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出版者:地质出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-03

价格:8.15

装帧:平装

isbn号码:9787116008724

丛书系列:

图书标签:

• 测量学
• 测量
• 工程测量
• 大地测量
• GIS
• 遥感
• 地图学
• 地理信息系统
• 精密测量
• 误差分析

《星辰的低语：宇宙拓扑学导论》 内容简介： 本书是一部深入探索宇宙宏大结构与内在规律的开创性著作，旨在为热衷于前沿理论物理和宇宙学探索的读者构建一个全面而严谨的认知框架。我们不再将宇宙视为一个孤立的、均匀填充的时空，而是将其置于一个更深层次的数学结构——拓扑学——的视角下进行审视。全书摒弃了大量繁复的计算细节，专注于揭示那些决定宇宙形态、演化路径以及信息传递本质的底层拓扑属性。 第一部分，“时空的基本形貌与黎曼几何的边界”，首先回顾了广义相对论中时空弯曲性的经典描述，但迅速将其引向一个更为抽象的层面。我们讨论了黎曼流形在局部近似欧几里得空间时所呈现的局部性质，并着重探讨了当尺度足够大，超越可观测视界时，时空的整体拓扑结构如何主宰引力场的全局行为。例如，我们详细分析了封闭宇宙（如球面几何）与开放宇宙（如双曲几何）的拓扑差异，以及这些差异如何通过霍金辐射和宇宙背景微波的各向异性中微弱的信号得以印证。书中专门开辟章节讨论了庞加莱猜想在三维空间中的引力应用，探讨了如果我们的宇宙是紧致的，它可能的同胚类型，以及这种紧凑性对时间箭头方向的影响。 第二部分，“多连通空间与虫洞的几何悖论”，深入研究了非平凡拓扑结构对物质和能量传播的影响。我们不再仅仅将虫洞视为科幻小说的素材，而是将其置于爱因斯坦场方程的拓扑解集之中。书中详细解析了环面（Torus）拓扑在模拟周期性边界条件下的作用，这对于理解量子场论在有限体积中的行为至关重要。我们探讨了“多连通”空间（即空间中存在“洞”或“环”）如何导致光线路径的复杂化，使得我们从地球观测到的遥远星系实际上可能是同一星系的多次反射影像。通过对基本群（Fundamental Group）的计算，我们量化了空间中不同类型的“环路”如何限制了信息的单向传播，并讨论了如何利用微引力透镜效应来识别这些非平凡拓扑的痕迹。 第三部分，“高维纤维丛与规范场的拓扑不变量”，将读者的视野扩展到描述基本力的规范理论。本书的核心论点之一是：我们所感知的四维时空，实际上是更高维结构在特定拓扑条件下投影的结果。我们引入了纤维丛理论，将电磁场、弱核力和强核力分别视为特定纤维丛上的联络。电荷的量子化和规范不变性被重新诠释为对这些纤维丛拓扑结构的基本要求。书中详细介绍了陈数（Chern Number）和霍莫同伦群（Homotopy Groups）在描述拓扑荷（如磁单极子）时的决定性作用。我们分析了拓扑绝缘体在凝聚态物理中对宇宙学的启示，讨论了瞬子（Instanton）解如何作为时空拓扑转化的媒介，并探讨了它们在早期宇宙暴胀阶段可能起到的重置规范对称性的作用。 第四部分，“黑洞信息悖论的拓扑根源”，专注于研究极端的引力场与信息丢失问题。我们摒弃了传统的微观熵计算，转而采用边界的拓扑熵的概念。黑洞的视界面被视为一个复杂的拓扑边界，其性质受到事件视界内部奇异点周围时空拓扑特性的严格约束。我们探讨了AdS/CFT对偶的拓扑视角，认为量子引力信息（在反德西特空间中）等同于其边界共形场论的拓扑不变量。书中还讨论了霍金辐射的非热行为如何可能与信息被编码在视界边界的拓扑缺陷中有关，而非简单的热力学蒸发。最后，我们展望了圈量子引力中时空量子化如何从根本上改变我们对“连续时空”拓扑的理解，引入了自旋网络（Spin Networks）作为描述离散化时空基本拓扑单元的工具。 本书的写作风格旨在清晰、严谨而不失启发性，适合具备扎实经典物理学基础，并渴望深入理解宇宙结构深层数学基础的研究者和高年级学生。它不仅是一本理论物理的参考书，更是一次对人类认知边界的拓扑学远征。

