An Introduction to Computational Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Succi, Sauro

出品人:

页数:102

译者:

出版时间:2002-10

价格:$ 22.54

装帧:

isbn号码:9788876422638

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• 数学
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好的，这是一份基于您提供的书名（假设为《计算物理导论》）而撰写的不包含该书内容的图书简介，侧重于其他物理学或相关领域的深度内容。 --- 书名：量子纠缠的时空几何：从弦论到圈量子引力 作者：[此处可留空或填写虚构作者名] 内容简介 本书旨在为高阶物理学研究者、研究生以及对基础物理学前沿有深刻兴趣的专业人士，提供一个全面而深入的视角，探索量子力学与广义相对论在最深层次的统一尝试——量子引力理论的最新进展与核心概念。我们不涉及传统的数值模拟或基于牛顿/经典力学框架下的计算方法，而是将焦点完全置于理论物理学的两大旗舰——弦理论与圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的内在数学结构和哲学蕴涵之上。 第一部分：高维时空与超对称的结构 本部分从现代物理学的两个核心支柱——广义相对论和标准模型——的局限性出发，引出对统一理论的迫切需求。我们将深入解析超对称性（Supersymmetry, SUSY）的数学基础，探讨玻色子与费米子如何通过一组精妙的代数关系联系起来，及其在能级结构和粒子谱中的潜在表现。 随后，我们将重点剖析超弦理论（Superstring Theory）的精髓。这包括对一维“弦”的动力学描述，从玻色子弦到超弦的演进，以及对狄拉克能谱的详细推导。更关键的是，我们将详细探讨卡拉比-丘（Calabi-Yau）流形在紧致化过程中的作用。读者将学习如何通过拓扑不变量（如霍奇数）来理解紧致化空间对低能有效物理（如粒子质量谱、耦合常数）的决定性影响。本书将详尽分析M理论作为所有五种超弦理论统一框架的地位，特别是其与十一维背景的联系，并讨论对偶性（Duality）——如T对偶和S对偶——如何揭示不同理论之间的深层等价性，这些对偶性构成了理解量子引力非微扰行为的基石。 第二部分：圈量子引力的几何量子化 与试图建立一个“万有理论”的弦论路径不同，圈量子引力（LQG）采取了另一种策略：直接对爱因斯坦的场方程进行量子化，将时空本身视为离散的、量子化的实体。 本部分将从阿斯泰卡-阿斯泰卡（Ashtekar-Ashtekar）变量的重新表述入手。这一关键步骤将广义相对论的几何语言转化为更接近规范场论的哈密顿动力学形式。读者将系统学习如何利用这些变量来定义系统的约束，特别是哈密顿约束和微分同胚不变性约束的量子版本。 核心章节将围绕自旋网络（Spin Networks）和自旋泡沫（Spin Foams）展开。自旋网络作为描述量子化的空间几何状态的基函数，其节点和链接分别代表体积和面积的量子化本征值，我们将利用重力子（Holonomy）的群论结构来构建这些网络。接着，我们将探讨自旋泡沫如何描述这些几何状态随时间的演化——即量子引力的动力学——并深入分析边界态（Boundary States）在计算熵和面积谱中的应用。本书将详述体积算符和面积算符的谱结构，清晰展示时空几何在普朗克尺度下如何表现出离散性，彻底颠覆经典的时空连续图像。 第三部分：信息、黑洞与量子引力前沿 本部分将跨越纯粹的理论构造，探讨量子引力如何解决宇宙学和黑洞物理中的核心难题。我们将深入研究Bekenstein-Hawking熵的起源。在弦论中，这通过D-膜的微观态计数得到解释；而在LQG中，熵则源于对视界面积的量子化计数。我们将对比这两种解释，分析它们在信息悖论解决上的异同。 此外，本书将探讨AdS/CFT对偶（反德西特/共形场论对偶），这不仅仅是弦论中的一个工具，更是连接引力理论和量子场论的强大桥梁。我们将详细解析Ryu-Takayanagi公式，探讨如何通过计算CFT中的极小曲面来确定量子引力时空中的纠缠熵。这一联系揭示了量子纠缠与时空几何之间深刻的、可能是同一性的关系，暗示了时空结构可能源于信息论的基本原理。 最后，本书将展望圈量子宇宙学（LQC）的最新成果，特别是大反弹（Big Bounce）情景如何取代奇点问题，以及未来实验（如对原初引力波的观测）可能对区分弦论和LQG预测的潜在贡献。 本书特色： 高度理论化： 深入数学推导，侧重于规范场论、微分几何和表示论在量子引力中的应用。 对比分析： 系统对比弦论（侧重紧致化和对偶性）与LQG（侧重几何量子化和离散性）的优势与挑战。 前沿聚焦： 涵盖最新的AdS/CFT应用及纠缠与几何的关系。 本书是致力于理解宇宙终极性质的理论物理学家的必备参考书，它要求读者具备扎实的广义相对论、量子场论和高等数学基础。 ---

