The Complete Idiot's Guide to String Theory pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Musser, George

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:$ 33.84

装帧:

isbn号码:9781433275593

丛书系列:

图书标签:

String Theory
Physics
Quantum Physics
Cosmology
Theoretical Physics
Science
Popular Science
Idiot's Guide
Space-Time
Multiverse

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

弦理论的完整指南：揭示宇宙的终极构想作者：[请在此处填写原书作者姓名，如果知道的话，如果不知道，请留空] 一本深入浅出、包罗万象的著作，带领读者探索现代物理学的最前沿——弦理论。本书旨在为对宇宙基本构成抱有浓厚兴趣的初学者、学生以及希望系统了解这一复杂理论的非专业人士提供一份清晰、详尽的路线图。我们不会从复杂的数学推导开始，而是着重于概念的构建和物理意义的阐释，让抽象的理论变得触手可及。本书的结构精心设计，旨在循序渐进地引导读者穿越物理学理论的演变历程，理解弦理论诞生的历史必然性，以及它为解决现有物理学两大支柱——广义相对论和量子力学——之间看似不可调和的矛盾所提供的优雅方案。第一部分：物理学的危机与量子引力的召唤在深入探讨弦理论本身之前，我们首先要回顾现代物理学的宏伟成就和其面临的根本性挑战。第一章：牛顿的遗产与爱因斯坦的革命本章回顾了经典力学的基石，从万有引力定律到伽利略的实验观察，奠定了我们对宏观世界的理解。随后，我们将聚焦于爱因斯坦的广义相对论——时空弯曲的几何学描述。我们将用直观的语言解释什么是时空，以及引力如何不再是力，而是时空本身的形变。第二章：微观世界的幽灵：量子力学初探紧接着，我们转向微观领域。本章介绍量子力学的核心概念：波粒二象性、不确定性原理（海森堡）以及概率性的本质。我们将讨论量子场论的建立，这是描述除引力外所有基本粒子的标准模型（Standard Model）的数学框架。标准模型是迄今为止最成功的物理学理论之一，它精确地预测了夸克、轻子以及规范玻色子（如光子、W和Z玻色子）的存在。第三章：理论的冲突点：当引力遇上量子这是本书的核心冲突点。我们将清晰地阐述为何将广义相对论（描述宏观引力）的方程直接“量子化”会导致灾难性的无穷大——即理论失效。在黑洞内部或宇宙大爆炸的奇点，我们需要一个统一的理论来描述极高能量和极小尺度的引力行为。这个需求，即“量子引力”理论，是推动弦理论研究的根本动力。第二部分：弦的登场与维度的奥秘本部分正式引入弦理论，解释它如何从一个看似边缘的数学工具，演变为最有希望的“万有理论”（Theory of Everything, TOE）的候选者。第四章：从点粒子到振动的弦弦理论的核心思想是革命性的：宇宙中最基本的实体并非零维的点状粒子，而是微小的一维“弦”（strings）。我们将解释这些弦如何通过不同的振动模式来表现出不同的基本粒子——电子、光子、夸克，甚至引力子（引力量子）。这种统一性是弦理论的第一个强大论据。我们会类比吉他的琴弦，不同的音符对应不同的粒子。第五章：多余的维度：卷曲的空间弦理论的数学结构要求存在比我们日常感知的四维时空（三维空间加一维时间）更多的维度。本书将详细探讨为什么需要这些额外的维度（通常是十维或十一维），以及它们是如何被“隐藏”起来的。我们将介绍卡拉比-丘（Calabi-Yau）流形的概念，解释这些高维空间是如何被紧致化（compactified）成极其微小的、我们无法直接观测的形状，而这些形状的几何结构，反过来决定了我们低维世界中粒子的性质和物理定律。第六章：超对称：粒子世界的镜像超对称（Supersymmetry, SUSY）是弦理论不可或缺的伴侣。本章将解释超对称的基本假设：每一个已知费米子（物质粒子）都对应一个超对称的玻色子（力粒子），反之亦然。尽管尚未被实验证实，超对称为解决某些理论问题（如质量层级问题）提供了关键的数学对称性，并进一步丰富了弦理论的内在结构。第三部分：五种理论与M理论的统一随着研究的深入，物理学家发现了五种相互独立的超弦理论。这一发现起初令人困惑，但最终导向了理论的终极统一。第七章：五种弦理论的并存我们将逐一介绍这五种主要的超弦理论（I型、IIA型、IIB型以及异光谱的杂合理论）。解释它们在维度需求、手性（chirality）以及是否包含“开弦”（Open Strings，有端点的弦）上的区别。读者将了解到，理论家们如何努力地在这些看似不同的理论之间寻找联系。第八章：对偶性：理论间的桥梁对偶性（Duality）是理解弦理论统一性的关键概念。本章将解释“T对偶”和“S对偶”等概念，它们表明在某些物理条件下，一个弦理论的描述等价于另一个不同理论的描述。例如，强耦合的理论可以等效于弱耦合的理论。这暗示着五种理论可能只是一个更宏大理论在不同极限下的投影。第九章：M理论：十一维的统一蓝图引入M理论——一个可能统一所有五种超弦理论的十一维框架。M理论不仅包含了弦，还引入了更高维度的对象，即“膜”（Membranes，或称D-branes）。我们将探讨膜的概念如何提供了一种理解弦的边界条件以及量子引力的新途径。第四章：弦理论的现象学与未来展望本书的最后一部分将探讨弦理论的实验验证问题、它在宇宙学中的潜在应用，以及我们当前面临的巨大挑战。第十章：黑洞的熵与信息悖论弦理论在解决霍金的黑洞信息悖论方面取得了惊人的成功。本章将介绍Bekenstein-Hawking熵的计算，以及弦理论如何通过对D-膜的计数，精确地重现这些黑洞的微观状态数量，为量子引力提供了首次精确的微观解释。第十一章：宇宙学中的弦我们将探讨弦理论如何可能影响宇宙的早期历史，例如暴胀理论（Inflation）。此外，我们还将触及“景观”（The Landscape）的概念，即卡拉比-丘流形的不同几何形状可能对应着数以亿计的真空态，每一个都对应着一套不同的物理常数——这引发了关于“人择原理”的深刻哲学讨论。第十二章：实验的挑战与未竟之路尽管弦理论在数学上极其优美和自洽，但其核心预测（如超对称粒子、额外维度）尚未在大型强子对撞机（LHC）中被直接观测到。本章将审视目前正在进行的间接探测尝试，并讨论构建一个可检验、可证伪的理论所面临的根本困难。我们将以开放和审慎的态度，展望弦理论作为“万有理论”的潜力和局限性。结论：对终极现实的追求本书总结了弦理论的旅程，强调它不仅仅是一个物理学分支，更是数学、哲学与宇宙学交汇的产物。它代表了人类对自然界最深层真理的永恒追求。附录：关键术语表与进一步阅读推荐本书的附录将提供一个详细的术语表，帮助读者巩固理解；并为那些希望深入研究的读者提供权威的进阶参考书目和学术论文推荐。