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出版者:广西师范大学出版社

作者:唐玉光

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2002-5

价格:19.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787563335602

丛书系列:

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• 高等教育
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• 中国高等教育

现代量子物理前沿探索 内容简介 本书旨在为物理学专业的高年级本科生、研究生以及对现代物理学有浓厚兴趣的科研人员，提供一个全面而深入的视角，聚焦于二十一世纪以来量子物理学领域最活跃、最具颠覆性的前沿研究方向。本书不涉及高等教育、教育改革或社会科学等领域的内容，其全部篇幅专注于理论物理学的核心进展与实验验证。 本书结构严谨，内容涵盖从基础理论的精修到尖端应用领域的最新突破。全书共分为七个主要部分，力求在保持数学严谨性的同时，清晰阐述复杂物理概念的物理图像。 第一部分：量子场论的重构与新范式 本部分首先回顾了标准模型（SM）的基础框架，重点分析了当前标准模型在描述高能物理现象时所面临的内在局限性，特别是对暗物质、暗能量以及中微子质量起源的解释不足。随后，本书深入探讨了超越标准模型（BSM）的几种主流理论框架。 超对称理论（Supersymmetry, SUSY）的最新进展与实验约束： 详细分析了$ ext{MSSM}$（最小超对称标准模型）的参数空间、寻找超对称粒子的最新LHC实验结果，以及解决$mu$项问题的各种方案（如$ ext{NMSSM}$）。我们着重讨论了$ ext{CP}$破坏、$ ext{Fermion}$质量层级问题在超对称框架下的自然性问题。 有效场论（Effective Field Theory, EFT）的应用： 阐述了如何利用EFT工具对现有数据进行系统性的解析，尤其是在寻找新物理信号时的模型无关性优势。重点分析了与希格斯物理相关的各种高阶算符对希格斯耦合常数的影响。 非微扰量子场论的工具箱： 介绍了格点量子色动力学（Lattice $ ext{QCD}$）在强相互作用系统中的最新计算成果，以及共形场论（CFT）在理解临界现象和 AdS/CFT 对偶中的关键作用。 第二部分：量子引力与时空几何的量子化 本部分致力于探索将量子力学与广义相对论相统一的宏伟目标。我们避免了对哲学或历史的探讨，完全集中在数学模型和物理推导上。 弦理论的景观与对偶性： 详细解析了$ ext{Type I}$、$ ext{Type IIA}$、$ ext{IIB}$、$ ext{Heterotic}$等五种超弦理论的内禀结构，特别是$ ext{T}$-对偶、$ ext{S}$-对偶和$ ext{U}$-对偶如何揭示了看似不同的理论之间的等价性。重点分析了$ ext{D}$-膜的物理性质及其在粒子物理模型构建中的作用。 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）： 阐述了$ ext{Ashtekar}$变量的引入，哈密顿约束和微分约束的量子化过程。重点讨论了霍金辐射的微观起源，以及圈量子宇宙学（LQC）如何提供对大爆炸奇点的替换方案——“大反弹”（Big Bounce）。 黑洞信息悖论的最新视角： 从量子信息论的角度审视黑洞热力学。重点分析了虫洞（Wormholes）在信息单向传输中的作用，以及$ ext{ER}= ext{EPR}$猜想的几何与量子纠缠之间的联系。 第三部分：拓扑物理与凝聚态的交叉前沿 本部分聚焦于拓扑学概念如何深刻地改变了我们对物质相位的理解，特别是在低维和强关联体系中。 拓扑绝缘体与拓扑半金属： 详细介绍了$mathbb{Z}_2$拓扑不变量、陈数（Chern Number）在描述二维和三维材料中的应用。