Mathematical Cosmology

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出版者:Oxford University Press
作者:Peter Theodore Landsberg
出品人:
页数:309
译者:
出版时间:1979
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780198511472
丛书系列:
图书标签:
  • lang:en
  • Astrophysics
  • 数学宇宙学
  • 宇宙学
  • 数学物理
  • 广义相对论
  • 宇宙起源
  • 宇宙结构
  • 暗物质
  • 暗能量
  • 数值模拟
  • 天体物理学
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具体描述

好的,这是一份关于一本名为《弦理论与量子引力》的图书简介,旨在详细介绍其内容,同时避免提及您提到的《Mathematical Cosmology》: --- 书名:《弦理论与量子引力:从基础概念到前沿探索》 简介 《弦理论与量子引力》是一部深度聚焦于现代理论物理学两大核心挑战——量子引力与弦理论——的权威性专著。本书旨在为物理学研究生、资深研究人员以及对高能理论物理有浓厚兴趣的读者,提供一个全面、深入且结构严谨的知识框架。全书不仅系统梳理了量子场论与广义相对论的经典框架,更以前所未有的深度探讨了如何在这两者之间架起一座桥梁,最终导向对万有理论的探寻。 本书的结构设计充分考虑了读者的学习曲线,从基础概念的建立开始,逐步深入到前沿的复杂课题。 第一部分:基础重温与理论铺垫 本部分旨在为深入理解弦理论和量子引力提供必要的数学和物理工具。 首先,我们对经典场论进行了详尽的回顾,重点强调了规范场论在描述基本相互作用中的关键作用,包括量子电动力学(QED)和量子色动力学(QCD)的非阿贝尔特性。随后,我们将重点转向广义相对论的现代表述,利用微分几何的语言清晰地阐述爱因斯坦场方程的内在结构及其在弯曲时空中的动力学描述。 接下来,本书详细讨论了量子场论(QFT)的重整化问题及其局限性。我们剖析了QFT在描述引力时的困难,特别是当试图将引力子视为标准模型中的一个玻色子进行量子化时所遇到的紫外发散难题。这部分为引入弦理论作为替代性框架奠定了坚实的基础。 第二部分:弦理论的诞生与核心原理 进入本书的核心部分,我们将系统介绍弦理论的起源、基本概念及其数学结构。 我们从对点粒子描述的超越开始,引入了一维的延伸物体——弦的概念。本书详细推导了玻色子弦理论的动力学,包括其作用量(Nambu-Goto作用量)的构建及其等效的共形场论描述。在此过程中,我们深入探讨了共形对称性在约束弦动力学中的至关重要性,并阐明了为什么共形场论(CFT)是理解弦世界膜(String Worldsheet)动力学的关键。 一个关键的里程碑是玻色子弦的量子化。本书详细展示了如何通过玻色子化和使用高阶微扰方法来确定无质量模式的谱,并清晰地解释了负能量态的出现以及tachyon(快子)的物理意义。 本书的重点随后转向超弦理论。我们详细介绍了超对称性的概念及其在理论中的引入,包括拉蒙-拉蒙(Ramond)和尼尔(Neveu-Schwarz)扇区的构造。通过将费米子和玻色子自由度耦合到世界膜上,我们推导出了第一个自洽的、无幽灵(ghost-free)的超弦理论,并讨论了五种不同的I型、IIA、IIB型超弦理论的分类。 第三部分:高维空间与对偶性 弦理论的迷人之处在于其内在要求额外维度的存在。本部分将详细探讨这些维度以及它们如何被“卷曲”起来。 我们首先分析了卡鲁扎-克莱因(Kaluza-Klein)理论的现代视角,并将其应用于理解额外的空间维度。随后,本书深入研究了紧致化(Compactification)的过程,特别是对Calabi-Yau流形的详细考察。Calabi-Yau流形在确保背景时空具有超对称性的同时,还能提供四维世界的物理现象,这一点被细致地阐述。 本部分的高潮是对对偶性(Duality)的探索。我们系统介绍了S对偶、T对偶和U对偶,展示了看似不同的弦理论之间是如何相互关联的。特别是,T对偶如何将小半径的紧致化圆环与大半径的圆环联系起来,从而消除了对背景尺度的依赖性,这是理解量子引力的深刻见解。 第四部分:M理论与AdS/CFT对应 随着对偶性的深入理解,研究人员意识到五种超弦理论只是一个更宏大理论——M理论——的不同极限。本书详细讨论了M理论的提出背景及其特征,尽管其完整的作用量仍未被完全知晓,但其在十一维时空中的作用和与弦理论的联系被清晰地描绘。 最后,本书以现代物理学中最具革命性的成果之一——AdS/CFT对应(Anti-de Sitter/Conformal Field Theory Correspondence)——作为结束。我们详细介绍了Maldacena提出的这一“全息”猜想,阐述了它如何建立起一个在引力理论(如AdS空间中的超杨-米尔斯理论的超引力极限)和无引力的量子场论(CFT)之间的精确数学对应。本书剖析了这一对应关系在理解黑洞热力学、强耦合场论,乃至探索量子引力非微扰性质中的深远影响。 总结 《弦理论与量子引力》不仅是一本教科书,更是一张通往理论物理最前沿的地图。它通过严谨的数学推导和深刻的物理洞察力,引导读者理解弦理论如何解决量子引力中的基本矛盾,以及它如何以前所未有的方式统一自然界的基本力。本书的深度和广度确保了读者能够掌握从基础到尖端研究的完整知识体系。 ---

