Introduction to Supergravity

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出版者:Springer
作者:Yoshiaki Tanii
出品人:
页数:140
译者:
出版时间:2014-8-1
价格:GBP 44.99
装帧:Paperback
isbn号码:9784431548270
丛书系列:
图书标签:
  • 超对称
  • 物理
  • 引力
  • Supergravity
  • Theoretical Physics
  • String Theory
  • Quantum Gravity
  • Particle Physics
  • Supersymmetry
  • General Relativity
  • Mathematical Physics
  • High Energy Physics
  • Physics
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具体描述

好的,这是一份针对一本名为《超引力导论》的图书的详细简介,这份简介将侧重于介绍超引力理论的基本概念、发展历程、核心数学框架以及其在理论物理中的重要地位,同时避免提及任何关于“不包含此书内容”的表述,旨在提供一份详实且专业的图书内容概述。 --- 图书名称:《超引力导论》 图书简介 《超引力导论》是一本全面深入探讨超引力(Supergravity, SUGRA)理论的专著。本书旨在为物理学研究生、研究人员以及对高能物理和理论物理前沿感兴趣的读者,提供一个坚实的理论基础和清晰的理解路径。超引力理论是粒子物理标准模型与爱因斯坦广义相对论的自然延伸,它成功地将引力与超对称性(Supersymmetry, SUSY)原理融为一体,是当前探索量子引力效应和统一所有基本力的关键框架之一。 本书的结构设计旨在引导读者从基础概念逐步深入到前沿研究领域。开篇部分详尽回顾了广义相对论和规范场论的基础,为理解超引力所需的几何和代数工具做好了铺垫。随后,本书的核心内容聚焦于超引力的构建过程。 第一部分:基础与动机 在深入超引力之前,本书首先详细阐述了引入超对称性的物理动机。超对称性假设自然界中每一种玻色子(如光子、引力子)都有一个对应的费米子(如超光子、引力微子)伴侣,反之亦然。这一假设是解决标准模型中“层级问题”的关键途径,并为解决宇宙学中的暗物质问题提供了潜在的解决方案。 接着,本书详细介绍了超对称代数的数学结构,特别是庞加莱超代数(Poincaré Superalgebra)和超洛伦兹代数(Super-Lorentz Algebra)。这些代数结构是构建超引力理论的基础,它们结合了时空平移、洛伦兹旋转与超对称生成元。 第二部分:超引力场的构造与方程 本书的核心部分致力于超引力理论的数学构造。我们将超引力场视为时空中的一个“超多重线”(Supermultiplet),它包含引力场(度规张量)及其对应的超伴侣——自旋为 3/2 的费米子——引力微子(Gravitino)。 我们采用了规范群方法来构造超引力。引力场的引入是通过规范化爱因斯坦-希尔伯特作用量,将其视为对局部超对称变换的协变性要求。本书详细推导了超引力场的运动方程,这些方程是爱因斯坦场方程的超对称推广,它们揭示了引力子和引力微子之间复杂的耦合关系。 书中特别强调了超引力对局部超对称的处理。与全局超对称不同,局部超对称需要引入规范场来保证理论在局部坐标变换下的不变性。在超引力中,规范场是度规张量和引力微子构成的超场。本书详尽地分析了连接作用量(Connection Formalism)和场强作用量(Field Strength Formalism)两种主要方法,并给出了它们的等价性证明。 第三部分:超引力与超对称破缺 理解超对称如何(或是否)在我们的宇宙中破缺至关重要。本书深入探讨了超对称破缺的机制,特别是利用Domenico-Wess-Zumino (DWZ) 耦合和超引力势能来研究超对称破缺对引力场的影响。 我们分析了超引力耦合到物质超场(如超规范理论)的规范化过程。在超引力背景下,物质场的拉格朗日量需要通过一个Kähler势和超重力势来进行修正。这部分内容是连接超引力与粒子物理标准模型超对称扩展(如MSSM)的关键桥梁。 书中专门开辟章节讨论了“超引力凝聚”(Condensation)现象,即引力微子场的真空期望值(VEV)非零时,如何导致超对称的自发破缺,并由此产生引力子和引力微子的质量项,这些质量项的精确形式在超引力理论中得到了严格的推导。 第四部分:更高阶的理论与应用 随着对理论理解的深入,本书拓展到更高阶的理论框架。我们讨论了N=2、N=4 超引力的特殊结构。N=2 超引力引入了更多的超伴侣,使得理论的描述更加丰富,其超场内容也更为复杂。N=4 超引力在某些维度上(如D=4或D=10)具有特殊的意义,与共形超引力(Conformal Supergravity)和弦理论有着深刻的联系。 超引力在低能下的有效场论:本书探讨了当超对称破缺能标远高于我们观测到的尺度时,超引力如何退化为爱因斯坦引力和标准模型之间的有效理论。这涉及到“纯量超引力”(Pure Supergravity)的构建,它在零超对称破缺尺度下描述了超引力场的影响。 最后,本书将超引力置于弦理论的背景下进行考察。超引力理论是低能下弦理论的有效场论,它自然地出现在弦理论的紧致化过程中。我们展示了五种超引力理论(N=1, D=10)与IIA和IIB型弦理论的内在联系,强调了超引力作为量子引力理论的初步尝试,如何在更完备的框架中得到统一。 总结 《超引力导论》不仅是一本教材,更是一份严谨的理论指南。它系统梳理了超引力的数学基础、物理构造、关键性质以及其在理论物理中的核心地位。通过对规范群方法、超场理论和超对称破缺机制的深入分析,读者将能够掌握理解下一代物理理论(如M理论和AdS/CFT对偶)所必需的先进工具。本书的最终目标是为读者搭建起一座从经典引力通往量子引力世界的坚实桥梁。

