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出版者:中国人口出版社

作者:石延博

出品人:

页数:96

译者:

出版时间:2004-5-1

价格:12.80元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787800799600

丛书系列:

图书标签:

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宇宙的低语：量子力学与弦理论的宏大叙事 作者： [此处留空，仿照专业书籍风格] 出版社： [此处留空，仿照专业书籍风格] ISBN： [此处留空，仿照专业书籍风格] --- 卷首语：超越牛顿的疆界 人类对宇宙的理解，如同在无垠的海洋中投下一粒沙。牛顿的经典力学为我们描绘了宏观世界的精确运行规律，其优雅和确定性统治了科学界数百年。然而，当我们将目光投向微观世界的深处，或者试图探究宇宙的起源与终极结构时，那层光鲜亮丽的帷幕便被撕开了。我们发现，决定电子轨道、光子行为的法则，与我们日常经验中的常识格格不入。 本书《宇宙的低语：量子力学与弦理论的宏大叙事》，正是为了带领读者，穿越经典物理学的藩篱，深入到现代物理学的核心领域——量子力学与弦理论的奇妙境地。我们不满足于对现象的简单描述，而是力求揭示支配这些现象背后的深层数学结构和哲学意涵。这不是一本简单的科普读物，而是一场对现实本质的深刻探寻，一次对人类认知极限的挑战。 第一部分：波粒二象性的迷宫——量子力学的基石 量子力学的诞生是20世纪最伟大的智力飞跃之一。它彻底颠覆了我们对实在的认知，将“确定性”替换为“概率性”，将“实在的客体”替换为“潜能的叠加态”。 第一章：黑体辐射与普朗克革命 我们将从历史的源头——黑体辐射问题入手。理解能量是如何以“量子”的形式不连续发射和吸收的，是打开量子世界的第一把钥匙。普朗克的假设，一个看似权宜之计的引入，却揭示了宇宙在最微小尺度上运行的基本“颗粒度”。我们将详细探讨普朗克常数 $h$ 的物理意义，以及它如何成为连接宏观与微观世界的桥梁。 第二章：光子的胜利与波函数的诞生 爱因斯坦对光电效应的解释，将光的粒子性——光子——推向了舞台中央。随后，德布罗意提出了物质波的概念，成功地将粒子与波的对立统一起来。本章的核心在于薛定谔方程。我们将剖析波函数 $Psi(x, t)$ 的物理意义，它不再描述一个确定的位置，而是描述粒子处于某种状态的概率幅。我们将深入讨论概率诠释（玻恩定则）的革命性意义，以及它对决定论思想的根本性冲击。 第三章：不确定性与量子纠缠 海森堡的不确定性原理 $Delta x Delta p ge hbar/2$ 不仅仅是测量技术的限制，更是自然界内在的、不可逾越的限制。本章将详细阐述动量与位置、能量与时间之间的内在关联。随后，我们将进入量子力学中最神秘、最令人着迷的现象——量子纠缠。爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”，我们将探讨EPR佯谬如何引出了贝尔不等式，以及实验如何证实了这种非定域性的关联，对我们对空间和因果律的理解提出了严峻的挑战。 第四章：量子场论的初现端倪 为了调和狭义相对论与量子力学之间的矛盾，物理学家们不得不转向场论的视角。本章将初步介绍量子场论（QFT）的基本思想，即粒子是基本量子场的激发态。我们将探讨费曼图如何简洁地描述粒子间的相互作用，为后续理解标准模型打下坚实的数学和概念基础。 第二部分：时空的弯曲与物质的四种力量 在量子力学的微观世界之外，我们需要一个描述引力、描述大尺度宇宙的理论。广义相对论提供了时空几何的宏伟蓝图，然而，当我们将广义相对论与量子力学试图结合时，引力成为了那个难以驯服的“异类”。 