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出版者:高等教育出版社

作者:文小刚

出品人:

页数:407

译者:胡滨

出版时间:2004-12

价格:59.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040140125

丛书系列:当代科学前沿论丛

图书标签:

• 物理
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《引力之外：探索宇宙的未知力场》 简介 自古以来，人类便仰望星空，试图理解宇宙的浩瀚与奥秘。从古老的星象观测到现代的天体物理学，我们对宇宙的认知不断深化，但也更加清晰地看到了现有理论的边界。我们熟知的引力，虽然成功地解释了行星的轨道、星系的形成乃至宇宙的膨胀，但它似乎不足以完全描绘宇宙的全部图景。在那些极端而奇异的现象背后，是否存在着一股我们尚未捕捉到的、超越引力范畴的强大力量？《引力之外：探索宇宙的未知力场》将带领读者踏上一场跨越理论与观测的精彩旅程，深入探索那些可能主导宇宙演化、塑造物质形态，却又游离于现有引力理论解释之外的神秘领域。 本书并非对爱因斯坦广义相对论的否定，而是对其在特定尺度、极端环境或量子层面可能存在的局限性进行审慎而大胆的拓展。我们将从一些令人困惑的天文观测现象出发，例如：宇宙膨胀的加速、星系旋转曲线的异常、黑洞合并的引力波信号中可能蕴含的细节、以及宇宙微波背景辐射中的某些细微不对称性。这些现象，在标准宇宙学模型中，往往需要借助暗物质和暗能量等“看不见的”成分来解释。然而，如果我们将目光投向更深层次的物理机制，是否有可能在现有理论框架之外，找到驱动这些现象的更本质、更根本的“新力”？ 本书将首先回顾引力理论的辉煌历程，从牛顿的万有引力定律，到爱因斯坦的广义相对论，再到现代宇宙学的标准模型（Lambda-CDM模型）。我们将清晰地阐释这些理论如何成功地解释了我们所观察到的宏观宇宙，并指出它们在面对某些观测细节时所遇到的挑战。随后，我们将转向对“引力之外”的探索。这并非凭空臆想，而是基于对现有物理学前沿研究的梳理与展望。 第一部分：引力的边界与挑战 我们将深入探讨标准宇宙学模型为何需要暗物质和暗能量。对于暗物质，我们将分析其在星系形成、星系团动力学、以及引力透镜效应中的关键作用，并回顾搜索暗物质粒子存在的各种实验尝试，同时讨论可能的非粒子候选者。对于暗能量，我们将解析它如何驱动宇宙的加速膨胀，并梳理解释暗能量的几种主要理论方向，例如宇宙学常数、标量场模型以及对引力本身的修改。 接着，我们将聚焦于引力波天文学带来的革命性启示。从LIGO/Virgo探测到的黑洞合并事件，到未来探测器对中子星合并、甚至更遥远宇宙事件的观测，引力波为我们提供了一个前所未有的窗口来审视宇宙的极端环境。我们将探讨引力波信号中可能隐藏的关于引力本质的新信息，例如引力子的性质、引力与其他基本力的耦合方式，以及是否存在超出爱因斯坦理论的引力行为。 第二部分：量子世界的幽灵与宏观的低语 本书的核心章节将大胆地触及量子力学与广义相对论的融合难题。