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读后感

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用户评价

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《Mathematical Cosmology》这个书名,在我看来,像是一扇通往宇宙深邃本质的大门,而数学,则是推开这扇门的钥匙。我期待这本书能够提供一种严谨而系统的视角,来审视我们所处的宇宙。我设想,书中会详细阐述广义相对论的宇宙学应用,从爱因斯坦场方程的推导到其在宇宙大尺度结构形成中的作用。我希望能够看到,作者如何运用微积分和微分方程来描述宇宙的膨胀,以及如何通过分析弗里德曼方程来理解宇宙的过去、现在和未来。我尤其期待,书中会深入探讨宇宙学中的一些关键参数,例如宇宙的密度、曲率以及宇宙常数,并解释它们是如何通过观测数据,如星系红移、宇宙微波背景辐射等,被精确测量的。我脑海中浮现的,是作者如何将抽象的数学模型与具体的宇宙现象联系起来,例如,如何用数学语言来描述星系的形成和演化,以及暗物质和暗能量在其中的作用。我渴望这本书能够引领我思考宇宙学中的一些核心问题,例如宇宙的起源、宇宙的组成以及宇宙的最终命运。这本书,对我而言,不仅是一部学术著作,更是一次智力的冒险,一次用数学的严谨性去丈量宇宙的壮丽旅程。

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《Mathematical Cosmology》这个书名,在我心中点燃了对宇宙深邃奥秘的探索之火,并坚信数学是揭示这些奥秘的关键。我设想,这本书将以一种系统而严谨的方式,展示数学如何在宇宙学研究中发挥核心作用。我期待着,作者会详细介绍广义相对论的数学基础,例如微分几何、张量分析等,并解释它们如何被用来描述弯曲的时空。我希望看到,爱因斯坦场方程如何在宇宙学中得到应用,以及弗里德曼方程如何描绘出宇宙的膨胀历史。我脑海中浮现的,是作者如何利用数学模型来解释宇宙的观测现象,例如,如何通过数学推导来理解宇宙微波背景辐射的各向异性,以及暗物质和暗能量对宇宙演化的影响。我尤其期待,书中能够深入探讨宇宙学中的一些关键概念,例如宇宙的视界、宇宙的尺度不变性以及宇宙的奇点问题,并提供它们精确的数学定义和求解方法。更进一步,我渴望这本书能够引领我思考宇宙学的未解之谜,例如暗能量的本质,以及是否存在超越标准模型的新的宇宙学理论。这本书,在我看来,是一次将抽象数学与宏大宇宙联系起来的深刻旅程,它将帮助我以一种全新的、更具启发性的方式来理解我们所处的这个世界。

