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出版者:

作者:Penrose, Roger

出品人:

页数:720

译者:

出版时间:2010-12

价格:$ 346.91

装帧:

isbn号码:9780199219384

丛书系列:

图书标签:

物理学
数学
宇宙学
黑洞
相对论
量子力学
意识
认知科学
科学哲学
Penrose

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具体描述

Professor Sir Roger Penrose's work, spanning fifty years of science, with over five thousand pages and more than three hundred papers, has been collected together for the first time and arranged chronologically over six volumes, each with an introduction from the author. Where relevant, individual papers also come with specific introductions or notes. Many important realizations concerning twistor theory occurred during the short period of this third volume, providing a new perspective on the way that mathematical features of the complex geometry of twistor theory relate to actual physical fields. Following on from the nonlinear graviton construction, a twistor construction was found for (anti-)self-dual electromagnetism allowing the general (anti-)self-dual Yang-Mills field to be obtained. It became clear that some features of twistor contour integrals could be understood in terms of holomorphic sheaf cohomology. During this period, the Oxford research group founded the informal publication, Twistor Newsletter. This volume also contains the influential Weyl curvature hypothesis and new forms of Penrose tiles.

好的，这是一份以“罗杰·彭罗斯”为题，但内容完全不涉及其本人著作的图书简介。 --- 寰宇之谜：探寻宇宙的边界与意识的迷宫导言：在无限的尺度间追问存在的意义这是一本关于我们所处宇宙的宏大叙事，它跨越了物理学的疆界，深入到数学的精妙结构，并最终聚焦于人类心智的奥秘。我们生活在一个充满悖论的现实之中：从夸克级别的微观混沌到星系团尺度的宇宙网格，自然法则以惊人的精确性统治着一切，然而，我们对于这些法则的终极起源和意义，却依然知之甚少。本书并非聚焦于某一位科学家的个人思想体系，而是采取一种更广阔的视角，旨在梳理二十世纪后半叶以来，人类在理解宇宙结构、时空本质以及意识起源这三大核心议题上所取得的重大进展与未解之谜。我们将踏上一段充满挑战的旅程，探索那些定义了现代科学前沿的深刻问题。第一部分：时空的几何学——从牛顿的绝对到爱因斯坦的弯曲我们习惯于将空间视为一个被动的舞台，时间则为事件提供一个均匀的流逝背景。然而，自二十世纪初，我们对这两个基本概念的理解被彻底颠覆。本部分将系统回顾和解析时空概念的演变，重点阐述广义相对论所揭示的宇宙图景。引力的新诠释：爱因斯坦的革命性洞见——引力并非一种力，而是物质和能量对四维时空结构造成的弯曲效应。我们将详细探讨曲率如何决定物质的运动轨迹，以及这一理论如何成功预言了黑洞的存在、引力透镜现象，乃至宇宙膨胀的早期迹象。奇点的边界：黑洞——时空结构被极度扭曲的区域，是引力理论的必然推论，也是我们理解宇宙极限的物理实验室。本章将剖析奇点（Singularity）的数学特性，它们代表着现有物理定律的失效点。同时，我们将审视视界的概念，那是信息和因果关系无法逃逸的边界，探讨事件视界与信息悖论的深层关联。宇宙学的宏伟蓝图：广义相对论为现代宇宙学奠定了坚实的基础。我们将考察从大爆炸模型（Big Bang）的建立到宇宙微波背景辐射（CMB）的观测证据，理解宇宙的起源、演化历史及其未来的可能命运。我们也会深入探讨暗物质和暗能量的必要性，这两种未知的实体构成了宇宙绝大部分的能量密度，它们的本质仍是现代天体物理学最大的悬案。第二部分：量子世界的奇异性——概率、纠缠与实在的本质如果说广义相对论描绘了宏观宇宙的和谐结构，那么量子力学则揭示了一个微观世界中充满概率、非定域性和怪异叠加态的领域。本书的第二部分将聚焦于量子革命带来的哲学冲击和技术突破。波粒二象性与测量的难题：我们将重温光子和电子如何表现出波与粒子的双重特性，以及海森堡不确定性原理如何从根本上限制了我们对微观世界的精确描述能力。核心议题在于“测量问题”：一个量子系统是如何从无数种可能的叠加态“坍缩”为一个确定的本征态的？不同的诠释，如哥本哈根诠释、多世界诠释，各自试图如何解决这一困境？非定域性的幽灵：量子纠缠现象，爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”，是量子理论中最反直觉的特性之一。本章将详细解释两个或多个粒子之间如何建立起超越空间距离的即时关联，并考察贝尔不等式及其实验验证如何彻底排除了定域隐变量理论的可能性，从而确立了量子力学的非定域实在观。量子场论与标准模型的胜利与局限：我们将介绍量子场论（QFT）如何将量子力学与狭义相对论结合起来，构成了描述基本粒子及其相互作用的标准模型。该模型在描述电磁力、弱核力和强核力方面取得了无与伦比的成功。然而，我们也会指出其局限性：它未能纳入引力，且无法解释中微子的质量以及暗物质粒子。第三部分：信息、计算与意识的“硬问题” 当我们将对物理实在的理解推进到时空几何和量子概率的深处时，一个更具挑战性的问题浮现出来：意识如何从无生命的物质中涌现？本书的第三部分将探讨信息论、计算理论与神经科学交叉的前沿领域。信息的物理学基础：信息不仅仅是抽象的数据，它具有物理实在性。我们将探讨香农信息论与物理学（特别是热力学和量子力学）的交叉点。玻尔兹曼熵与信息之间的关系，以及黑洞信息悖论如何暗示了信息守恒的深刻宇宙法则。计算的极限与模拟宇宙：计算机科学的进步让我们思考“计算”的本质。冯·诺依曼架构的通用计算模型是否是唯一的计算范式？我们将比较经典计算、量子计算的潜在优势，以及对“模拟假说”的哲学和科学探讨——我们是否生活在一个由更高级文明运行的巨大计算机模拟之中？意识的涌现与“困难问题”：这是本书的终极探索。神经科学已经揭示了大脑活动的电化学过程，但这些过程如何转化为主观体验——感受红色、品尝咖啡的“感觉”（Qualia）？我们将分析当前主要理论，例如整合信息理论（IIT）或全局工作空间理论，它们试图在物理描述和主观经验之间架起桥梁。我们探讨，意识是否是一种依赖于特定物理结构（如复杂信息处理网络）才能产生的涌现现象，抑或是它暗示了某种尚未被我们现代物理学工具所捕获的、更深层次的宇宙基本属性？结语：在未知的地平线上本书的旅程始于对宇宙宏观结构的敬畏，穿梭于微观世界的奇异规则，最终抵达了对人类心智边界的深刻反思。我们发现，科学的进步并非终点的宣告，而是不断揭示出更深层、更复杂问题的序曲。时空、物质、信息与意识，这些看似分离的概念，或许在宇宙的底层逻辑中存在着某种我们尚未完全理解的统一性。本书旨在激发读者对这些终极问题的持续探究，因为对这些边界的追问，正是人类文明进步最深刻的动力。