Optic Flow and Beyond pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Vaina, Lucia M./ Vaina, Lucia M. (EDT)/ Beardsley, Scott A. (EDT)/ Rushton, Simon K. (EDT)

出品人:

页数:322

译者:

出版时间:

价格:138

装帧:HRD

isbn号码:9781402020919

丛书系列:

图书标签:

• 计算机视觉
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• 目标跟踪

好的，以下是一部名为《时空织锦：现代物理学的多维视角》的图书简介，内容详实，不涉及《Optic Flow and Beyond》中的任何主题： 时空织锦：现代物理学的多维视角 内容提要 《时空织锦：现代物理学的多维视角》是一部深入探索当代物理学前沿理论的综合性著作。本书旨在为物理学、数学、计算机科学领域的学者、研究生以及对基础科学抱有浓厚兴趣的专业人士，提供一个理解宇宙基本构成与运行规律的全新框架。我们不再将物理学视为一系列孤立的定律集合，而是将其描绘成一张由引力、量子、信息与结构交织而成的宏大“织锦”。本书的独特之处在于，它不仅梳理了标准模型的成就与局限，更着重分析了那些试图统一宏观与微观、描述时空本质的尖端理论及其哲学意涵。 本书的核心论点是：时空的几何属性、物质的量子特性，以及信息传输的限制，三者构成了我们理解宇宙的三个相互依赖的维度。 第一部分：时空几何的重塑与量子引力的挑战 (The Remodeling of Spacetime Geometry and the Challenges of Quantum Gravity) 本部分致力于剖析广义相对论（GR）在极端条件下的失效，并深入探讨当前主流的量子引力（Quantum Gravity, QG）尝试。 1. 视界之外的几何危机： 我们将从黑洞热力学和信息悖论的经典阐述入手，探讨事件视界不仅是时空边界，更是信息与熵的交汇点。详细分析了彭罗斯-霍金奇点定理的几何意义，并引入了对裸奇点的数学探索。随后，我们将转向对“有效场论”（Effective Field Theory, EFT）在引力描述中的应用，评估其在能量尺度收敛性方面的固有难题。 2. 弦论的几何化尝试： 弦论（String Theory）被视为统一力的主要候选者，本书将聚焦于其几何基础。我们详尽考察了紧凑化（Compactification）的概念，特别是卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）在确定四维时空有效低能物理中的作用。我们将深入探讨 $M$-理论的框架，以及它如何通过 $T$-对偶（T-duality）和 $S$-对偶（S-duality）揭示不同维数和耦合强度下的物理等价性。弦论中的 AdS/CFT 对偶性将作为核心章节进行分析，阐释引力理论如何通过共形场论（CFT）被重新阐释，这为解决引力量子化提供了强大的数学工具。 3. 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的离散化路径： 与弦论在更高维空间中寻找统一的路径不同，LQG 专注于将时空本身进行量子化。本章细致梳理了惠勒-德维特方程（Wheeler-DeWitt Equation）的背景，并重点讲解了阿斯泰卡-史密斯（Ashtekar-Barbero）连接变量如何将GR的哈密顿表述转化为更适合量子化形式。我们将详述“圈”和“自旋网络”（Spin Networks）在定义量子态上的革命性意义，以及“自旋泡沫”（Spin Foams）如何描述量子时空的动力学演化，预测可能出现的最小面积和体积量子。 第二部分：超越标准模型的粒子谱与规范场论的深刻联系 (Beyond the Standard Model: Particle Spectra and the Deep Connection to Gauge Field Theory) 第二部分将目光聚焦于物质和力的描述，探索标准模型（SM）的扩展、中微子物理学的革命性发现，以及统一大理论（GUT）的结构。 1. 中微子的质量之谜与跷跷板机制： 详细分析了中微子振荡实验（Super-Kamiokande, SNO等）对SM的直接修正要求。本书将深入探讨如何通过引入“惰性中微子”（Sterile Neutrinos）来解释质量质量，并重点剖析“跷跷板机制”（Seesaw Mechanism）的数学结构，该机制暗示了电弱尺度之上存在着一个极大的质量尺度，可能与大统一理论的能量尺度相吻合。 2. 统一理论的数学骨架： 规范场论（Gauge Theory）是描述基本相互作用的基石。我们将超越 $SU(3) imes SU(2) imes U(1)$ 的结构，探讨 $E_6$ 等更大的李群在 Grand Unified Theory (GUT) 中的潜在作用。内容包括磁单极子的预言、质子衰变的数学约束，以及这些理论对早期宇宙暴胀阶段的遗留印记。 3. 超对称性（Supersymmetry, SUSY）与能谱的自洽性： SUSY 试图将玻色子和费米子联系起来，提供对希格斯质量“层级问题”（Hierarchy Problem）的自然解释。本书将详细分析最小超对称标准模型（MSSM）的拉格朗日量，讨论寻找超伴子（Superpartners）的实验挑战，以及如何利用能谱的微小偏差来约束CP破坏（CP Violation）的参数空间。 第三部分：信息、熵与时空的新兴特性 (Information, Entropy, and the Emergent Nature of Spacetime) 本部分是全书最具前瞻性的部分，它探讨了信息论在物理学基础中的核心地位，论证了时空结构可能并非基本实体，而是信息处理过程的宏观表现。 1. 黑洞热力学与全息原理： 从贝肯斯坦-霍金熵（Bekenstein-Hawking Entropy）出发，推导了霍金辐射的物理图像。本章重点阐述了全息原理（Holographic Principle）——特别是其在弦论中与 AdS/CFT 强相关性——如何暗示三维空间的信息可以被编码在二维边界上。这种信息密度限制为我们理解引力的“涌现性”（Emergence）提供了关键线索。 2. 量子信息论在引力中的应用： 我们将引入量子纠缠（Entanglement）的概念，并将其与时空连接起来。ER=EPR 猜想将虫洞（Einstein-Rosen bridges, EPR）与量子纠缠（Einstein-Podolsky-Rosen 佯谬）联系起来，表明时空拓扑的连接可能源于量子信息相关性。本书将使用冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）来量化区域的纠缠度，并分析“纠缠熵梯度”在驱动时空演化中的潜在角色。 3. 复杂性与物理学的未来： 最后，我们探讨了“计算复杂性理论”（Computational Complexity Theory）在物理系统中的应用，特别是“量子电路复杂性”（Quantum Circuit Complexity）与引力度规（Metric）之间的定量关系。这引导我们思考：时空本身的结构是否是宇宙为高效地计算其自身演化而采用的最优信息组织方式？本书总结时指出，未来的物理学革命可能不是发现一种新的粒子或力，而是彻底理解信息、结构和时空之间的深层编码机制。 读者群体： 理论物理学研究生、高能物理研究人员、数学物理学家、量子信息科学家以及对基础物理学哲学有深入探索需求的读者。 核心价值： 提供一个整合了量子引力、粒子物理模型扩展和新兴信息物理学观点的全面、深入的参考框架。本书的论述严谨，数学推导详尽，旨在激发对物理学基础的深刻反思。

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