力的新视野本部分聚焦于对引力本质的重新审视，超越了牛顿经典引力学的框架，深入探讨爱因斯坦广义相对论的几何学基础及其在极端物理环境下的应用。第一章：黎曼几何与时空弯曲详细阐述了描述弯曲时空的数学工具——黎曼几何的基本概念，包括度规张量、里奇张量和黎曼曲率张量。着重分析了爱因斯坦场方程的物理意义，即物质能量分布如何决定时空的几何结构，反之，时空几何又如何支配物质的运动。探讨了爱因斯坦方程的精确解，特别是关于静态球对称星体（如史瓦西解）和旋转星体（如克尔解）的性质，为理解黑洞的形成与特征奠定了数学基础。第二章：黑洞物理学与信息悖论本章深入研究黑洞的事件视界、奇点结构以及霍金辐射的理论推导。讨论了黑洞热力学，强调了面积定理和熵的物理意义。随后，详细剖析了著名的黑洞信息悖论。我们审视了信息丢失的两种主要观点——“烟囱模型”与“软毛”理论的最新进展，并探讨了AdS/CFT对应关系在此问题中的潜在作用，揭示了信息守恒与量子引力之间的深刻联系。第三章：引力波天文学与时空涟漪本章聚焦于引力波的产生机制、传播特性及其对宇宙学的贡献。通过对双星系统（如双黑洞或双中子星并合）的数值相对论模拟结果的分析，详细解读了LIGO/Virgo等探测器记录到的典型波形，解释了如何利用这些波形反推源的质量、自旋和相对位置。此外，探讨了超新星爆发和早期宇宙原初引力波背景的探测前景，及其对检验引力理论本质的意义。第二部分：标准模型之外：粒子物理学的边界探索本部分将目光转向构成物质的微观粒子世界，考察标准模型（SM）的局限性，并系统介绍当前主流的超越标准模型（BSM）的理论框架。第四章：标准模型的成功与结构剖析全面回顾了标准模型在描述电磁力、弱核力和强核力方面的巨大成功，包括对夸克、轻子以及规范玻色子的精确预测。本章详述了希格斯机制如何赋予规范玻色子质量，并讨论了费米子质量的起源。同时，清晰界定了标准模型在处理中微子质量、暗物质和重力统一性等问题上的内在缺陷。第五章：超越标准模型：对称性破缺与新粒子本章重点探讨了如何通过引入新的对称性或场来解决标准模型的遗留问题。深入分析了超对称性（SUSY）的各种模型（如MSSM），探讨了超粒子的可能性质及其在强子对撞机上的探测路径。讨论了额外空间维度的引入，如大统一理论（GUTs）框架下质子衰变的预测。此外，还探讨了无额外维度的模型，如Kaluza-Klein理论在解释粒子质量谱方面的应用。第六章：中微子物理学的深层奥秘详细阐述了中微子振荡现象及其对粒子物理学标准模型的修正。分析了太阳中微子、大气中微子以及反应堆中微子实验的结果，确定了中微子质量的非零性。探讨了对“海尔巴赫（See-Saw）”机制的理论建模，解释了为何中微子质量远小于其他费米子，并讨论了马约拉纳中微子的可能性，即粒子是否为自己的反粒子。第三部分：凝聚态中的量子现象与新兴材料本部分将焦点从高能物理转向凝聚态系统，探讨在强相互作用下涌现出的复杂量子现象，以及这些现象在信息技术中的潜在应用。第七章：拓扑在物质中的体现本章深入解析了拓扑不变量在描述凝聚态系统中的关键作用。阐述了拓扑绝缘体（TIs）的概念，解释了其体态绝缘而边缘导电的奇特性质，这源于自旋轨道耦合的非平庸拓扑结构。讨论了拓扑半金属（如狄拉克和外尔半金属）的能带结构，以及它们在极端电磁场下表现出的霍尔效应的拓扑起源。第八章：强关联电子系统与非常规超导性本章探讨了在强电子间相互作用下，电子系统可能出现的反直觉行为。重点分析了高温超导体的机理——特别是铜氧化物和铁基超导体，对比了BCS理论的局限性。讨论了“莫尔绝缘体”和“分数量子霍尔效应”等概念，展示了如何通过精细调控系统参数来实现新的物态。第九章：量子信息载体：量子比特的实现与挑战本部分关注如何利用材料体系的内在量子特性来构建和操控量子比特。详细考察了固态系统中实现量子比特的几种主流方案，包括超导电路量子比特（Transmons）、半导体量子点中的自旋量子比特以及拓扑量子比特的理论优势。讨论了退相干问题对量子计算实用化的制约，以及纠错码在保持量子信息纯度中的核心地位。第四部分：宇宙学的观测与结构形成本部分将理论物理的成果应用于对可观测宇宙的整体理解，从早期宇宙到大尺度结构的演化。第十章：暴胀理论与宇宙微波背景系统回顾了宇宙暴胀理论的必要性（视界问题、平坦性问题）和基本预测。详细分析了宇宙微波背景辐射（CMB）的性质，特别是其极化信息（E模和B模）。探讨了原初引力波在CMB B模中留下的特征印记，以及对这些特征的精确测量如何约束暴胀模型的参数空间。第十一章：暗物质的性质与探测全面概述了证明暗物质存在的动力学证据（旋转曲线、引力透镜效应、星系团动力学）。系统分类了候选的暗物质粒子模型，如WIMPs、轴子（Axions）以及惰性中微子。详细介绍了直接探测（地下实验室）、间接探测（湮灭信号）和对撞机制（产生新粒子）的实验策略及其面临的背景噪音挑战。第十二章：暗能量与宇宙加速膨胀本章聚焦于驱动宇宙加速膨胀的神秘力量——暗能量。讨论了观测到的宇宙学数据（Ia型超新星、LSS、BAO）如何推导出暗能量占据宇宙总能量密度的约70%。深入探讨了两种主流的解释：宇宙学常数（真空能）模型，及其与量子场论预测值之间存在的巨大差异（精细调节问题）；以及动态暗能量模型，如修正引力理论（f(R)重力）或标量场驱动的Quintessence模型。全书力求在描述物理现象的同时，强调理论之间的内在联系和方法论的统一性，为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的现代物理学全景图。