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《Mathematical Cosmology》这个书名,给我一种庄重而深邃的感觉,仿佛预示着一场关于宇宙起源、演化和终极命运的数学化探索。我脑海中构筑的画面是,这本书将是一部内容充实、逻辑严谨的学术著作,旨在为读者提供一个深入理解宇宙学研究的数学基础。我期望,作者能够从最基础的物理定律出发,例如牛顿万有引力定律,逐步引入广义相对论,并详细阐述其在宇宙学中的数学表述。我希望看到,书中对爱因斯坦场方程的详细讲解,以及它们如何在宇宙尺度上得到简化和应用。我设想着,书中会包含大量的公式和方程,但这些公式并非冰冷的符号,而是承载着深刻物理意义的数学语言,用以描述宇宙的膨胀、物质的分布以及能量的转化。我尤其期待,书中能够深入探讨宇宙学中的关键参数,例如宇宙常数、物质密度参数和曲率参数,并解释它们如何通过观测数据得到精确测量。我希望了解,作者是如何利用统计学和数据分析方法,将理论模型与天文观测联系起来,从而构建出我们对宇宙的认知。更进一步,我渴望这本书能够引发我对于宇宙学前沿问题的思考,例如暗物质和暗能量的本质,以及它们对宇宙演化的影响。这本书,对我而言,是通往宇宙深层奥秘的一条严谨而充满挑战的道路,而数学,便是这条道路上必不可少的指南针。

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《Mathematical Cosmology》这个书名,在我脑海中勾勒出了一幅由严谨的数学语言绘制而成的宇宙图景,充满了对宇宙终极真相的探索欲望。我期待着,这本书能够以一种清晰且富有逻辑性的方式,介绍宇宙学研究的核心数学框架。我设想,作者会从基础的物理定律出发,逐步引入广义相对论的数学表述,并详细阐述爱因斯坦场方程在宇宙学中的应用。我希望能够看到,弗里德曼方程如何被用于描述宇宙的膨胀动力学,以及如何通过分析这些方程来推断宇宙的过去和未来。我尤其期待,书中能够深入探讨宇宙学中的关键参数,例如宇宙的密度、曲率以及宇宙常数,并解释它们是如何通过观测数据,如宇宙微波背景辐射、大尺度结构等,被精确测量的。我脑海中浮现的,是作者如何将抽象的数学概念转化为生动的宇宙画面,例如,如何用数学语言来描述星系的形成和演化,以及暗物质和暗能量在其中的作用。我渴望这本书能够引发我对于宇宙学前沿问题的思考,例如暗能量的本质,以及是否存在超越标准模型的新的物理理论。这本书,对我而言,是通往理解宇宙之美的一条严谨而充满挑战的道路,而数学,则是这条道路上必不可少的指南针。

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《Mathematical Cosmology》这个书名,在我心中激起了对宇宙奥秘的无尽好奇,并且我相信,数学是解开这些奥秘的终极钥匙。我预想,这本书将不仅仅是罗列宇宙学的观测事实,而是会深入挖掘这些事实背后的数学结构。我期待着,作者会从基础的几何学出发,逐步引入广义相对论的数学框架,例如度量张量、黎曼曲率张量等概念,并解释它们如何描述时空的几何性质。我希望看到,爱因斯坦场方程如何在宇宙学中得到简化和应用,以及弗里德曼方程如何描述宇宙的膨胀动力学。我脑海中浮现的,是作者如何利用数学工具来分析宇宙的演化,例如,如何通过求解微分方程来模拟宇宙的膨胀过程,以及如何利用统计学方法来检验理论模型的有效性。我尤其期待,书中能够深入探讨宇宙学中的关键参数,例如哈勃常数、物质密度参数和暗能量密度参数,并解释它们如何通过观测数据,如Ia型超新星、宇宙微波背景辐射等,被精确测量。更进一步,我渴望这本书能够触及到一些前沿的宇宙学理论,例如暴胀理论、大尺度结构形成理论,并阐述它们背后的数学模型。这本书,在我看来,是一次将抽象数学与宏大宇宙融为一体的深刻探索,它将帮助我以一种全新的、更具洞察力的方式来理解宇宙。