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**评价二** 初翻这册书时，我本以为会邂逅一本充满枯燥公式与晦涩定义的学术专著，心里已经做好了“啃大部头”的心理准备。可事实是，我被作者的叙事节奏完全拿捏住了。他似乎深谙如何将抽象的理论与鲜活的案例完美结合。比如，他提到一种先进的信号处理技术时，并没有直接抛出数学方程，而是先用了一个非常生动的场景——想象一个声纳系统在复杂水域中如何排除干扰、精确锁定目标——一下子就把理论的应用背景给立住了。接着，当那些复杂的计算符号最终出现时，它们便不再是冰冷的符号，而是承载着解决实际问题的工具。我尤其欣赏作者在探讨不确定性时所持有的那种审慎态度，他没有试图给出一个“完美”的答案，而是清晰地展示了误差是如何产生的，以及如何在其影响下做出最优决策。这种坦诚和对科学局限性的尊重，使得整本书读起来非常真实可信，让人感到一种思想上的解放。

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**评价五** 这本书的语言风格可以说是极其独特，它在保持高度专业性的同时，竟然还能散发出一种近乎文学作品的韵味。作者对动词和形容词的选择非常考究，使得原本可能显得生硬的科学描述，变得富有画面感和动态感。例如，描述一个电磁场变化时，他没有使用平淡的“改变”或“变化”，而是用了“弥散”、“凝聚”这类词汇，一下子就让人感受到了能量流动的张力。这种细腻的文字功底，使得长时间的阅读也不会产生疲劳感。更让我欣赏的是，作者在引用其他学者的观点时，总能恰到好处地加入自己的精炼总结，绝非简单的堆砌文献。每次读到作者对某个复杂概念的“一锤定音”式的总结时，都会有一种醍醐灌顶的清爽感。这本书的阅读体验，更像是一场与一位见识广博、表达能力极佳的智者进行的深度对话。

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**评价一** 这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那种厚重的质感，配上略带复古感的封面字体，让人忍不住想立刻翻开来一探究竟。我原本是带着一种探寻历史脉络的心态去阅读的，期望能从中找到一些关于古代文明如何进行空间丈量与记录的蛛丝马迹。然而，读着读着，我发现作者的笔触仿佛带着一种魔力，将我带入了一个完全不同的世界。书中对于某一种特定地质构造的描述，那份细致入微，简直像是地质学家在现场描绘的草图，每一个岩层的纹理、每一处断裂的走向，都清晰可见。特别是其中关于某种复杂力学模型的推演，逻辑链条环环相扣，严密得让人拍案叫绝，我甚至不得不停下来，拿出纸笔，尝试自己复现几个关键的步骤，以确保完全跟得上作者的思路。这绝不是一本简单的读物，它更像是一部需要全神贯注去解构的精妙工程。那种深入骨髓的专业性，让我对作者深厚的学识感到由衷的敬佩。

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**评价三** 这本书的内容组织结构，实在是太出乎我的意料了。我原以为会是一条线性的、从基础到高深的知识铺陈，但实际上，它更像是一个多维度的知识网络。作者在章节的过渡上，运用了大量的“历史回溯”和“未来展望”作为连接点，使得知识的迁移和学习成本大大降低。举个例子，当讨论到某项精密仪器的校准流程时，作者插入了一段关于该仪器早期原型机设计理念的讨论，这不仅解释了当前设计选择背后的深层原因，也让读者对技术迭代的历史有了更直观的认识。书中对于某些特定算法的图解部分，简直是教科书级别的范本——简洁、清晰，并且巧妙地利用了留白，避免了视觉上的拥挤感。我甚至将其中几张图解剪下来贴在了我的工作台旁，作为日常工作中随时可以参考的“视觉备忘录”。这种实用性和理论性的完美平衡，是很多同类书籍难以企及的。

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**评价四** 读完这本书，我最大的感受是，它极大地拓宽了我对“观察”这一行为的理解边界。过去，我总认为观测就是拿起工具去看，但这本书让我明白，真正的观察，是一种高度依赖于数据处理和背景知识的“构建”过程。作者花费了大量的篇幅来剖析不同环境下，信息采集的固有偏差和系统性误差，那种对数据源头刨根问底的态度，让人印象深刻。特别是有一章专门分析了如何通过分析历史记录中的微小异常点，来推断出隐藏在宏大叙事之下的真实事件脉络，简直像侦探小说一般引人入胜。那种从看似无关紧要的细节中提炼出关键信息的思维模式，对我处理日常工作中的复杂报告时也产生了积极的影响。这本书的价值在于，它不仅仅传授了一种技能，更培养了一种批判性的、多层次的审视世界的视角。

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