欧几里德量子引力学EUCLIDEAN QUANTUM GRAVITY pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Gibbons, G. W./ Hawking, Stephen W.

出品人:

页数:586

译者:

出版时间:1993-12

价格:303.00元

装帧:Pap

isbn号码:9789810205164

丛书系列:

图书标签:

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《欧几里德量子引力学》 书籍简介 本书深入探讨了理论物理学中最具挑战性和最引人入胜的领域之一：将量子力学原理应用于描述引力。作者以严谨的数学框架为基础，旨在揭示宇宙最微观尺度下时空本身的量子本质，并在此基础上构建一个自洽的量子引力理论。 核心概念与理论基础 全书的核心在于对“欧几里德化”的引力场进行量子化。在经典广义相对论中，时空被描述为一个黎曼流形，其度规张量遵循爱因斯坦场方程。然而，当试图将量子力学引入这一描述时，传统的量子场论方法会遇到困难，主要是由于引力耦合常数的量纲不匹配以及理论在紫外区域的发散问题。 本书提出了一种创新的方法，通过对时空度规进行“欧几里德化”，即将其中的一个时间分量替换为虚数时间，从而将时空的度规从伪黎曼度规转化为一个度规张量，使得其在形式上类似于欧几里德几何。这种变换在某些理论框架下（例如路径积分的计算）可以有效地处理路径积分中的“虚数度规”问题，从而避免了许多技术上的障碍。 在此欧几里德化时空的框架下，作者详细阐述了如何构建引力场的量子算符，并引入了相应的量子化条件。这涉及到对微扰理论的深入分析，以及对非微扰方法的探索。本书将详细介绍如何利用路径积分（Path Integral）的方法来计算量子引力的传播子（Propagator），从而提取出关于量子真空态、量子涨落以及宇宙演化的信息。 关键理论发展与技术手段 本书的论证过程将围绕以下几个关键理论发展和技术手段展开： 1. 路径积分与量子化： 作者将详细阐述基于路径积分的量子化方法在量子引力中的应用。这将涉及对引力场作用量（Action）的欧几里德形式的定义，以及如何在路径积分中对所有可能的时空构型进行求和。书中会深入探讨积分的收敛性、重整化（Renormalization）方法以及如何处理背景依赖性等问题。 2. 量子几何的数学框架： 为了精确描述量子化后的时空，本书将引入并运用先进的微分几何和拓扑学工具。这可能包括对曲率张量、联络（Connection）以及其他几何不变量在量子层面的演化的分析。作者会强调理解量子涨落如何影响时空的几何结构，例如可能出现“泡沫状”或“量子毛刺”（Quantum Foam）的时空结构。 3. 重整化群与有效场论： 任何量子场论都需要处理紫外发散问题。本书将详细介绍重整化群（Renormalization Group）在量子引力中的应用，以理解不同能量尺度下引力的有效行为。这将有助于揭示引力在普朗克尺度（Planck Scale）附近可能表现出的新物理现象，以及其在宏观尺度上如何退化为经典广义相对论。 4. 可能的研究方向与前沿展望： 在介绍完基础理论后，本书还将探讨当前量子引力研究的前沿方向，以及本书的理论框架可能带来的新视角。这可能包括： 与宇宙学的联系： 如何利用量子引力理论来解释宇宙的早期演化，例如宇宙膨胀（Inflation）的机制，以及微波背景辐射中的量子涨落的起源。 黑洞的量子信息问题： 探讨量子引力对黑洞信息悖论（Information Paradox）的潜在解决方案，例如霍金辐射（Hawking Radiation）的量子本质。 其他量子引力候选理论的比较： 在适当的语境下，本书的理论框架可能与其他主流的量子引力候选理论（如弦理论、圈量子引力等）进行概念上的比较，并指出其独特性和潜在的优势。 目标读者 本书面向具有扎实数学物理背景的读者，包括但不限于理论物理学、粒子物理学、宇宙学以及数学等领域的专业研究人员、研究生和高年级本科生。读者应具备广义相对论、量子场论以及高等数学（如微分几何、泛函分析）的基础知识。 本书的贡献 《欧几里德量子引力学》旨在为理解量子引力的基本原理提供一个清晰、严谨且具有创新性的理论框架。通过对欧几里德化时空中的引力场进行量子化，本书为解决一些长期存在的理论难题提供了新的思路和工具，并可能为未来的实验观测和理论探索指明方向。本书不仅是理论物理领域的一次重要学术贡献，也是对宇宙最深层奥秘的一次深刻追寻。

