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出版者:Imperial College Press

作者:Barrio, R. A. (EDT)/ Kaski, K. K. (EDT)

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2005-06-30

价格:USD 125.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781860945502

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 现代物理
• 理论物理
• 粒子物理
• 凝聚态物理
• 量子力学
• 相对论
• 天体物理
• 高能物理
• 物理学前沿

好的，这是一份关于一本名为《前沿物理进展》的图书的详细简介，它完全不涉及您提到的《Current Topics in Physics》的内容，并且力求自然、详实。 --- 图书简介：《前沿物理进展》（Frontiers in Physical Science） 探索宇宙的边界与物质的奥秘 作者： 杰出科学家团队（由多位诺贝尔奖得主及领域领军人物共同撰写、编纂） 出版社： 寰宇科学出版社 版次： 第一版 页数： 约 980 页 装帧： 精装，附全彩图版与核心数据图表 --- 内容概述：跨越已知与未知的科学远征 《前沿物理进展》是一部宏大且极具前瞻性的学术专著，它旨在全面梳理和深入剖析当前物理学界最活跃、最具颠覆性的研究领域。本书并非对既有理论的简单复述，而是聚焦于那些挑战经典范式、预示下一次科技革命的最新发现、未解难题以及正在构建中的全新理论框架。它面向高年级本科生、研究生、科研人员以及对基础科学抱有深厚兴趣的专业人士。 全书结构严谨，内容涵盖了从微观量子世界到宏观宇宙学尺度上，所有关键的“热点”议题。它着重于展示学科间的交叉融合，如何利用尖端实验技术（如高精度探测器、大型对撞机、先进的计算模拟）来获取前所未有的观测数据，并试图将这些数据纳入自洽的理论体系。 第一部分：量子世界的深度挖掘与信息革命 第一章：拓扑量子物质态的精细分类与应用 本章深入探讨了拓扑绝缘体、拓扑半金属以及更奇异的马约拉纳费米子系统的最新进展。重点阐述了如何通过晶格结构设计和外场调控，实现对能带拓扑性质的精确控制。内容细致地分析了手性安德森局域化现象，并讨论了拓扑量子比特的构建面临的去相干挑战，以及利用拓扑保护实现抗错性量子计算的最新实验进展。此外，还详细介绍了非阿贝尔任意子（Non-Abelian Anyons）在拓扑量子计算中的潜在作用及其探测难度。 第二章：高能物理的后希格斯时代：新粒子与新物理的搜寻 在标准模型（SM）的框架下，本章聚焦于对超越标准模型（BSM）物理学的迫切需求。详细回顾了大型强子对撞机（LHC）的最新运行结果，特别是对轻子普适性、CP破坏的精确测量，以及对轻质量暗物质候选者（如轴子）的间接探测努力。章节核心在于对引力子（Graviton）在更高能标的潜在信号分析，以及对MSSM（最小超对称标准模型）参数空间的新一轮约束。同时，对未来环形对撞机（FCC）等下一代对撞机项目的物理目标进行了深入的展望。 第三章：强关联电子系统的复杂行为 本部分专注于揭示材料内部电子之间的复杂相互作用所导致的奇异宏观性质。内容深入探讨了高温超导电性（特别是铜氧化物和铁基超导体的$d/s$波竞争机制）、量子自旋液体（QSL）的实验证据及其拓扑磁序，以及莫特绝缘体的相变动力学。利用密度矩阵重整化群（DMRG）和量子蒙特卡洛方法获得的计算结果被用于解释实验中观察到的不寻常的电荷密度波（CDW）的竞争性。 第二部分：时空、引力与宇宙学的最新前沿 第四章：引力波天文学的精细化：多信使观测的融合 本章聚焦于LIGO/Virgo/KAGRA探测器捕获的数千次双中子星并合（BNS）和黑洞并合（BBH）事件所带来的革命性信息。详细分析了事件后期的电磁对应体（Kilonovae）光谱分析如何揭示重元素（如金、铂）的形成机制（r-过程核合成）。章节还深入探讨了第三代引力波探测器（如爱因斯坦望远镜）对早期宇宙引力波背景（EGBH）的探测潜力，以及这如何帮助我们检验宇宙暴胀理论。 第五章：暗物质的直接与间接探测：从WIMP到非标准模型候选者 暗物质的本质仍是物理学最大的谜团之一。本章详尽比较了氙基、碘化钠（NaI）等不同技术路线的直接探测实验（如LZ, XENONnT）的灵敏度提升。同时，对间接探测（如费米伽马射线空间望远镜对矮星系中信号的分析）和对加速器中寻找“隐秘扇区”的尝试进行了系统梳理。特别关注了对“温热暗物质”（Warm Dark Matter）和“自相互作用暗物质”（SIDM）模型的理论约束。 第六章：宇宙学模型的修正与重塑 本章探讨了对$Lambda$CDM（冷暗物质）模型的最新挑战。重点分析了哈勃张力（Hubble Tension）的根源，即不同观测手段测得的哈勃常数之间的显著不一致性。深入讨论了各种解决该问题的理论方案，包括早期宇宙中的早期暗能量（Early Dark Energy）和修正的引力理论。对宇宙微波背景（CMB）的最新偏振数据（如B-模式极化）在检验原初引力波的意义进行了透彻的分析。 第三部分：极端条件下的物理学与新兴领域 第七章：等离子体物理与惯性约束聚变的新突破 本章关注在地球上实现可控核聚变能源的最新进展。详细介绍了高功率激光驱动的惯性约束聚变（ICF）实验如何突破点火阈值，以及托卡马克装置（如ITER）中对等离子体湍流和磁约束的最新理解。讨论了磁化靶聚变（MTF）等折中方案的工程可行性分析。 第八章：时空几何与量子场论的交汇 本章探索了理论物理学中最为抽象但影响深远的交叉领域。深入解析了全息原理（AdS/CFT对偶）如何被应用于理解强耦合系统的输运性质，例如黑洞的熵与信息悖论。同时，详细阐述了对“时空量子化”的最新尝试，包括圈量子引力（LQG）和弦理论中对微观时空结构的描述。 第九章：活的系统中的物理学：生物物理学的量子效应 这是一个快速成长的交叉学科领域。本章讨论了在生命过程中可能存在的量子相干性，如光合作用中的能量传递效率、酶促反应中的量子隧穿效应，以及嗅觉感应中的量子振动理论。旨在展示物理学工具如何为理解复杂的生物分子机器提供更深层次的解释。 --- 本书的特色与价值： 跨界深度： 整合了凝聚态物理、粒子物理、宇宙学、数学物理等多个领域的顶尖见解，展现了现代物理学的全貌。 实验驱动： 每项理论进展都与最新的实验数据和探测技术紧密结合，强调了“数据说话”的科学精神。 面向未来： 许多章节涉及尚未解决的世纪难题，为年轻研究人员指明了未来十至二十年的主要研究方向。 严谨的数学基础： 虽然内容前沿，但所有核心概念均配以必要的数学推导和严谨的物理论证，确保了学术的深度和准确性。 《前沿物理进展》无疑是当代物理学家案头不可或缺的工具书，它不仅是知识的集合，更是思维的激发剂，引领读者踏入人类认知边界的最前沿。

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