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出版者:新华出版社

作者:百名法学家百场报告会组委会办公室 编

出品人:

页数:381

译者:

出版时间:2010-5-1

价格:40.00元

装帧:平装

isbn号码:9787501192403

丛书系列:

图书标签:

• 法治
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• 普及读物

好的，这是一份关于一本名为《法治百家谈》的虚构图书的详细简介，内容完全独立于您提供的书名，旨在详尽地描述一本关于特定主题的著作。 --- 图书简介：《星河的低语：宇宙微结构与量子引力的新视野》 作者： 艾莉森·维克多 (Allison Victor) 出版社： 寰宇科学出版社 ISBN： 978-1-56789-012-3 导言：超越标准模型的边界 自伽利略时代的望远镜首次将我们的目光投向深空以来，人类对宇宙的理解便经历了一次次革命性的飞跃。从牛顿的万有引力到爱因斯坦的广义相对论，再到量子力学的建立，我们构建了一套描述宏观宇宙和微观粒子的精妙理论框架。然而，当我们试图将这两大支柱——广袤时空的几何学与微小物质的概率性描述——统一起来时，巨大的鸿沟便显现出来。 《星河的低语：宇宙微结构与量子引力的新视野》并非一本普通的科普读物，它是一次深入基础物理学前沿的学术探索之旅。本书旨在系统梳理当前物理学界面临的最核心挑战——量子引力的缺失，并详尽考察近年来新兴的、旨在弥合这一鸿沟的几种主要理论路径。作者艾莉森·维克多教授，作为理论物理学界的重量级人物，以其严谨的数学功底和深刻的物理洞察力，带领读者穿梭于普朗克尺度之上，直面宇宙最深层的奥秘。 本书的叙事结构精心设计，从对现有理论局限性的深刻批判开始，逐步引入更高维度的思考，最终落脚于对实验可验证性的审慎评估。它适合于物理学专业高年级学生、研究人员，以及对宇宙学和高能物理学抱有浓厚兴趣的严肃读者。 第一部分：理论的僵局与普朗克尺度之谜 本部分聚焦于当前物理学理论的内在矛盾，确立了研究量子引力的必要性。 第一章：广义相对论的奇点困境。 详细分析了广义相对论在描述黑洞中心和宇宙大爆炸之初所遭遇的数学上的“无限大”问题，明确指出在普朗克时间（约 $10^{-43}$ 秒）之前，现有时空概念的失效。 第二章：量子场论的局限性。 探讨了标准模型如何成功地描述了电磁力、弱核力和强核力，但当引力被纳入量子框架时，由于规范玻色子的不可重整化特性，计算结果变得毫无意义。本章通过回顾费曼图与微扰论的失败，突出了非微扰理论的迫切需求。 第三章：时空几何的量子化构想。 首次引入了“离散化时空”的概念。讨论了对连续时空概念的挑战，以及引入最小长度（普朗克长度，约 $10^{-35}$ 米）后，我们对空间和时间的基本认识可能需要如何重塑。 第二部分：通往统一的宏大叙事 本部分是本书的核心，详细介绍了当前最具影响力的两种量子引力理论框架及其数学基础。 第四章：弦理论的优雅与挑战。 深入解析了弦理论（String Theory）如何通过将基本粒子替换为一维的“弦”来避免无穷大的产生。本章详述了超对称性（Supersymmetry）的引入、卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）在确定额外维度紧致化方式中的作用。重点分析了 M 理论作为连接五种不同超弦理论的统一框架所展现的惊人潜力，同时也客观审视了其目前缺乏直接实验证据的困境。 第五章：圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的离散宇宙。 探讨了LQG采取的截然不同的路径——不对粒子做假设，而是直接对爱因斯坦的场方程进行量子化。本章详细介绍了“自旋网络”（Spin Networks）和“自旋泡沫”（Spin Foams）的数学结构，展示了它们如何自然地导出时空的量子化单元，以及对黑洞熵的成功解释。作者着重比较了LQG在预测背景独立性方面优于弦理论的优势。 第六章：新兴和混合模型初探。 简要介绍了其他重要的尝试，包括因果动力三角剖分（Causal Dynamical Triangulation, CDT）如何通过计算机模拟来研究量子时空的演化，以及“因果集理论”（Causal Set Theory）如何通过保持时间序列的非交换性来解决时空连续性的问题。 第三部分：宇宙学前沿的印记 理论的价值最终体现在它们对观测现象的解释能力上。本部分探讨了量子引力理论对宇宙学观测的潜在影响。 第七章：早期宇宙的重塑。 讨论了量子引力如何可能“平滑”大爆炸的初始奇点。重点分析了“大反弹”（Big Bounce）模型，它取代了经典意义上的“奇点”，提出我们的宇宙可能源于前一个宇宙的引力坍缩，并探讨了这些模型在宇宙微波背景辐射（CMB）中留下的特定信号特征。 第八章：黑洞的终极命运与霍金辐射的修正。 在量子引力的视角下重新审视黑洞信息悖论。本书提出，如果时空是离散的，信息可能并未完全丢失，而是以一种高度纠缠且难以提取的形式编码在视界附近的量子结构中。分析了在普朗克尺度下，霍金辐射谱的微小偏离可能如何成为理论验证的突破口。 第九章：寻找“第五种力”的实验信号。 本章审视了在大型强子对撞机（LHC）的未来升级以及下一代引力波探测器中，寻找微小效应的可能性。探讨了理论预测的轴子（Axions）或其他超对称粒子的间接信号，以及如何通过极其精密的惯性传感器来寻找时空背景的量子噪声。 结语：未竟的探索与科学的谦逊 作者总结道，尽管我们已绘制出宏伟的理论蓝图，但量子引力仍处于理论构建阶段。本书的目的不是提供一个最终的答案，而是提供一个清晰的地图，标明了当前所有重要的研究路径、它们的优势与局限。 《星河的低语》以一种充满哲学思辨的笔调结束：认识到我们在宇宙理解中的边界，正是推动科学向前迈进的真正动力。它邀请读者放下对确定性的执着，拥抱基础物理学中那种既谦卑又雄心勃勃的探索精神。 本书特色： 数学严谨性： 包含了必要的数学工具介绍，而非仅仅停留在概念层面。 跨学科视野： 整合了数学物理、高能物理和宇宙学的前沿成果。 平衡的观点： 对弦理论和圈量子引力均进行了深入且不偏不倚的分析。 目标读者： 理论物理学、宇宙学、数学物理专业学生及研究人员；对现代物理学基础性问题有深入探究欲望的专业人士。

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