第五章：时空的几何学——黎曼曲率 广义相对论的核心在于“物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动”。本章将侧重于数学工具，探讨黎曼几何如何成为描述引力场的语言。我们将分析度规张量、里奇张量和爱因斯坦场方程 $G_{mu u} = frac{8pi G}{c^4} T_{mu u}$ 的结构，并讨论其在描述引力透镜、水星近日点进动等现象中的精确性。 第六章：奇点与黑洞的边界 黑洞是广义相对论预言的最极端的时空结构。我们将探讨史瓦西解和克尔解，深入理解事件视界（Event Horizon）的物理含义。本章将聚焦于信息悖论和霍金辐射。霍金辐射的提出，第一次将量子效应引入了黑洞物理，也直接指出了广义相对论在极端条件下的不完备性。 第三部分：弦的交响乐——统一理论的雄心 我们面临的终极挑战是将所有四种基本力（引力、电磁力、强核力、弱核力）统一在一个自洽的理论框架内。弦理论，作为有力的竞争者，提供了一个极具吸引力的解决方案。 第七章：从点粒子到一维振动弦 弦理论的革命性在于，它将基本粒子不再视为没有内在结构的“点”，而是视为在一维空间中振动的、极小的能量弦。不同的振动模式对应着不同的粒子及其质量和电荷。本章将介绍玻色弦理论的初始结构，并揭示它自然而然地包含了引力子（爱因斯坦场方程的量子对应物）。 第八章：维度危机与超对称 为了消除理论中的灾难性无穷大和负能量态，弦理论要求时空必须具有远超我们感知的维度。我们将详细探讨为什么需要十维（或十一维，M理论中）时空，以及如何通过“紧致化”（Compactification）的方式，将多余的六维或七维卷曲成微小的几何形状（如卡拉比-丘流形 Calabi-Yau manifolds），从而解释我们宏观世界中的低维表象。 此外，我们将引入超对称（Supersymmetry, SUSY）的概念。超对称假设每一种已知的费米子（如电子）都有一个质量相近的玻色子伴侣，反之亦然。超对称不仅解决了量子场论中的层次结构问题，也是将引力子纳入弦理论框架的关键。 第九章：对偶性与M理论的曙光 随着研究的深入，科学家们发现五种看似不同的超弦理论（I型、IIA型、IIB型、异形I、异形II）之间存在着深刻的数学联系，即对偶性（Duality）。这些对偶性表明，它们可能只是同一个更深层理论在不同极限下的投影。本章将探讨T对偶、S对偶，并最终引向M理论——一个在十一维时空中运作的，被认为是“万有理论”的终极框架。M理论中引入了膜（branes，特别是D膜）的概念，它们是弦的更高维度的推广。 第十章：弦理论的哲学反思与未来展望 弦理论虽然数学上极其优美和自洽，但它仍然缺乏直接的实验验证（所需能量远超现有设备能力）。本章将讨论其对宇宙学的贡献，例如它如何为宇宙暴胀提供新的机制，以及它在理解量子引力、乃至“信息”的本质上所提供的独特视角。我们将探讨“景观”（Landscape）问题——极高维度的紧致化方式可能产生数量惊人的真空态，这对“理论的唯一性”提出了挑战。 --- 结语：永恒的探索 《宇宙的低语》试图用严谨的结构和深入的剖析，展示人类智慧在探索自然终极法则时所能达到的高度。我们从普朗克的小小能量包，穿越到黑洞视界的边缘，最终抵达了十维时空中振动的弦。这条路充满了数学的严谨、概念的深刻和哲学的思辨。对未知的敬畏，将永远驱动我们继续倾听宇宙深处的低语，直到我们能够理解那终极的、和谐的交响乐。 本书适合对象： 对高等数学有一定基础，渴望深入理解现代物理学最前沿理论的理工科学生、研究人员，以及对宇宙终极奥秘抱有强烈好奇心的严肃读者。 --- [封底推荐语占位]： “一部将理论物理学的复杂性与数学的优雅性完美结合的里程碑式著作。它不仅解释了‘是什么’，更深层次地探讨了‘为什么’。” —— [某著名物理学家或机构]