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我对于《Mathematical Cosmology》这本书的期待,更多地集中在其可能提供的、对宇宙运行机制的深刻洞察。我脑海中浮现的,是作者如何巧妙地运用微积分、微分方程、张量分析等数学工具,来描述和预测宇宙的演化。想象一下,书中或许会详细阐述广义相对论的宇宙学应用,包括爱因斯坦场方程在宇宙尺度下的简化形式,以及它们如何导出生机勃勃的宇宙模型。我希望能够看到,诸如宇宙的密度参数、哈勃常数等关键量,是如何通过精确的数学推导,与观测结果相契合的。我尤其期待,书中能够深入探讨宇宙学中的“标准模型”,即ΛCDM模型,并对其各个组成部分,包括普通物质、冷暗物质和暗能量,进行详尽的数学描述和物理意义的解释。也许,作者还会引入一些更高级的数学概念,例如微分几何、拓扑学,来分析宇宙的大尺度结构,甚至是探索宇宙的整体形状和连通性。我设想着,书中会包含一些引人入胜的图表和示意图,用以直观地展示复杂的数学模型,并帮助读者理解抽象的物理概念。更重要的是,我希望这本书能够启发我思考宇宙学的未解之谜,例如暗能量的本质,以及是否存在超越标准模型的新的物理理论。这本书,在我看来,是连接抽象数学与宏大宇宙的桥梁,通过它,我希望能更深刻地理解我们所处的这个宇宙,以及它背后那套优雅而严谨的数学法则。

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仅仅是《Mathematical Cosmology》这个书名,就足以勾起我对宇宙终极真相的好奇心,并且相信数学是解开这些秘密的金钥匙。我设想,这本书并非简单罗列宇宙学事实,而是会深入挖掘隐藏在这些事实背后的数学原理。我期待着,作者会从时空本身的几何性质入手,详细阐述黎曼几何在描述弯曲时空中的作用,以及度量张量如何编码时空的几何信息。我希望看到,爱因斯坦场方程如何被用于描述宇宙的动力学演化,以及弗里德曼方程如何成为标准宇宙学模型的基石。我脑海中浮现的,是作者如何巧妙地将观测数据,例如宇宙微波背景辐射的功率谱,与理论模型进行对比,并通过数学工具来检验和完善这些模型。我尤其期待,书中能够详细介绍一些重要的宇宙学概念,例如宇宙视界、宇宙年龄以及宇宙的膨胀历史,并提供它们精确的数学定义和计算方法。更进一步,我渴望这本书能够触及到一些更具挑战性的数学工具,例如张量微积分、微分几何,甚至是一点点群论,来解析宇宙学中更复杂的物理现象。这本书,在我看来,是通往理解宇宙之美的必经之路,而数学,则是这条道路上最可靠的向导。