重点分析了表面或边缘的无能隙拓扑保护态（如狄拉克锥和外尔点），及其在低能输运中的表现。 分数霍尔效应与非阿贝尔任意子： 深入探讨了分数量子霍尔态（FQHE）中激发出的准粒子，特别是$ u=5/2$态所预示的非阿贝尔统计特性。本书将详细推导马约拉纳费米子（Majorana Fermions）的数学描述，并讨论其在容错量子计算中的潜在应用。 强关联电子系统的新兴秩序： 分析了莫特绝缘体、荷载/自旋密度波以及高温超导电性（特别是铜氧化物和铁基超导体）的非传统机制，探讨了$ ext{DMFT}$（动态平均场理论）等工具在此领域的应用。 第四部分：量子信息、计算与纠错 本部分完全从信息论和计算复杂性的角度出发，探讨了量子力学的非经典特性如何转化为计算能力。 量子纠错码的极限与构造： 详细介绍了表面码（Surface Codes）、拓扑码（Topological Codes）以及基于量子低密度奇偶校验码（qLDPC）的最新研究。分析了实际物理系统中的退相干错误模型及其对逻辑比特寿命的影响。 量子算法的基准测试与优化： 不仅复习了$ ext{Shor}$算法和$ ext{Grover}$算法，更侧重于对变分量子本征求解器（$ ext{VQE}$）和量子近似优化算法（$ ext{QAOA}$）的优化策略，包括减少电路深度和缓解有限噪声中振幅放大问题。 量子计算的硬件实现挑战： 专题讨论了超导电路、离子阱、中性原子阵列、拓扑量子位等不同物理平台在扩展性、相干时间和门保真度方面的优缺点比较。 第五部分：宇宙学与早期宇宙的量子效应 本部分关注宇宙学中的宏观问题如何受到微观量子过程的制约。 暴胀模型中的量子涨落： 详细分析了暴胀场（Inflaton）的量子涨落如何转化为宇宙微波背景（CMB）中的温度和极化各向异性。本书推导了原初引力波谱的张量/标量比（$r$）与有效场论参数之间的关联。 原初引力波的探测与背景： 探讨了普朗克卫星数据对原初引力波信号的严格限制，并介绍了下一代地面和空间探测器（如$ ext{LISA}$）在探测早期宇宙信号方面的预期能力。 暗物质的动力学探测： 聚焦于弱相互作用重粒子（WIMPs）的截面计算，以及轴子（Axions）作为暗物质候选者的独特信号特征，讨论了直接探测和间接探测实验的最新进展。 第六部分：高精度量子测量与基本常数检验 本部分探讨了利用量子效应实现超高精度测量的技术进步，以及对基础物理定律的极限检验。 基于光学的原子钟： 介绍了光晶格钟的工作原理，分析了集体效应、激光噪声对钟精度（$Delta f/f$）的限制。重点讨论了利用不同元素（如锶、镱）原子钟来检验基本常数是否随时间变化的研究。 引力波探测的量子噪声抑制： 详细分析了$ ext{LIGO/Virgo/KAGRA}$探测器中引入的“压缩态光”（Squeezed Light）如何突破标准量子极限（SQL），以期捕捉到更微弱的引力波事件。 量子电动力学（QED）的高精度验证： 集中于对电子和μ子反常磁矩（$g-2$）的理论计算与实验测量之间的差异分析，该差异是目前标准模型最显著的实验偏差之一。 第七部分：非平衡态量子动力学 本部分关注系统偏离热平衡时的复杂行为，这是理解驱动系统和信息处理的关键。 开放量子系统的演化： 阐述了林德布拉德方程、$ ext{Liouville}$-$ ext{von Neumann}$方程在包含耗散和噪声环境下的应用。重点分析了量子去退相干过程的微观机理。 单粒子与多粒子输运： 介绍了微观通道模型（Microscopic Channel Models）在描述强耦合环境下电荷和能量输运中的优势，以及非平衡格林函数在计算准粒子寿命中的应用。 热化与“孤子”现象： 探讨了在某些一维或具有特定晶格结构的系统中，由于哈密顿量具有特殊的积分性质，量子系统可能不会完全热化（$ ext{Many-Body Localization, MBL}$），并分析了MBL态的特征和其对信息存储的意义。 本书通过对上述七个领域的深入剖析，旨在提供一个前沿、深入且高度专业化的量子物理学研究指南，适合致力于推进该领域边界的研究人员参考。

