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出版者:

作者:施也频 编

出品人:

页数:345

译者:

出版时间:2001-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787561727294

丛书系列:

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好的，这是一份为您量身定制的图书简介，内容侧重于其他领域的深度探讨，完全避开了《实用语文》可能涉及的语言学、修辞学或写作技巧等方面。 --- 《星际航线与量子纠缠：超越光速的物理学前沿探索》 引言：穿越认知的边界 人类对宇宙的探索从未停歇，而现代物理学，特别是量子力学与相对论的融合与冲突，正将我们推向一个前所未有的知识前沿。本书并非一本面向初学者的科普读物，而是一次对当代物理学最尖锐、最深奥议题的彻底剖析。我们聚焦于那些颠覆了经典世界观的理论框架，旨在为具有一定科学基础的读者构建一个理解“真实宇宙”的复杂地图。本书将带您深入黑洞视界、领略弦理论的复杂维度，并挑战您对时间与空间本质的固有认知。 第一部分：时空的新几何——广义相对论的深度重构 本部分将对爱因斯坦的广义相对论进行一次超越教科书描述的严谨审视。我们不再满足于对引力波的简单介绍，而是深入探讨黎曼几何在描述引力场中的核心作用。 第一章：引力场的拓扑结构与微分几何基础 本章首先回顾了张量分析在描述四维时空（Minkowski空间到Lorentz流形）中的关键地位。我们将详细解析爱因斯坦场方程（Einstein Field Equations, EFE）的数学形式，强调其非线性特性如何导致了引力现象的复杂性。重点分析了黎奇曲率张量（Ricci Curvature Tensor）与能量动量张量（Stress-Energy Tensor）之间的深刻联系，阐释质量与能量如何塑造时空的几何形状。 第二章：黑洞的物理边界与信息悖论 本书将黑洞视为宇宙中最极端的实验室。我们将详细分析史瓦西解（Schwarzschild Solution）和克尔解（Kerr Solution）的物理意义，特别是关于事件视界（Event Horizon）的形成条件。随后，我们将聚焦于霍金辐射（Hawking Radiation）的理论推导，并深入探讨“黑洞信息悖论”——一个在量子力学和广义相对论之间制造巨大裂痕的根本性问题。读者将跟随前沿物理学家们的思路，审视防火墙理论、软毛发（Soft Hair）理论等试图解决此悖论的新兴概念。 第三部分：微观世界的怪诞——量子力学的非定域性与多重诠释 如果说广义相对论描述了宏观宇宙的宏伟结构，那么量子力学则揭示了微观世界的内在诡谲。本部分将避开简单的波粒二象性，直击量子力学中最具哲学冲击力的部分。 第三章：纠缠态的非定域性与贝尔不等式 量子纠缠（Quantum Entanglement）被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”。我们将详细剖析贝尔不等式（Bell Inequalities）的数学基础，并通过实验证据（如Aspect实验的深化分析）来阐明局域实在性（Local Realism）在量子层面上的破产。本章将探讨纠缠态在多体系统中的扩展应用，并初步引入量子隐形传态（Quantum Teleportation）的机制，强调信息传递与经典信道的必要性。 第四章：量子场论与标准模型的局限性 量子场论（Quantum Field Theory, QFT）是描述基本粒子及其相互作用的基石。本章将聚焦于规范场论（Gauge Theory）的核心思想，详细解析希格斯机制（Higgs Mechanism）如何赋予基本粒子质量。然而，本书的价值在于揭示其局限性：标准模型（Standard Model）无法解释暗物质、暗能量，也无法自洽地统一引力。我们将探讨自旋统计定理（Spin-Statistics Theorem）的深刻内涵，以及费曼路径积分（Feynman Path Integrals）在处理复杂相互作用中的强大威力。 第三部分：通向统一的阶梯——弦理论与圈量子引力 面对引力的量子化难题，理论物理学家们提出了宏大的候选理论。本部分将以批判性的眼光，审视当前最受关注的两种“万有理论”的数学结构和物理预测。 第五章：弦理论的维度展开与对偶性 我们将探讨弦理论（String Theory）如何通过引入额外空间维度来解决引力子与量子场论的矛盾。重点解析超对称性（Supersymmetry, SUSY）的必要性，以及五种不同II型超弦理论如何被M理论（M-Theory）统一起来。我们将细致分析卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）在“紧致化”过程中对我们所观测到的低能物理定律的影响，探讨其预测的“景观”问题（Landscape Problem）。 第六章：圈量子引力与时空的颗粒性 与试图整合所有力的弦理论不同，圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）试图直接对广义相对论进行量子化。本章将介绍“圈”（Loops）和“自旋网络”（Spin Networks）的概念，阐释时空结构在普朗克尺度下如何呈现出离散的、颗粒状的性质。我们将分析LQG在解决奇点问题（Singularity Resolution）上的潜力，特别是对大爆炸（Big Bang）的“大反弹”（Big Bounce）模型的构建。 结语：未完成的交响乐 本书的终点，并非知识的终结，而是更深层次疑问的开端。现代物理学的边界充满了未解之谜：暗能量占据宇宙的近七成，我们却知之甚少；量子引力的实验证据依然遥不可及。我们所构建的这些复杂而优美的数学结构，究竟是通往终极真理的钥匙，还是复杂心智的精妙构建？阅读完本书，您将拥有足够的工具和洞察力，去辨析未来物理学革命的可能方向。 --- 目标读者： 物理、数学、工程学领域有基础知识的进阶学习者、科研工作者，以及对前沿基础物理学有强烈探究欲望的爱好者。 推荐阅读基础： 微积分、线性代数、经典力学、电磁学，以及对狭义相对论和基础量子力学概念的初步了解。

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