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读到《Mathematical Cosmology》这个书名,我的心头涌起的是一种对宇宙奥秘的敬畏和对知识探索的渴望。我预想这本书将是一次智力上的盛宴,一场在数学世界里与宇宙对话的奇妙旅程。我期待着,作者能够以一种清晰而系统的方式,阐述宇宙学研究中的核心数学框架。这可能意味着,书中会从基础的欧几里得几何出发,逐步过渡到非欧几何在宇宙学中的应用,例如黎曼几何在描述时空弯曲中的关键作用。我希望能够看到,诸如度量张量、曲率张量等数学概念,如何在宇宙模型的构建中发挥核心作用。我设想着,作者会详细讲解宇宙学中的动力学方程,比如弗里德曼方程的推导过程,以及它们如何描述宇宙的膨胀、收缩或恒定状态。同时,我也期待着,书中会涉及到一些统计学和概率论的方法,用以分析观测数据,并对宇宙学模型进行检验和约束。例如,我希望能了解,如何利用贝叶斯统计等工具,来估计宇宙学参数,并量化模型的不确定性。更进一步,我渴望这本书能触及到宇宙学研究的哲学层面,探讨数学在描述宇宙时的局限性,以及我们如何理解那些超越我们直观经验的宇宙现象。这本书,在我看来,不仅是传授知识,更是一种思维方式的启迪,一种用严谨的数学逻辑去理解宏观世界的独特视角。

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《Mathematical Cosmology》这个书名,给我一种感觉,它将引领我进入一个由严谨的数学逻辑构建的宇宙图景。我预想,这本书将不仅仅是罗列宇宙学的观测事实,而是会深入挖掘这些事实背后的数学结构。我期待着,作者会从基础的几何学出发,逐步引入广义相对论的数学框架,例如度量张量、黎曼曲率张量等概念,并解释它们如何描述时空的几何性质。我希望看到,爱因斯坦场方程如何在宇宙学中得到简化和应用,以及弗里德曼方程如何描述宇宙的膨胀动力学。我脑海中浮现的,是作者如何利用数学工具来分析宇宙的演化,例如,如何通过求解微分方程来模拟宇宙的膨胀过程,以及如何利用统计学方法来检验理论模型的有效性。我尤其期待,书中能够深入探讨宇宙学中的关键参数,例如哈勃常数、物质密度参数和暗能量密度参数,并解释它们如何通过观测数据,如Ia型超新星、宇宙微波背景辐射等,被精确测量。更进一步,我渴望这本书能够触及到一些前沿的宇宙学理论,例如暴胀理论、大尺度结构形成理论,并阐述它们背后的数学模型。这本书,在我看来,是一次将抽象数学与宏大宇宙融为一体的深刻探索,它将帮助我以一种全新的、更具洞察力的方式来理解宇宙。

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一本名为《Mathematical Cosmology》的书,仅仅从书名就能引发我无限的遐想,仿佛触及到了宇宙最深邃的奥秘,又似乎是一场遨游于数学海洋的壮丽探险。我脑海中勾勒出的画面是,翻开书页,扑面而来的不是枯燥乏味的公式堆砌,而是一幅幅宏伟的宇宙图景,由严谨的数学语言精心绘制而成。我期待着,这本书能带领我穿越时空的界限,从宇宙大爆炸的奇点出发,追踪物质和能量的演化,理解星系形成的宏伟过程,甚至窥探暗物质和暗能量的神秘面纱。我设想着,书中可能包含了对宇宙学基本方程的深刻剖析,比如弗里德曼方程,并将其与观测数据进行巧妙的联系,从而揭示宇宙膨胀的速率、几何形状以及其未来的命运。或许,作者会深入探讨宇宙微波背景辐射的意义,解释它如何成为大爆炸理论最有力的证据之一,以及从中能够推断出关于早期宇宙的哪些重要信息。我热切地期望,这本书能够以一种既严谨又富有启发性的方式,解释宇宙学中的一些经典问题,例如视界问题、平坦性问题以及磁单极子问题,并通过数学模型来展示这些问题的解决过程。更进一步,我渴望了解宇宙学研究的前沿进展,例如关于暴胀理论的最新模型,以及它们如何解释宇宙的早期快速膨胀。这本书,对我而言,不仅仅是一本学术著作,更像是一扇通往宇宙终极真理的大门,而数学,便是开启这扇门的唯一钥匙。我期待它能够满足我对宇宙的无尽好奇,并在逻辑严密的数学框架下,构建起我对宇宙的全新认知体系。

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巨老了。。。牙快掉了。。

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