The Future of Theoretical Physics and Cosmology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:G. W. Gibbons (Editor)

出品人:

页数:906

译者:

出版时间:2009-8-20

价格:GBP 37.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521144087

丛书系列:

图书标签:

Theoretical Physics
Cosmology
Quantum Gravity
String Theory
Dark Matter
Dark Energy
Big Bang
Black Holes
Astrophysics
Particle Physics

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具体描述

Based on lectures given in honour of Stephen Hawking's sixtieth birthday, this book comprises contributions from some of the world's leading theoretical physicists. It begins with a section containing chapters by successful scientific popularisers, bringing to life both Hawking's work and other exciting developments in physics. The book then goes on to provide a critical evaluation of advanced subjects in modern cosmology and theoretical physics. Topics covered include the origin of the universe, warped spacetime, cosmological singularities, quantum gravity, black holes, string theory, quantum cosmology and inflation. As well as providing a fascinating overview of the wide variety of subject areas to which Stephen Hawking has contributed, this book represents an important assessment of prospects for the future of fundamental physics and cosmology.

《时空的编织者：从量子纠缠到宇宙起源的物理学前沿》在浩瀚的宇宙图景中，人类对终极真理的探索从未停歇。自古以来，哲人智者便仰望星空，试图理解我们身处的这个奇妙世界。从亚里士多德的四元素说，到牛顿的万有引力定律，再到爱因斯坦的相对论，物理学的发展史，就是一部不断挑战认知边界、揭示宇宙深层奥秘的壮丽史诗。然而，当我们深入到量子世界微观粒子的诡谲行为，或是仰望黑洞深邃的引力之井，抑或追溯宇宙大爆炸的起点时，我们便会发现，现有的物理学框架，如同一个古老的地图，虽然绘制了广阔的疆域，却在某些最引人入胜的区域留下了空白。《时空的编织者》正是这样一本旨在探索这些未知前沿的书籍。它并非对现有理论进行简单的梳理与复述，而是聚焦于那些最前沿、最具颠覆性的物理学思想，以及它们可能如何重塑我们对宇宙的理解。这本书并非试图提供一个包罗万象的物理学百科全书，而是像一位经验丰富的向导，带领读者深入到那些最激动人心、最具挑战性的思想迷宫之中。我们不会在这里看到对经典力学或电磁学的详尽讲解，因为这些篇章早已被无数著作所详尽解读。相反，我们将目光投向那些在理解黑洞信息悖论、暗物质与暗能量的本质、量子引力如何统一相对论与量子力学，以及宇宙起源的终极问题上，展现出关键性的作用的最新研究方向。本书的开篇，便将我们引入量子纠缠的奇妙领域。爱因斯坦曾将其称为“幽灵般的超距作用”，而如今，量子纠缠已不再是抽象的理论概念，而是成为量子计算、量子通信等颠覆性技术的基石。我们将深入探讨纠缠的本质，理解其与时空结构可能存在的深刻联系。例如，一些前沿理论认为，时空的连续性可能并非其最根本的属性，而是源于大量的量子纠缠。如同在微观世界中，粒子之间存在着看不见的纽带，将它们紧密联系在一起，量子纠缠或许也是编织时空这一宏大织物的基本“线头”。我们将剖析全息原理的研究进展，这一革命性的思想提出，三维宇宙的全部信息可能编码在一个二维的边界上，如同我们生活在一个巨大的宇宙全息投影中。这不仅挑战了我们对空间维度的直观理解，也为解决黑洞信息悖论提供了全新的视角。接着，我们将转向宇宙学中最令人费解的两个谜团：暗物质与暗能量。它们构成了宇宙绝大部分的物质与能量，却如同隐匿的幽灵，我们只能通过它们对可见物质产生的引力效应来推测它们的存在。本书将深入剖析当前搜寻暗物质粒子与理解暗能量性质的各种实验与理论尝试。我们将讨论那些尚未被发现的粒子，它们可能以我们尚未理解的方式与普通物质相互作用，亦或是与更基本的时空结构有着微妙的联系。同时，我们也将探讨暗能量的可能来源，它是否与真空能量有关，或者它是一种全新的动力学场，正在加速宇宙的膨胀？这些问题不仅关乎我们对宇宙组成与演化的认识，更可能指向了我们对引力本质的理解的根本性突破。本书的核心章节，将集中探讨物理学中两大支柱——广义相对论与量子力学——的统一问题。长期以来，这两套理论在各自的领域内取得了巨大的成功，却在极端条件下，如黑洞奇点或宇宙大爆炸的瞬间，彼此冲突，失效。量子引力理论，正是为了弥合这一鸿沟而诞生。我们将深入介绍弦理论、圈量子引力等主流的量子引力研究方向。这些理论试图在比普朗克尺度更小的尺度上，揭示时空的量子性质，寻找能够统一所有基本力的“万有理论”。我们将探讨这些理论如何预测新的粒子、新的相互作用，以及它们可能如何影响我们对黑洞、虫洞甚至平行宇宙的理解。本书并非简单地罗列这些理论的数学细节，而是着力于阐述它们所蕴含的物理图像和哲学意义，帮助读者理解为何科学家们如此执着于寻找量子引力。我们还将把目光聚焦于宇宙的起源与命运。大爆炸理论为我们描绘了宇宙从一个极端炽热、致密的奇点开始膨胀演化的图景，但关于这个“奇点”本身，以及它为何会发生，我们仍然知之甚少。本书将探讨暴胀理论，它试图解释宇宙为何如此平坦、均匀，并预测了宇宙微波背景辐射中的一些细微涨落。我们将讨论那些挑战传统宇宙学模型的新兴观点，例如循环宇宙模型，它提出宇宙可能经历着无限的膨胀与收缩循环，而我们所处的时代，只是其中一个片段。同时，我们也将审视宇宙的最终命运，它将是继续加速膨胀直至“热寂”，还是可能在某种我们尚未理解的机制下迎来“大挤压”或“大撕裂”？《时空的编织者》不仅仅是一本科普读物，它更是一种智力上的探险，邀请读者一同思考那些最根本的问题。它将带领我们穿越理论的海洋，航行在实验的前沿，去感受那些挑战直觉、颠覆常识的物理思想的魅力。本书将以清晰的语言，生动的比喻，以及对前沿研究的深刻洞察，为那些对宇宙奥秘充满好奇的读者，开启一扇通往物理学未来世界的大门。你将在这里了解到，科学家们是如何如同编织者一般，小心翼翼地勾勒着时空的每一根丝线，试图揭示宇宙最深层的结构与规律，并最终理解我们在这个广袤存在中的位置。这本书的重点在于激发读者的思考，而非提供板上钉钉的答案，因为在这些最前沿的领域，我们才刚刚开始探索。