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作为一名对高等教育充满热情的学习者，我希望《高等教育改革论》能够引领我深入理解高等教育改革的时代背景和内在逻辑。我们正处在一个快速变化的时代，社会对人才的需求也在不断演变。这本书是否能够帮助我理解，为什么我们需要进行高等教育改革？改革的动力和方向是什么？我尤其关注书中对于如何构建一种能够持续适应社会发展需求的高等教育体系的思考。例如，如何才能让高校的专业设置更加贴合产业发展趋势，如何才能培养出真正具备解决复杂问题能力的毕业生？此外，我也希望书中能够提供一些关于如何激发学生学习兴趣和内在动力的观点。教育不仅仅是知识的传授，更应该是对学生潜能的激发和品格的塑造。如果这本书能为我们提供一些关于如何构建更具人文关怀、更能激发学生内在驱动力的高等教育模式的启示，那将非常有价值。

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阅读《高等教育改革论》，我是抱着一种希望能够理解“为什么”的心理。我们看到各种改革措施层出不穷，目标也总是宏大而令人振奋，但有时候，改革的效果似乎并不如预期。这本书是否能够深入分析改革背后的逻辑和动力，揭示那些制约改革深化的深层原因？我希望它能帮助我理解，为什么某些改革措施难以落地，为什么某些创新模式难以推广。例如，如何才能真正激发教师的教学热情和科研动力？如何才能建立一种能够鼓励试错和容忍失败的学术文化？书中对大学的内部管理和外部评价体系是如何看待的？是倾向于加强顶层设计，还是更注重激发基层活力？我期待这本书能够为我们提供一个更具批判性的视角，去审视改革的得失，去探索更有效的改革路径，而不仅仅是简单的政策宣讲。

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作为一个社会观察者，我对《高等教育改革论》的兴趣点在于它是否能为理解中国高等教育的深层问题提供一个更具穿透力的视角。我总觉得，许多关于教育改革的讨论，往往停留在一些表面化的现象，而未能触及到根本性的制度性障碍。这本书是否能够深入剖析那些阻碍高等教育健康发展的深层体制机制问题，比如行政化倾向的过重，学术自由的空间是否受到制约，以及如何保障教育的公平性，消除城乡、区域和校际之间的差距？我希望它能提供一些关于如何建立更加自主、自治、充满活力的大学管理体制的思考，如何真正发挥市场在教育资源配置中的作用，同时又避免过度商业化对教育本质的侵蚀。更重要的是，我期待书中能够探讨如何构建一种更加注重学生全面发展的教育理念，培养具有批判性思维、创新精神和社会责任感的公民。这不仅仅是学校的责任，也是整个社会对高等教育的期望。这本书如果能在这几个层面有所突破，将极大地提升其影响力。

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我选择阅读《高等教育改革论》，是因为我关注到近些年来关于高等教育的社会讨论越来越多，也越来越激烈。大家对毕业生的就业能力、研究生导师的学术伦理、高校的科研成果转化效率，甚至是学费的合理性，都有着不少的议论。这本书是否能够系统地梳理这些社会关切，并从理论和实践层面给出回应？我尤其想知道，书中是如何探讨如何提升大学生的就业竞争力，以及如何应对当前就业市场对人才技能提出的新要求。例如，是否强调了跨学科学习的重要性，是否提供了关于如何培养学生的实践能力和创新创业精神的建议？同时，我也对书中关于高等教育的公平性问题的讨论很感兴趣，特别是如何保障寒门学子能够获得优质的高等教育资源，以及如何建立更加完善的助学体系。如果这本书能提供一些关于如何构建更具包容性和多样性的高等教育体系的思路，我会觉得它非常有价值。

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我购买《高等教育改革论》的主要动机，是想了解当前全球范围内高等教育发展的新趋势以及各国在改革过程中积累的宝贵经验。我知道，高等教育不仅仅是一个国家教育体系的顶端，更是其人才培养、科技创新和社会进步的引擎。因此，对高等教育的改革，其实是对一个国家未来竞争力的投资。我非常好奇作者是如何看待技术革命对高等教育带来的颠覆性影响的，例如在线教育、人工智能在教学中的应用，以及如何培养学生适应未来不确定性的能力。此外，我也关注书中对于大学治理结构、评价体系以及产学研结合等关键议题的讨论。是否能找到关于如何建立更加科学、公平、高效的大学评价标准，打破“唯论文”、“唯帽子”的窠臼？大学如何才能更好地承担起服务社会、促进经济发展的使命，实现学术研究与市场需求的有效对接？这些都是我迫切希望在书中找到答案的问题。这本书若能为我们提供一个全球视野下的改革蓝图，并结合中国高等教育的实际情况，提出具有针对性的解决方案，那将是一份极具价值的参考。

