全国计算机等级考试

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出版者:中国水利水电
作者:张强华
出品人:
页数:188
译者:
出版时间:2006-7
价格:24.00元
装帧:
isbn号码:9787508438702
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机等级考试
  • 计算机应用技术
  • 信息技术
  • 考试
  • 教材
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  • 自学
  • 练习
  • 模拟题
  • 技能提升
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具体描述

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浩瀚星河中的一瞥:当代宇宙学与前沿物理探索 图书简介 本书并非关于计算机等级考试的任何细枝末节,它是一部深度聚焦于当代宇宙学、粒子物理学以及理论物理学前沿的综合性科普与学术前沿概览。我们致力于带领读者穿越时间和空间的界限,探索宇宙的起源、结构、演化,以及支配我们现实的最基本规律。 第一部分:宇宙的宏伟叙事——从大爆炸到暗能量 本部分将全面回顾现代宇宙学建立的基石。我们从爱因斯坦的广义相对论出发,阐述其如何为理解时空结构和引力奠定理论基础。随后,我们将深入探讨大爆炸理论(Big Bang Theory)的观测证据,包括宇宙微波背景辐射(CMB)的精细结构、星系红移导致的宇宙膨胀,以及轻元素丰度的精确预测。 我们将详细分析CMB的各项参数,例如其温度波动图谱中的声学峰,这些峰值蕴含着早期宇宙物质密度扰动的关键信息。随后,视角将转向现代宇宙学的两大谜团:暗物质与暗能量。 关于暗物质,我们将梳理迄今为止所有主流的候选粒子模型,从弱相互作用重粒子(WIMPs)到轴子(Axions),并介绍地面和空间探测实验(如直接探测实验、间接探测和加速器实验)的最新进展与挑战。我们不仅讨论理论预测,更侧重于如何通过引力透镜效应、星系团动力学以及宇宙大尺度结构(LSS)的分析来“观测”这种看不见的物质。 暗能量的探讨将聚焦于其对宇宙加速膨胀的驱动作用。我们将剖析标准宇宙学模型ΛCDM(Lambda Cold Dark Matter)中常数“Λ”的物理意义,并追溯对宇宙学常数问题的各种理论尝试,包括卡西米尔效应的启发,以及更具争议性的更高维度理论对真空能量的重整化尝试。此外,我们也将审视替代暗能量模型的可能性,如修正引力理论(Modified Gravity,如f(R)引力)。 第二部分:粒子世界的微观疆界——标准模型及其超越 本章将从描述物质基本构成的粒子物理学标准模型(Standard Model, SM)入手。我们将系统阐述费米子(夸克与轻子)的分类、规范玻色子(光子、W/Z玻色子、胶子)的媒介作用,以及希格斯机制如何赋予基本粒子质量。本书将详尽解析围绕希格斯玻色子的发现历程,包括其在LHC上的精确测量及其与其它粒子的耦合常数。 然而,标准模型并非终极理论。本部分将花费大量篇幅讨论“超越标准模型”(Beyond the Standard Model, BSM)的物理学构想。这包括: 1. 超对称性(Supersymmetry, SUSY):探讨其如何解决层级问题(Hierarchy Problem),并预言了一系列超伴侣粒子。 2. 中微子质量之谜:分析标准模型中零质量中微子的缺陷,并深入研究中微子振荡的机制,以及“跷跷板机制”(Seesaw Mechanism)如何解释中微子微小质量的来源。 3. 大统一理论(GUTs):讨论将电磁力、弱核力和强核力统一的尝试,以及其可能导致的质子衰变这一关键可观测信号。 第三部分:时空结构的新视角——量子引力与弦论 理论物理学的最前沿,在于调和支配宏观宇宙的广义相对论与描述微观世界的量子力学。本部分是本书最具挑战性但也是最引人入胜的部分。 我们将首先介绍圈量子引力(Loop Quantum Gravity, LQG)的基本概念,例如时空的基本“量子化”结构,以及它如何可能在普朗克尺度上避免奇点。 随后,我们将进行一次深入的弦理论(String Theory)之旅。本书将清晰界定超弦理论(Superstring Theory)的核心假设——基本物质单元是振动的弦,而非点状粒子。我们将解释五种不同的超弦理论如何通过对偶性(Duality)汇聚成M理论,以及高维空间(额外的紧致化维度)在弦论中的角色(如卡拉比-丘流形)。我们将探讨弦论在解决黑洞熵计算等问题上的成功之处,以及它所面临的可观测性验证的困境。 第四部分:黑洞、信息悖论与量子宇宙学 本章将聚焦于极端物理环境的理论研究。我们首先重温黑洞的热力学性质,包括霍金辐射的理论推导及其对黑洞蒸发的预言。 随之而来的是著名的黑洞信息悖论(Black Hole Information Paradox)。我们将详细梳理这一悖论的各个方面:量子力学的幺正性(Unitarity)与黑洞蒸发后信息的丢失之间的冲突。我们将介绍主要的解决思路,例如火墙假说(Firewall Hypothesis)、软毛理论(Soft Hair)以及AdS/CFT对应关系(反德西特空间/共形场论对应)在信息保护中的作用。 最后,本书将展望量子宇宙学的前沿课题,例如暴胀理论(Inflation)的精确预测,以及对宇宙起源的“无边界提议”(No-Boundary Proposal)等。我们探讨宇宙如何从一个量子涨落中诞生,并追溯早期宇宙的量子涨落如何通过暴胀放大成为今天我们观测到的结构。 总结 本书汇集了物理学和宇宙学领域数十年来最尖端的研究成果,旨在为具有一定科学背景的读者提供一个全面、深入且富有洞察力的认知框架。它不是一本入门读物,而是对人类知识边界的一次大胆探寻,充满了悬而未决的巨大难题,也孕育着可能彻底颠覆我们世界观的惊人发现。阅读本书,即是参与到人类探索自身存在之根源的伟大智力冒险之中。

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