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出版者:中国人民大学

作者:张玉敏主编

出品人:

页数:604

译者:

出版时间:2003-5

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787300085876

丛书系列:

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《宇宙奥秘探寻：从量子纠缠到暗物质的边界》 图书简介 本书是一部面向对宇宙学、粒子物理学以及前沿天体物理学怀有浓厚兴趣的读者精心撰写的深度探索之旅。我们不局限于已知的物理定律，而是勇敢地潜入那些尚未完全揭示的自然界最深层次的奥秘。全书结构清晰，逻辑严谨，内容涵盖了当代物理学界最激动人心的前沿课题，旨在为读者构建一个既宏大又精微的宇宙图景。 第一部分：时空的结构与极限 本部分将带领读者从爱因斯坦的广义相对论出发，探讨我们对引力和时空本质的理解。我们首先回顾了狭义和广义相对论的核心思想，重点分析了时空弯曲如何解释引力现象。然而，传统引力理论在极端条件下——例如黑洞的奇点和宇宙的开端——便显露出其局限性。 我们将深入剖析黑洞的结构，不仅仅是事件视界，更会详细讨论信息悖论（Information Paradox）。这是一个物理学中的经典难题，它挑战了量子力学中的信息守恒原则与广义相对论中物质被彻底吞噬的预言之间的冲突。我们介绍了几种主要的解决思路，包括火墙理论（Firewall theory）和软毛（Soft Hair）假说，并评估了它们各自的物理意义和观测可能性。 随后，我们将目光投向宇宙的起源——大爆炸理论。我们不再停留在标准宇宙学的描述，而是聚焦于暴胀理论（Inflation Theory）。暴胀理论如何解决了视界问题和平坦性问题？本章详细阐述了暴胀场的动力学，以及它对早期宇宙微波背景辐射（CMB）的各向异性留下的“指纹”。我们探讨了单场暴胀模型与多场模型的区别，以及未来实验（如下一代CMB偏振观测任务）如何帮助我们区分这些理论，甚至可能揭示暴胀场的量子涨落本质。 第二部分：微观世界的颠覆：量子场论与标准模型之外 这一部分是本书的基石之一，它致力于揭示我们目前对物质基本构成的理解——粒子物理学标准模型——可能存在的缺陷，并探索超越它的可能性。 标准模型以惊人的精度描述了除引力外的所有基本粒子及其相互作用。我们将详细解析夸克、轻子、规范玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）的性质，并阐述规范对称性在构建模型中的核心地位。然而，标准模型未能解决的重大问题是本书的重点：费米子质量的起源、中微子质量的存在、以及宇宙中缺失的95%的物质和能量。 我们首先聚焦于“希格斯机制”。本书会超越简单地描述希格斯玻色子如何赋予其他粒子质量，而是深入探讨“等级问题”（Hierarchy Problem）：为什么希格斯玻色子的质量比理论预期的普朗克尺度要小得多？这个问题直接导向了超对称性（Supersymmetry, SUSY）理论的引入。我们详细介绍SUSY的基本概念，即每个费米子对应一个玻色子伙伴，以及这个理论如何天然地解决了等级问题。尽管LHC尚未发现明确的SUSY粒子迹象，但我们仍会分析当前实验对不同SUSY模型的限制。 接下来，是量子纠缠在基础物理中的革命性作用。量子纠缠不再仅仅是一个奇特的量子现象，它被证明是时空结构本身的基础。我们将介绍“ER=EPR”猜想，它暗示着虫洞（爱因斯坦-罗森桥）与量子纠缠的深刻联系，为理解引力如何从量子信息中“涌现”提供了新的视角。 第三部分：宇宙的隐形结构：暗物质与暗能量的追踪 宇宙学最大的谜团在于其成分的构成。本部分将全面梳理寻找并理解暗物质和暗能量的最新进展和挑战。 暗物质的形态与探测： 我们首先界定了暗物质存在的无可辩驳的证据，从星系旋转曲线到引力透镜效应再到宇宙大尺度结构的形成。然后，我们系统地考察了暗物质的候选粒子。书中详细分析了： 1. 弱相互作用重粒子（WIMPs）： 作为传统模型，我们探讨了其直接探测（如XENONnT, LZ实验）、间接探测（伽马射线信号）和对撞机制。 2. 轴子（Axions）： 探讨轴子如何解决强CP问题，并分析了如ADMX等实验如何通过将轴子转化为微波光子进行探测。 3. 原初黑洞（PBHs）： 讨论PBHs作为暗物质的可能性，以及它们如何通过引力波或微引力透镜观测来验证或排除。 暗能量与宇宙加速膨胀： 暗能量——驱动宇宙加速膨胀的神秘排斥力——占据了宇宙总能量密度的约68%。本书将对比解释主流的两种模型： 1. 宇宙学常数（Lambda, $Lambda$）： 它是真空能量的体现。我们讨论了理论计算值与观测值之间令人震惊的120个数量级的差异，即“真空灾难”。 2. 修改引力理论（Modified Gravity）： 探讨是否是广义相对论本身在宇宙尺度上失效，引入了如f(R)引力等模型，试图用修改后的几何学来解释加速膨胀，而不必引入额外的暗能量场。 第四部分：终极理论的展望：弦论与圈量子引力 在本书的收官部分，我们将探讨两种最具雄心、试图统一量子力学与广义相对论的候选理论框架。 弦论（String Theory）与M理论： 我们将介绍弦论的基本假设——所有粒子都是一维的弦的振动模式。重点讨论了额外的维度是如何被提议的（例如卡拉比-丘空间），以及弦论如何自然地包含引力子。此外，我们还会介绍M理论，它被认为是描述11维时空中所有五种超弦理论的统一框架。我们探讨了“景观”（The Landscape）的概念，即弦论解的巨大数量如何影响我们对“为什么我们的宇宙是这样的”这一问题的回答。 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）： 作为一种背景独立（background-independent）的量子引力尝试，LQG摒弃了将时空视为固定背景的观点。我们将解释其核心概念，如空间被量子化的“自旋网络”（Spin Networks）和“自旋泡沫”（Spin Foams），以及它们如何尝试在普朗克尺度上“去噪”掉奇点，并为宇宙的“大反弹”（Big Bounce）提供了一个理论基础。 本书的最终目标是激励读者思考：我们对宇宙的理解或许正处于一个深刻的范式转变的前夜。通过对这些前沿理论的梳理，我们希望能激发读者对未来科学发现的持久好奇心。 --- 目标读者： 对现代物理学、宇宙学、高能物理学有基础知识，并渴望了解当前科学最前沿挑战的爱好者、学生和专业人士。 全书特色： 深度解析核心概念，平衡理论严谨性与科普可读性，专注于尚未解决的重大科学问题。