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我最近在寻找一本能够系统性地介绍计算物理学的入门书籍，而《An Introduction to Computational Physics》这个名字无疑让我眼前一亮。我从事的领域虽然不是纯粹的计算物理，但经常会接触到需要数值模拟来验证理论或者分析数据的场景。我曾尝试过阅读一些零散的文献和教程，但总感觉缺乏一个整体性的框架，对于各种方法的适用范围和背后的原理理解不够深入。这本书的标题让我预感到，它可能会提供一个从基础概念到具体实现的循序渐进的路径，能够帮助我建立起对计算物理学的完整认知。我特别希望能了解书中是如何介绍数值方法（比如有限差分法、蒙特卡罗方法等）在物理问题中的应用的，以及如何处理边界条件、误差分析等关键问题。如果书中还能给出一些实际的编程示例，并对代码进行详细解释，那对我来说将是巨大的帮助，能让我直接上手实践，将学到的知识融会贯通。

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这本书的标题《An Introduction to Computational Physics》瞬间就吸引了我，我一直对物理学的理论和数学公式感到着迷，但总觉得缺少一个将这些抽象概念转化为实际模拟和可视化的桥梁。我一直很好奇，那些令人惊叹的物理现象，比如流体动力学中的漩涡、天体运动的模拟，甚至量子力学的复杂行为，究竟是如何在计算机中实现的。这本书听起来就像是打开了那扇通往“计算之门”的钥匙，它似乎能够解答我内心深处对于“物理学如何被计算”的疑问。我期待它能带领我一步步理解，如何将复杂的物理方程转化为易于执行的算法，并且如何利用强大的计算能力来探索那些我们在实验中难以观测到的现象。我希望这本书能够提供清晰的讲解，即使我不是一个编程高手，也能逐步掌握其中的方法和技巧。更重要的是，我希望能从中学习到如何用计算的思维去理解物理问题，培养一种全新的解决物理难题的方式。这不仅仅是为了学习一门技术，更是为了拓展我理解世界的方式，让物理学的魅力以一种更直观、更动态的方式展现在我面前。

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我一直以来都对物理学充满好奇，尤其对那些能够解释自然界各种现象的深层机制着迷。然而，在深入学习的过程中，我发现有些问题，仅凭传统的笔头计算和理论推导，显得异常困难，甚至无法得出直观的结论。例如，在研究复杂的动力学系统或者高维度的统计模型时，数值模拟就显得尤为重要。因此，《An Introduction to Computational Physics》这本书名，如同一盏明灯，照亮了我探索新领域的方向。我希望这本书能够为我打开一扇通往计算物理学的大门，让我能够理解如何将复杂的物理模型转化为可执行的程序，并且如何利用计算资源来解决那些理论上难以攻克的难题。我期待书中能够深入浅出地讲解各种数值方法，并提供一些经典的计算物理学案例，让我能够通过实践来巩固所学知识，最终掌握用计算的手段来理解和研究物理世界的能力。

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我是一名对物理学理论有濃厚兴趣的学生，但理论知识的学习过程中，常常会遇到一些难以直观理解的概念，例如量子力学中的薛定谔方程求解，或者统计力学中的相变模拟。我一直听说计算物理学是连接理论与实践的重要学科，它能够将抽象的物理模型转化为计算机程序，从而进行可视化和分析。当我看到《An Introduction to Computational Physics》这本书时，我感到一种莫名的期待。我希望能这本书能够提供一个清晰的视角，让我理解如何将那些在教科书中看到的数学公式，通过计算机代码来实现。我希望它能教授我如何利用数值方法来解决物理问题，并且能够展示物理模拟的强大之处。如果书中能涉及一些经典的计算物理学案例，并给出相应的代码实现，这将极大激发我的学习热情。我想通过这本书，不仅能加深对物理理论的理解，更能培养独立解决复杂物理问题的能力。

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《An Introduction to Computational Physics》这个书名，听起来就像是一次探索未知世界的邀请函。我一直对物理世界的复杂性感到惊叹，从微观粒子的量子纠缠到宏观宇宙的演化，这些现象背后都隐藏着深刻的数学规律。然而，传统的理论学习有时会让人感到力不从心，难以把握其中的动态过程和多体相互作用。我相信计算物理学提供了一种全新的方式来理解这些复杂性，通过模拟和计算，我们可以“看到”这些动态过程，甚至“操控”它们来验证假设。这本书的出现，让我看到了一个机会，去学习如何用代码构建物理模型，如何用算法捕捉物理系统的演化。我非常好奇书中会介绍哪些计算工具和技术，以及它们如何被应用于解决不同领域的物理问题。我期待这本书能够提供一种直观且富有启发性的学习体验，让我不仅仅是了解计算物理学的概念，更能真正掌握其精髓。

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