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这本书的语言风格简直是让人眼前一亮，充满了质朴而又生动的民间气息。作者似乎有一种魔力，能将那些流传已久的故事，用一种既古老又新鲜的方式重新讲述出来。读起来，仿佛能闻到柴火燃烧的烟火味，听到老人们在昏黄灯光下摇着蒲扇讲故事的声音。那些描绘山川河流、村落人家的笔触，细腻得让人心头一颤，仿佛自己就置身于故事发生地的泥土之上。特别是人物的刻画，每一个角色都有着鲜明的个性，他们的喜怒哀乐，他们的挣扎与智慧，都跃然纸上，让人感同身受。我特别欣赏作者在叙事节奏上的把握，张弛有度，时而娓娓道来，时而又陡然一转，充满了悬念和力量，让人忍不住一口气读完，然后又意犹未尽地回味再三。这种对传统叙事美学的深刻理解和现代表达的完美融合，使得这本书的阅读体验非常独特且令人沉醉。

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坦率地说，这本书的阅读门槛并不低，它要求读者放下现代思维的预设，去接受一种更古老、更循环往复的世界观。某些情节的逻辑，在现代社会看来可能有些匪夷所思，但正是这种“不合时宜”，才更显出其作为“民间故事”的珍贵——它保留了历史的原始肌理，未经现代文明的过度修饰。我花了很长时间来消化其中一些关于命运和宿命的论调，但最终，我感受到了它带来的巨大安慰感。在快速迭代的今天，这本书提供了一个慢下来的锚点，让人有机会去思考那些亘古不变的人类困境与希望。它像一位沉默而睿智的长者，用最朴素的语言，讲述了最深刻的生命真谛。

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从装帧设计和排版来看，出版方显然是下了大功夫的。这本书拿在手里，就有一种沉甸甸的质感，纸张的选择非常考究，触感温润，很适合反复翻阅。内页的插图设计更是神来之笔，那些水墨风格的配图，寥寥数笔，却精准地抓住了故事的神韵，既不喧宾夺主，又极大地增强了阅读的画面感。排版疏密有致，字体大小适中，即使长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。可以说，这本书在视觉呈现上，完全配得上其内容的精妙。它不仅是一部文学作品，更是一件值得收藏的艺术品，体现了出版商对书籍本体价值的尊重和对读者的诚意。

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这本书在主题的挖掘上，展现出一种深邃的洞察力。它不仅仅是简单的故事集合，更像是一面镜子，映照出那个特定年代人们的精神世界和价值取向。我看到了坚韧不拔的生命力，那种面对困境时，中国人特有的那种乐观和变通；也看到了对公平正义的朴素追求，以及人与自然之间微妙而又深刻的联系。每一则故事背后，都蕴含着生活哲理或道德教训，但绝不是说教式的灌输，而是通过情节的自然发展和人物命运的起伏，潜移默化地传递出来。这种“润物细无声”的叙事方式，比那些大道理更具有穿透人心的力量。读完之后，我不仅是获得了一次阅读的愉悦，更像是一次精神的洗礼，对“人”这个永恒的主题有了更复杂、更立体的理解。

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这本书的结构布局非常巧妙，它似乎遵循着某种内在的逻辑，将不同地域、不同题材的故事串联起来，形成一个宏大的民间文化图谱。起承转合之间，既有强烈的地域特色，又有跨越时空的共鸣。我尤其欣赏作者在处理那些带有奇幻色彩的篇章时，那种边界感的模糊处理——你分不清哪些是纯粹的想象，哪些是基于某种古老信仰的真实投射。这种亦真亦幻的叙事空间，极大地拓展了读者的想象力。读起来的感觉就像是走入了一个巨大的迷宫，每转一个弯都能发现新的惊喜，而最终，你会发现所有的路径都指向了同一个核心：人类共同的情感和经验。这种编排上的匠心独运，让阅读过程充满了探索的乐趣。

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