我们将回顾量子场论的基本概念，并解释其在描述微观粒子相互作用中的巨大成功。然而，当我们将这些理论应用于引力时，困难便显现出来。量子引力的研究，例如弦理论、圈量子引力等，虽然提供了解决量子引力问题的可能途径，但其预言往往难以在宏观尺度上直接验证。 我们将推测，在某些极端条件下，例如黑洞附近、宇宙大爆炸的极早期，量子效应对引力的影响可能会变得显著，并可能在宏观尺度上留下印记。例如，黑洞信息悖论的解决可能需要引入超越经典引力描述的机制。本书将探讨一些 speculative 的理论模型，它们试图在量子层面理解引力的本质，并可能由此导出对宏观引力行为的修正。这些修正或许能够解释我们观察到的暗物质或暗能量效应，而无需引入新的未知粒子或能量形式。 第三部分：宇宙的暗流：未知力的猜想与证据 在这一部分，我们将跳出已有的框架，大胆地构思可能存在的“引力之外”的未知力场。这些力场可能与我们已知的基本力（电磁力、强力、弱力）存在联系，也可能是一种全新的基本相互作用。我们将从理论物理学家的前沿猜想出发，例如： 标量场与宇宙的动力学： 某些理论模型引入了新的标量场，它们在宇宙演化中扮演了关键角色，可能同时解释暗物质和暗能量的某些特性。我们将探讨这些标量场的可能性质以及它们如何与引力相互作用。 非局部性与量子纠缠在宇宙中的作用： 如果宇宙在最根本的层面上是纠缠的，那么这种非局域性是否会在宏观尺度上产生可观测的影响，例如影响物质的分布或能量的传递？ 修改引力理论的最新进展： 除了引入暗物质和暗能量，对爱因斯坦引力本身的修改也是一种重要的探索方向。我们将介绍一些有前景的修改引力模型，它们在不引入新物质的情况下，能否更好地解释宇宙的加速膨胀和星系动力学。 量子泡沫与早期宇宙的遗迹： 在宇宙大爆炸的极早期，量子效应主导了时空的结构。量子泡沫的残留效应是否可能影响了宇宙的宏观结构，甚至是我们现在观测到的宇宙常数？ 我们将审慎地评估这些猜想的理论基础和潜在的观测证据。本书将强调，对未知力的探索需要严谨的理论推导和大胆的实验观测相结合。我们将展望未来可能进行的观测实验，例如新一代的空间望远镜、高能粒子对撞机、以及更灵敏的引力波探测器，它们将为我们揭示这些未知力量提供关键线索。 第四部分：未来的展望与宇宙的终极问题 《引力之外：探索宇宙的未知力场》的最后一章将是对未来的展望。我们正处于一个科学发现的黄金时代，新的观测技术层出不穷，理论物理学的疆界不断被拓展。本书鼓励读者以开放的心态，拥抱那些尚不明确的领域。我们或许正站在一个全新物理学革命的门槛上，这个革命将颠覆我们对宇宙最基本的认知。 本书将引导读者思考：我们所观测到的宇宙，是否只是冰山一角？在引力的表象之下，是否存在着更为深刻、更为普遍的物理规律？探索未知力场，不仅仅是为了解决现有的理论难题，更是为了理解我们自身在宇宙中的位置，以及宇宙可能存在的终极命运。 本书适合对天体物理学、宇宙学、粒子物理学和理论物理学有浓厚兴趣的读者。无论您是资深的研究者，还是充满好奇心的求知者，《引力之外：探索宇宙的未知力场》都将为您提供一个充满启发性的阅读体验，带领您一同思考宇宙最深刻的奥秘。它将激发您对科学边界的无限遐想，并深刻体会到人类探索未知世界的勇气与智慧。

