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出版者:

作者:Edwards, P. P. (EDT)

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页数:0

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价格:55.01

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isbn号码:9781402031922

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好的，这是一本名为《宇宙的低语：从量子泡沫到宏伟星系》的图书简介，内容涵盖了前沿物理学、宇宙学和时间本质的探讨，完全不涉及化学领域： --- 宇宙的低语：从量子泡沫到宏伟星系 一本关于我们所处存在之终极谜团的深度探寻 作者： [此处留空，旨在保持书籍介绍的通用性] 字数： 约 1500 字 导言：在边界处驻足 我们是谁？我们从何处来？我们将往何处去？这些古老的问题，在二十一世纪初，从未像现在这样，被更尖锐的科学工具所拷问。然而，这些问题的答案，不再仅仅局限于地平线之内，而是延伸至普朗克尺度上最微小的涨落，以及横跨数百亿光年计的宇宙结构。 《宇宙的低语：从量子泡沫到宏伟星系》并非一本传统的科普读物。它是一次深入的思想旅程，旨在拆解我们对“实在”（Reality）的理解。本书将引领读者穿梭于理论物理学的最前沿，探索那些尚未被实验完全证实，却在数学上优雅自洽的理论结构。我们将一起审视那些令爱因斯坦夜不能寐的悖论，并试图理解，支撑我们所见一切的底层代码究竟是什么。 第一部分：时空的碎片与创世的余晖（微观的震颤） 本书的开篇，将目光聚焦于物质的基石——量子领域。我们不会满足于标准的量子力学描述，而是直接潜入那片被认为是“最不实在”的领域：量子引力与时空结构。 第一章：普朗克尺度的混沌 我们从时间与空间的最小可测量单位——普朗克长度和普朗克时间——开始。在这里，经典的时空概念彻底崩溃，取而代之的是什么？本书将详细剖析圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的核心思想，探讨时空是否由离散的“量子”构成，如同编织的布匹而非平滑的连续体。我们将解释“量子泡沫”的概念，以及为什么在这些尺度上，我们所知的因果律可能会发生扭曲。 第二章：弦的共振与额外的维度 弦论（String Theory）自诞生以来，就因其极高的数学美感和对统一所有基本力的雄心而备受瞩目。本章将深入探讨超弦理论的演进，从I型到IIB型，最终聚焦于M理论——那个试图统一所有五种超弦理论的宏伟框架。我们将探讨那些不可见的、紧致化的额外维度（Calabi-Yau 流形），并尝试理解这些维度的几何形状如何决定了我们宇宙中的基本粒子和力。我们还将辩证地看待“景观”（The Landscape）问题，即理论预测了太多可能的宇宙模型，这是否削弱了其解释力？ 第三章：信息即存在？黑洞的熵与防火墙悖论 黑洞，宇宙中最极端的引力场，是检验物理学定律极限的试金石。本章将重访贝肯斯坦-霍金的熵公式，探讨黑洞如何编码了内部物质的信息。更引人入胜的是，我们将详细解析“黑洞信息悖论”的最新发展，特别是“防火墙”假说对信息守恒的挑战，以及霍金辐射的量子化可能如何提供解决之道。在这里，我们触及了信息、能量和存在的根本联系。 第二部分：尺度之间的桥梁（跨越鸿沟） 在理解了宇宙的微小组成后，本书转向研究如何将微观的量子规律与宏观的广义相对论无缝衔接。 第四章：宇宙学常数之谜与真空能量的尴尬 爱因斯坦的宇宙学常数，原本被认为是欧洲的“最大错误”，却在暗能量的发现后重新回归舞台的中心。然而，理论计算的真空能密度与观测值之间存在着惊人的 $10^{120}$ 倍的差异，这是物理学中最大的不匹配。本章将系统梳理解决这一“宇宙学常数问题”的所有尝试，从重整化技巧到对引力本质的重新思考。我们探讨的不仅是暗能量的来源，更是我们对“空无一物”的理解。 第五章：暴胀的精确性与原初引力波 大爆炸理论的成功很大程度上依赖于暴胀模型——宇宙诞生后极短时间内的指数级膨胀。我们将分析现有宇宙微波背景（CMB）数据对暴胀模型的约束，例如标量-张量比 ($r$) 和原始功率谱的非高斯性。如何通过探测“原初引力波”的B模式偏振，来直接观测到暴胀时期的量子涨落，并将其转化为对量子引力理论的检验，是本章的核心议题。 第三部分：宏大的结构与终极的命运（星辰的轨迹） 最后一部分，我们将把目光投向宇宙的演化史诗，从早期结构的形成，到对宇宙最终命运的推测。 第六章：暗物质的肖像与引力场的修正 暗物质，这种不发光、不与电磁力相互作用的神秘物质，构成了宇宙物质总量的绝大部分。本书将审视当前最主流的候选者——弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的实验搜索困境，以及新兴的轴子（Axions）理论。同时，我们也将审视那些试图完全抛弃暗物质，转而修正引力定律（如MOND）的替代性理论，并分析它们在解释星系团尺度的表现时所面临的挑战。 第七章：宇宙网与大尺度结构的形成 宇宙并非均匀分布的，它被巨大的“宇宙网”所支配——由星系团、长城和巨大的空洞构成的三维结构。本章将描述引力如何将早期均匀的物质微扰放大，形成我们今天所见的宏伟景象。我们将利用 N 体模拟的结果，对比拉格朗日与欧拉描述下的结构演化，并讨论冷暗物质（CDM）模型在重现观测到的星系分布上的惊人成功。 结语：熵增与时间的箭头 本书的终点，是关于时间的本质。物理学定律在时间反演下大多是对称的，但我们却明确地感知到时间之箭——它只向未来流逝。本书将总结，这种不可逆性究竟是源于宇宙极度低熵的初始状态（大爆炸），还是源于热力学第二定律的必然结果，抑或是量子测量过程的固有特性？我们最终将回到“低语”的源头：理解宇宙的宏大结构，终究是理解其起点和终点——那段尚未被完全书写的剧本。 --- 《宇宙的低语》 是一次对人类智力边界的挑战。它要求读者放下既有的认知框架，准备好在数学的精确与存在的模糊之间进行探索。对于任何对终极实在、物理学前沿以及我们脚下这片时空本质感到好奇的求知者，本书都将是一份深刻且引人入胜的指南。

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