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这本书的标题《高等教育改革论》立刻吸引了我，它指向了一个我长期以来非常关注的领域。作为一名在教育领域工作多年的普通读者，我总是对我们国家高等教育的发展方向和面临的挑战抱有浓厚的兴趣。这本书似乎正是从宏观层面，为我们提供了一个梳理和探讨这些复杂问题的框架。我期待它能够深入分析当前高等教育体系存在的种种不足，例如，人才培养模式的滞后性，与社会需求脱节的专业设置，以及在科研创新能力方面与国际先进水平的差距等等。更重要的是，我希望能从中找到关于如何构建更具活力的现代高等教育体系的见解，比如如何深化教育体制机制改革，如何激发高校办学的内在动力，如何优化资源配置，以及如何提升教师队伍的整体素质和教学水平。这本书的深度和广度，将直接影响它能否为我以及其他对高等教育改革充满期待的读者带来真正的启示。我希望它不仅仅是对现状的简单描述，更能提供具有前瞻性和操作性的思路，帮助我们理解改革的逻辑和路径，从而共同推动高等教育迈向更高水平。

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我对《高等教育改革论》的兴趣，源于我对高等教育的未来发展充满好奇，同时也带着一丝隐忧。我知道，高等教育的改革是一个复杂而艰巨的系统工程，涉及到方方面面的利益和观念。这本书是否能够对改革过程中可能遇到的阻力进行深入的分析，并提出克服这些阻力的有效策略？我希望它能够帮助我们理解，如何才能在改革中保持教育的公益属性，如何在追求效率的同时，不牺牲公平？例如，如何才能在激发高校办学活力的同时，有效规范高校的行为，确保其健康发展？我期待书中能够提供一些关于如何构建一个更加开放、包容、持续推进的高等教育改革生态系统的思考，让我们能够以一种更加理性、审慎的态度来面对和参与到高等教育的改革进程中。

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我购买《高等教育改革论》的目的是想从更宏观的层面，了解国家在高等教育发展战略层面的考量。一个国家的高等教育发展，往往与国家的整体发展战略紧密相连。这本书是否能够阐述国家在推进高等教育改革过程中所面临的重大挑战和机遇？例如，如何在高科技竞争日益激烈的背景下，提升我国高校在基础研究和关键技术领域的突破能力？如何才能在深化教育供给侧结构性改革的过程中，更好地满足社会多样化的人才需求？我也非常期待书中能够提供一些关于如何优化高等教育资源配置的思路，如何引导社会资本更好地服务于高等教育的发展。如果这本书能为我们提供一个清晰的国家高等教育发展战略图景，并解答我们关于未来发展方向的疑问，那将是一本极具指导意义的著作。

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我选择《高等教育改革论》是因为我深信，高等教育的质量直接关系到一个国家的长远发展。我希望这本书能从一个更专业的角度，为我们揭示当前高等教育在质量保障体系方面存在的问题，并提出改进的建议。例如，我们如何才能建立一套更加科学、有效的教学质量评估体系，确保教学内容的先进性和实用性？如何才能提升教师的教学能力和教育理念，让他们真正成为学生成长道路上的引路人？此外，我也很关心书中对于高等教育国际化的讨论。在日益全球化的今天，中国的高等教育如何才能在国际舞台上展现出独特的魅力和竞争力？是否能够吸引更多的国际优秀人才来华留学和任教？是否能够推动中国高校与世界一流大学建立更广泛、更深入的合作？如果这本书能为我们描绘出一幅高质量、国际化的高等教育发展蓝图，那将是一件令人兴奋的事情。

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我对《高等教育改革论》的期待，在于它是否能够提供一些关于如何培养适应未来社会发展需求的创新型人才的具体路径。我们常说要培养“拔尖创新人才”，但具体的培养模式和评价标准是什么？这本书是否能够深入探讨这一关键问题？我希望它能提供关于如何构建更加灵活、开放的课程体系，鼓励学生进行跨学科学习和个性化发展。同时，我也对书中关于如何提升高校的科研创新能力和核心竞争力的话题很感兴趣。如何才能真正激发高校的原始创新活力，如何才能将科研成果更有效地转化为实际生产力？是否能够为我们提供一些关于如何优化科研投入机制、完善科研评价体系、以及鼓励科研人员勇于探索未知领域的建议？如果这本书能为解决这些“卡脖子”问题提供一些前瞻性的思考，那将是一件非常有意义的事情。

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