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超越landau mean field theory观点. 看完不要错过作者个人主页上的第11章哦.

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小刚的这本书让我们看到了凝聚态物理毫不逊色于粒子物理的精彩。正如其引言中所说的“高能物理只研究真空这种材料，而凝聚态物理需要研究各种各样的材料，而这些材料中还可能具有真空中所不具有的现象”。本书主要是量子多体理论的教材，涵盖了相互作用的玻色子和费米子以及FQH...  

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小刚的这本书让我们看到了凝聚态物理毫不逊色于粒子物理的精彩。正如其引言中所说的“高能物理只研究真空这种材料，而凝聚态物理需要研究各种各样的材料，而这些材料中还可能具有真空中所不具有的现象”。本书主要是量子多体理论的教材，涵盖了相互作用的玻色子和费米子以及FQH...  

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我是一个非常注重实用性的读者，通常一本理论书籍的价值，很大程度上取决于它能否在实际问题中找到对应的应用场景。在这方面，这本书的表现非常出色。书中穿插了大量的案例分析，这些案例并非凭空捏造的理想化模型，而是紧密贴合当前实验物理学中热点问题的。例如，关于低维系统中的拓扑性质讨论，作者不仅给出了理论的完备证明，还详细分析了如何在特定材料体系中观察到相应的物理效应，甚至连实验上的观测手段和数据分析的难点都有所提及。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的闭环设计，极大地提升了本书的实用价值。它让我清晰地看到，书本上的每一个公式、每一个近似，最终都是为了解释我们真实世界中观测到的那些奇妙现象，这比单纯的理论探讨更有说服力。

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阅读完这本巨著的近三分之一后，我不得不佩服作者在构建知识体系上的匠心独ای。它不像有些专业书籍那样，只是简单地罗列公式和定理，而是像一位经验丰富的老教师，循循善诱地引导你构建一个完整的认知框架。书中对不同物理模型之间的内在联系进行了深入的挖掘和梳理，比如如何从一个看似简单的哈密顿量出发，通过不同的近似方法，最终导向出截然不同但又相互关联的物理现象。这种“举一反三”的教学思路，对我理解物理世界的底层逻辑帮助极大。更让我印象深刻的是，作者在讨论某些前沿进展时，并不回避其中的争议性和尚未解决的问题，而是坦诚地展示了当前物理学界仍在探索的边界。这种开放的态度，极大地激发了我进一步查阅相关文献的兴趣，这本书与其说是一个终点，不如说是一个通往更深层次研究的坚实跳板。它给予我的不仅是知识，更是一种批判性思考和质疑既有结论的学术精神。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种深邃的蓝色调，配上仿佛星辰轨迹般的复杂线条，一下子就抓住了我的眼球。我原本以为这会是一本晦涩难懂的纯理论著作，但翻开第一页，那种排版上的考究和图表的清晰度，让我对接下来的阅读充满了期待。作者似乎非常注重读者的阅读体验，每一个公式的推导都配有详尽的文字说明，即便是初涉此领域的读者，也能大致跟上思路。尤其欣赏的是，书中对一些核心概念的引入并非一蹴而就，而是通过一系列巧妙的类比和历史背景的穿插，将抽象的物理图景缓缓展开。我记得有一次，在讲解某个对称性破缺的精妙之处时，作者引用了一个非常贴近生活的例子，那一瞬间，原本感觉高不可攀的理论概念仿佛瞬间落到了地面，变得鲜活起来。这种将宏大理论与细微观察相结合的叙事方式，极大地降低了学习的门槛，也让整个阅读过程充满了探索的乐趣，远超我预期的那种枯燥的教科书体验。

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从装帧和印刷质量来看，出版社确实下了一番苦功。纸张的选择很有质感，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显减轻。更重要的是，书中涉及的大量复杂图表——那些相位图、能带结构图、以及空间填充的示意图——都以极高的分辨率和准确的色彩还原度呈现出来。我之前在其他教材上遇到的问题是，一些关键的几何结构图由于印刷质量不佳而显得模糊不清，严重影响了对空间关系的理解，但在这本书中完全没有这个问题。那些精细的量子态的投影和演化路径，都清晰可见。可以说，这本厚重的书籍在实体形态上完美地承载了其内容的深度与广度，它的物理存在本身就是一种对知识尊重的体现，让人愿意珍藏并反复翻阅，而不是简单地将其视为一本可供参考的工具书。

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这本书的语言风格非常独特，它既有严谨的学术性，又夹杂着一种近乎诗意的描述。在描述那些极端条件下的物质行为时，文字的张力十足，让人仿佛能感受到粒子在高能对撞中的狂暴与和谐。我特别喜欢作者在章节小结时所使用的那些富有哲理的总结语，它们往往能将复杂计算背后的物理图像提炼出来，让人在合上书本后仍能回味良久。举个例子，在处理多体系统中的集体激发时，作者描绘的那个“协同作用下的统一场”，其文字的感染力甚至超越了那些复杂的数学表达。这种兼具科学精确性与文学美感的表达，使得即便是需要反复推敲的数学推导部分，也因其优美的上下文衔接而不至于显得突兀或生硬。这让我觉得，阅读它更像是一场与智者间的对话，而不是单向的信息灌输。

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正在读，不能说懂，当科普看看吧~作者的观念很好，好想找个这样的老师当导师！（翻完了，艰深。我给当科普看了，不好的科普，看不懂，但是思想很好啊。我喜欢这样的老师，好想找个这样的老师。）

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十星好评，虽然很难.

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十星好评，虽然很难.

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凝聚态量子场论的入门读物

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没有英文版好 （两者有点区别）