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从阅读体验上来说，这本书更像是一份需要高度沉浸和长期对抗的智力挑战，而不是一次愉快的知识吸收。我发现自己很难将它与我手边任何其他物理读物放在一起比较，因为它似乎开辟了一个全新的、尚未被广泛认可的学术分支。它不像弦论那样有着相对成熟的社区讨论基础，更像是一位大师在自己的思想孤岛上完成的杰作。当你合上书本，虽然大脑被高度的数学运算和抽象概念所充斥，但你对“什么是引力”这个问题的基本认知，却变得更加模糊和充满疑问。这本书成功地做到了让读者对现有知识体系产生深刻的不安感，迫使你接受一个更复杂、更反直觉的宇宙图景，尽管这个图景目前还只存在于纸面上，尚未得到实验的验证。它是一面镜子，照出的是理论物理学家在面对宇宙终极奥秘时，那种近乎绝望又无比执着的求索精神。

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我有一个朋友，他是理论物理系的博士后，他对这本书的评价是“大胆到近乎狂妄”。他提到，作者在某些推导中使用的手法，是他在标准教科书中从未见过的变体，似乎是作者为了解决量子引力中的特定难题而临时创造出来的新工具。这种自创工具的现象，在物理学界通常有两种解读：要么是天才的突破，要么是空中楼阁。在阅读本书时，我一直在努力寻找那个能将所有零散概念整合在一起的“大统一”的瞬间，但这本书似乎故意将这个“灯塔时刻”隐藏了起来。它更像是一系列精心布置的证明过程，每一步都坚实，但最终的结论却依然悬而未决，需要读者自己去填补那最后、也是最关键的一步逻辑飞跃。我甚至开始怀疑，作者是否真的相信自己已经找到了终极答案，还是说，这仅仅是探索未知领域时留下的一份详细的“探险日志”。

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这本《欧几里德量子引力学》的厚度简直让人望而生畏，光是翻开扉页，就能感受到作者穷尽心力试图构建一个宏大理论体系的决心。我本以为自己对物理学有足够的了解，毕竟大学里也选修过好几门相关的课程，但这本书的开篇就让我领教了什么是真正的学术深度。它似乎完全绕开了我们传统上接触的那些经典物理图像，直接跳入了更高维度、更抽象的时空结构讨论中。阅读过程就像攀登一座没有标记的小径，每一步都需要极高的专注度和预备知识。我不得不经常停下来，查阅大量背景资料，甚至有些章节需要结合好几本不同的教科书才能勉强跟上作者的思路。作者在处理黎曼几何与拓扑学时的那种信手拈来，着实令人佩服，但也让初学者感到巨大的挫败感。这本书显然不是为消遣而写的，它更像是一份等待被检验和挑战的理论蓝图，迫使读者重新审视我们对引力和时空本质的根深蒂固的认知。它挑战的不是实验结果，而是我们描述现实的数学语言本身。

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这本书的排版和图示设计，也从侧面反映了其内容的尖锐性。几乎没有彩色的插图，所有的图表都是黑白相间的、高度抽象的符号和几何图形，很多地方甚至只有公式，没有多余的文字解释。这进一步加剧了阅读的难度，因为你无法通过视觉辅助来理解那些高维空间的扭曲和纠缠。作者的写作风格极其凝练，常常用一个冗长的句子包含好几个数学假设和限制条件。我发现自己需要对着书中的某个关键命题反复研读三四遍，才能分辨出不同符号之间的微妙关系——比如下标和上标的位置变化，在本书的语境下可能意味着物理意义上的天壤之别。对于一个期望从科普读物中获取灵感的读者来说，这本书无疑是一记重锤，它毫不留情地展示了前沿理论研究的艰苦卓绝，以及通往真理的道路是如何布满荆棘和晦涩的符号森林。

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读完前三分之一，我产生了一种奇怪的感受，仿佛置身于一场极其精妙但又异常冷峻的哲学辩论之中。这本书似乎极其克制地避免了任何带有“物理直觉”的描述，而是纯粹地通过严谨的数学推导来构建其框架。这让我不禁思考，我们依赖的“观察者效应”和“能量守恒”等概念，在作者构建的这个欧几里德背景下，究竟如何被重新定义？书中大量的积分和路径求和，其复杂性已经超越了传统场论的范畴，进入了一种近乎于纯粹数学的领域。我印象最深的是其中关于“虚时间”演化的那几章，作者似乎试图通过引入一种不同的时间概念来规避量子引力中的奇点问题，但这种操作带来的概念上的飞跃，让我的思维在半空中失去了着力点。它要求读者放弃对“真实世界”的直接代入，而纯粹地欣赏这个数学模型的内在逻辑自洽性，这是一种非常高阶的智力体验，但也意味着它可能与我们日常的物理经验渐行渐远。

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