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这本书的叙事结构像是一个精妙的万花筒，每一个翻转都呈现出全新的图案，但所有的碎片最终又拼凑出一个宏大的、令人震撼的画面。作者采用了多线叙事，在不同时空、不同人物的视角间自由穿梭，这种跳跃感非常考验读者的专注力，但一旦适应了节奏，就会发现这种交织的叙事方式极大地增强了故事的深度和张力。我尤其佩服作者在处理历史背景时的严谨性，那些关于二十世纪中叶某个特定地域的社会风貌和政治气候的描摹，细致到服饰、饮食习惯，仿佛带我亲身经历了一段尘封的往事。书中穿插的一些仿若日记体的片段，语言风格陡然变得私密和情绪化，与宏大的叙事形成鲜明对比，这种张弛有度的处理，让阅读体验充满了层次感和惊喜感。它不是让你被动接受故事，而是邀请你主动去构建理解的桥梁。

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阅读体验极其流畅，但内容却异常沉重。这本书更像是一面镜子，照出了社会中那些被刻意忽视的角落和被压抑的群体声音。作者的文风非常直接、犀利，几乎没有冗余的形容词，每一个句子都像一块被精心打磨过的石头，带着棱角和重量。我读到关于底层劳动者生活的片段时，内心充满了震撼和不忍直视的冲动。作者没有去美化他们的困境，而是用一种近乎冷峻的现实主义手法，展现了生存的艰难和尊严的维护是多么不易。书中对权力结构和阶级固化的批判，是内敛却有力的，它不是口号式的呐喊，而是通过一系列微小、真实到令人心痛的事件来体现的。读完后，我感到一种强烈的责任感，仿佛自己也参与了见证和记录。这本书的价值在于它迫使我们停下来，正视那些我们习惯性选择忽略的“他者”的痛苦。

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这是一部真正能触动灵魂深处的作品，它探讨了人与人之间最本质的联结与疏离。作者的笔触非常温柔，但力量却极其强大，像微风拂过湖面，水波却能荡漾很久。我特别欣赏书中对于“失去”这个主题的深入挖掘。书中几位主要角色都经历了某种形式的永恒告别，但他们处理悲伤的方式却千差万别，有人选择封闭自己，有人选择在记忆中重建过去，还有人则选择用新的爱去填补空洞。这种对人性复杂面的细腻捕捉，让我深有共鸣。那些关于时间流逝的段落，读起来像是哲学家在低语，关于记忆的不可靠性和重塑性，引发了我长久的反思。这本书没有激烈的动作场面，全靠对话和内心的独白推动，但每一次对白都像精密的解剖刀，精准地切开了角色的内心。读完后，我感觉自己的内心被彻底清理了一遍，带着一种清新的、略带伤感的平静。

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老实说，我一开始对这本书的期望并不高，觉得它可能又是老生常谈的青春励志故事。但很快我就发现自己错了，这简直是一部关于“不完美”的赞美诗！主角团队的配置非常有趣，每个人都有明显的缺陷和不为人知的秘密，他们不是传统意义上的英雄，更像是我们身边那些挣扎着想变好，却总是不太成功的普通人。作者对细节的关注达到了近乎偏执的程度，比如对某个城市角落光影变化的捕捉，对某件旧物历史的追溯，都显示出作者深厚的积累和独到的观察力。最让我惊喜的是，书中关于“失败”的论述。它没有采用陈词滥调来鼓励人“跌倒了再爬起来”，而是深入探讨了失败带来的创伤、羞耻感以及如何与这些负面情绪共存。这种坦诚和不回避，让这部作品摆脱了流俗，具有了一种尖锐的、引人深思的质感。

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这本书的故事情节简直是峰回路转，我简直不敢相信作者的想象力！开篇那个关于家族遗产的纠葛，铺陈得极其细腻，每个人物的动机都刻画得入木三分。特别是那位年迈的族长，他面对复杂的人际关系时那种看似慈祥实则深不可测的眼神，让我读了好几遍才品出其中的深意。作者对环境的描写也独具匠心，那种带着湿气和古老气息的宅邸，仿佛真的能透过文字感受到。我本来以为这会是一部沉闷的家族史诗，没想到随着情节的推进，突然插入了一段惊心动魄的商业间谍战，让人肾上腺素飙升。主人公的抉择，尤其是在道德和利益之间的摇摆，写得极其真实和痛苦。我特别喜欢作者处理冲突的方式，不是简单的黑白分明，而是充满了灰色地带，让你忍不住思考，如果是我，会怎么做。这本书的节奏控制得非常好，高潮迭起，让人完全停不下来，我已经把日程都推后了，就为了能快点知道结局。

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