Frontiers of Materials Science pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Akiyama, Tomohiro/ Iguchi, Manabu/ Kurokawa, Kazuya/ Matsuura, Kiyotaka/ Mohri, Tetsuo/ Ohnuki, Some

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:855.00元

装帧:

isbn号码:9781586038045

丛书系列:

图书标签:

• 材料科学
• 前沿
• 纳米材料
• 复合材料
• 功能材料
• 材料工程
• 物理学
• 化学
• 工程学
• 新兴技术

好的，这是一本关于理论物理学和宇宙学前沿进展的著作的详细简介： 《时空之境：理论物理学与宇宙学的新疆界》 图书简介 《时空之境：理论物理学与宇宙学的新疆界》是一部深度剖析当代理论物理学与宇宙学最前沿、最具挑战性议题的专著。本书旨在为对粒子物理、引力理论、量子场论以及宇宙演化有深入了解的读者，提供一个全面、严谨且富有洞察力的视角，探索那些尚未被完全揭示的自然界基本规律。 本书的结构围绕着当前物理学面临的几大核心难题展开，从微观的量子引力理论到宏观的宇宙结构形成，试图构建一个统一的思考框架。我们不再局限于标准模型（Standard Model）的成功与局限，而是将目光投向超越标准模型的理论（BSM），探索粒子物理学的下一代范式。 第一部分：量子引力的幽灵与新几何学 引力，作为四种基本力中最古老也最难以驯服的，在量子尺度下面临着根本性的理论危机。本部分深入探讨了解决这一矛盾的尝试，特别是弦理论（String Theory）及其作为“万有理论”的潜力与挑战。 我们细致分析了M理论的对偶性（Duality）概念，探讨了不同维度空间中理论的等价性，以及它们如何可能统一不同类型的超对称理论。重点讨论了如何利用 AdS/CFT 对应原理（反德西特空间/共形场论对应）这一强大的非微扰工具，来研究强耦合量子场论中的物理现象，这为理解黑洞信息悖论提供了新的数学语言。此外，对圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的最新进展也进行了详细阐述，特别是其在量子化空间时间结构、避免奇点产生方面的独特优势，以及对普朗克尺度下“量子泡沫”的描述。 本部分还将触及非交换几何学（Non-commutative Geometry）在描述量子时空中的角色，以及它如何为我们理解引力与物质的统一提供一种全新的数学框架。我们探讨了这些理论对传统时空观的颠覆性影响。 第二部分：超越标准模型的粒子谱系 尽管标准模型在描述已知粒子和三种基本力方面取得了巨大成功，但它无法解释暗物质、暗能量的存在，也无法解释中微子的质量起源。本书将重点考察当前最有前景的超出标准模型的理论框架。 对超对称（Supersymmetry, SUSY）的各个版本进行了详尽的比较分析，包括其对降低希格斯玻色子质量层级问题的解决方案，以及对寻找超对称伴子的实验预测。我们审视了大统一理论（GUTs）的最新演进，特别是它们如何将电磁力、弱核力和强核力在极高能下统一起来的数学结构，并探讨了质子衰变的实验窗口。 此外，本书对暗物质的候选者进行了系统的分类和评估。从惰性中微子、WIMPs（弱相互作用重粒子）到更奇特的轴子（Axions）理论，我们分析了它们各自的动力学特征及其在未来实验中被探测的可能性。对暗能量本质的探索也占据重要篇幅，特别是对精细调节问题（Fine-Tuning Problem）的深刻讨论，以及卡瓦利-戴（Khoury-Ozmeydan）理论等替代引力模型的引入。 第三部分：宇宙学的演化与信息 本部分将理论物理学的工具应用于理解我们宇宙的起源、结构与命运。我们将目光聚焦于暴涨理论（Inflation Theory）的最新迭代，不再满足于简单的指数暴涨模型，而是深入研究多场暴涨模型、奇异暴涨（Tachyonic Inflation）以及对暴涨期遗留的引力波信号的精确预测。 宇宙微波背景（CMB）的极化模式（特别是B模信号）被视为检验暴涨理论的“圣杯”。本书详细介绍了从普朗克卫星数据到未来地面观测计划如何限制模型参数，并讨论了如何利用CMB来探测早期宇宙的拓扑缺陷或相变遗迹。 对大尺度结构形成（LSS）的分析将结合最新的数值模拟结果和解析模型。我们探讨了冷暗物质（CDM）模型与观测数据的精妙吻合之处，同时也审视了对该模型的挑战，例如“矮星系失踪问题”和“早期星系形成速度过快”的争议。 最后，本书触及了黑洞物理学的边界。除了信息悖论的最新理论进展，我们还关注了引力波天文学（如LIGO/Virgo/KAGRA的最新发现）对检验广义相对论（GR）的精确性，以及对极端时空（如超大质量黑洞并合）的观测所能提供的关于量子引力效应的间接证据。 总结 《时空之境》并非是一本教科书，而是一份前沿研究的路线图。它要求读者具备扎实的数学物理基础，旨在引导他们穿越当前物理学研究中最迷人、也最困难的领域。通过严谨的数学推导和对最新实验结果的批判性评估，本书致力于描绘出我们对宇宙终极奥秘的探索旅程中所面对的机遇与未竟之业。它是一份对那些渴望站在知识前沿，参与定义下一代物理学革命的探索者的邀请函。

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