具体描述
现代物理学前沿探索：量子场论与引力统一的新视野 本书旨在为高等物理专业学生、研究人员及对理论物理学有深入兴趣的读者，提供一个全面而深入的视角，探讨现代物理学的两大核心支柱——量子场论（QFT）与广义相对论（GR）的结合所面临的挑战与最新进展。本书内容聚焦于当前理论物理学最活跃、最具挑战性的领域，致力于构建一个自洽的量子引力理论，并探索宇宙学的深层奥秘。 第一部分：量子场论的精确化与扩展（深入分析与计算方法） 本部分将首先对标准模型（SM）的量子场论基础进行严谨的梳理，但重点将放在超越标准模型的框架及其带来的技术挑战上。我们将详细阐述重整化群（RG）流动的深刻含义，不仅仅是作为一种处理发散的数学技巧，更是描述物理系统在不同能标下行为的动力学工具。 1.1 路径积分表述的非微扰极限： 路径积分（Path Integrals）是QFT的基石之一，本书将深入探讨如何利用格点规范理论（Lattice Gauge Theory）来处理强耦合区域，特别是量子色动力学（QCD）的夸克-胶子等离子体相变。我们将详细介绍蒙特卡洛模拟中的关键技术，如味对称性的处理、除法困难（Sign Problem）的现有尝试性解决方案，并分析有限温度下有效作用量的构建。 1.2 超对称（Supersymmetry）的理论构建与检验： 超对称作为一种潜在的天然解耦机制，是连接低能物理与高能物理（如大统一理论）的关键桥梁。本书将严格推导超对称场的拉格朗日量，重点分析超对称破缺的机制（如非微扰效应导致的SSB）以及超对称粒子谱的理论预测。我们将探讨“无挠超对称”（N=1 Supergravity）的构建，并将其嵌入到更宏大的理论框架中，讨论其在解决层次结构问题上的优势与现有观测上的限制。 1.3 有效场论（EFT）的系统性应用： 本书将展示EFT作为一种普适性工具，如何系统地处理不同能标下的物理规律。我们将详细分析低能有效作用量中所有可能的高阶算符，并运用对称性原理（如手性对称性）来约束这些算符的系数。特别地，我们将讨论在寻找新物理时，如何利用希格斯物理的精确测量，通过拟合低能有效希格斯作用量中的高阶修正项，来限制特定新物理模型的参数空间。 第二部分：广义相对论的量子化尝试（几何与物质的融合） 本部分将聚焦于将引力的几何描述与量子力学的概率描述相融合的尝试，这是量子引力理论的核心挑战。 2.1 规范量子引力（Covariant Canonical Quantization）： 我们将从阿因斯坦-希尔伯特作用量出发，使用哈密顿动力学方法对引力场进行规范量子化。重点讨论在“魔术参数”（ADM分解）下的动力学演化，以及不可避免的约束方程（如哈密顿约束和动量约束）。本书将深入分析这些约束方程在量子态上的表现形式，即 Wheeler-DeWitt 方程的结构，并探讨时间参数的缺失问题（Problem of Time）。 2.2 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的几何量子化： LQG 提供了一种明确的非微扰量子化途径。我们将详细阐述如何通过“连接变量”（Ashtekar Variables）将时空几何转化为规范场论的形式。重点解析韦尔符号（Holonomy）和面积算符的本征值，展示时空在普朗克尺度下是离散的“量子泡沫”。本书将探讨LQG在描述黑洞熵和早期宇宙奇点消除方面的初步成功，并分析其与量子场论框架的衔接点。 2.3 弦理论：M理论的景观与全息对偶： 弦理论作为最有希望的背景独立理论，其核心在于将基本粒子视为一维的振动膜。本书将深入探讨不同维度的紧致化（Kaluza-Klein理论），以及如何从IIA/IIB弦理论中涌现出超引力理论。我们将花费大量篇幅解析AdS/CFT全息对偶原理，将其视为连接强耦合引力背景与弱耦合共形场论的强大数学工具。重点分析如何利用此对偶来研究有限温度下的夸克-胶子等离子体的输运性质，如剪切粘滞系数与熵密度的比值。 第三部分：统一理论的构造与实验验证前沿 本部分将把前两部分的理论成果进行整合，探讨构建大统一理论（GUT）及量子引力理论的整体框架，并审视当前的实验前沿。 3.1 拓扑结构与时空起源： 我们将探讨拓扑场论在描述时空结构中的作用，特别是Chern-Simons 理论在3维时空中的应用。进而，讨论拓扑绝缘体与拓扑超导体等凝聚态物理中的拓扑概念如何启发我们理解引力场中的拓扑缺陷（如畴壁、弦和领域）。我们将深入研究拓扑引力理论的构造，及其可能在早期宇宙中留下的可观测信号。 3.2 黑洞热力学与信息悖论的最新进展： 黑洞熵的微观解释是量子引力理论的试金石。本书将复习贝肯斯坦-霍金熵，并详细分析利用弦理论对特定（超对称）黑洞模型进行微观态计数的工作。重点讨论信息悖论的最新发展，特别是软毛理论（Soft Hair）和虫洞（Wormholes）在信息回收机制中所扮演的角色，以及这些概念如何重塑我们对量子力学幺正性的理解。 3.3 实验探测的边界：引力波天文学与宇宙学信号： 理论的最终检验依赖于观测。我们将回顾由LIGO/Virgo/KAGRA等引力波探测器带来的机遇。重点分析从二进制黑洞并合事件中提取的、可能偏离经典GR的后牛顿修正参数，这些参数是限制量子引力效应的直接窗口。此外，本书还将讨论寻找极端早期宇宙中遗留的张量扰动（原初引力波背景）的策略，以及这些观测如何约束 Inflation 模型的细节，并可能揭示量子引力效应的宏观残留。 --- 本书的叙述风格严谨、逻辑清晰，旨在激发读者对物理学基本原理的深刻思考。通过对数学工具的精确运用和对前沿物理概念的细致剖析，本书力求成为理论物理学研究者手中不可或缺的参考资料。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有