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《Introduction to Supergravity》这本书,与其说是一本“入门”读物,不如说是一扇通往理论物理学前沿的“大门”。它所包含的内容,即使是对于有一定物理学基础的读者来说,也充满了挑战。我尤其欣赏作者在介绍超引力理论时,并没有将自己局限于某个特定的模型,而是广泛地涵盖了不同类型的超引力理论,以及它们之间的联系和区别。书中关于“局部超对称”的解释,让我对引力与时空几何的深刻联系有了更直观的认识。我尝试着去理解超引力理论中的“重力子”和“超重力子”是如何被规范化的,以及这个过程中的技术困难。这本书的数学工具非常强大,涉及到了微分几何、李群、李代数等多个领域,需要读者有扎实的数学功底。我发现,书中对一些关键概念的讲解,比如“费米子”、“玻色子”以及它们如何通过超对称联系起来,都进行了非常细致的阐述。它不是一本让你在沙发上悠闲阅读的书,而更像是一本需要你在书桌前,配合纸笔,进行深入思考和演算的书籍。每一次的阅读,都像是在攀登一座理论的高峰,虽然艰辛,但登顶后的视野却是无比开阔。

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我之所以会将《Introduction to Supergravity》这本书推荐给那些对理论物理学充满好奇的人,是因为它所探讨的领域,正是现代物理学最前沿、也最具吸引力的部分。书中对于超引力理论的介绍,让我看到了物理学家们如何试图将量子力学和广义相对论这两个看似无法兼容的理论统一起来。我尤其对书中关于“超对称算符”的定义和性质感到着迷,这是理解超对称的核心。我尝试着去理解书中关于“引力子”和“超引力子”的自旋和统计性质,以及它们如何通过超对称性联系起来。这本书的数学工具非常强大,涉及到了微分几何、张量分析以及量子场论等多个领域,需要读者有扎实的数学功底。我发现,书中对一些关键概念的讲解,比如“费米子”、“玻色子”以及它们如何通过超对称联系起来,都进行了非常细致的阐述。它不是一本让你在沙发上悠闲阅读的书,而更像是一本需要你在书桌前,配合纸笔,进行深入思考和演算的书籍。每一次的阅读,都像是在攀登一座理论的高峰,虽然艰辛,但登顶后的视野却是无比开阔。

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我之所以会对《Introduction to Supergravity》这本书如此着迷,很大程度上是因为它触及了物理学中一些最令人神往的终极问题,比如统一所有基本力,以及理解宇宙的起源和演化。这本书并非仅仅停留在理论的表面,而是深入探讨了超引力理论如何为这些宏大问题提供潜在的解决方案。我尤其喜欢书中关于“超对称破缺”的讨论,这是理解超引力理论与现实世界联系的关键。它解释了为什么我们在日常生活中感受不到超对称的存在,以及超对称破缺机制如何影响粒子的质量。书中对于超引力模型在不同维度下的行为的研究,也让我大开眼界,这似乎暗示着我们熟悉的四维时空并非宇宙的全部。我尝试着去理解书中关于“模场”和“膜宇宙”的概念,这些都是与弦理论和M理论紧密相关的研究方向,而超引力正是这些理论的基石。这本书的语言风格非常严谨,充满了专业术语,但作者似乎尽力在确保这些术语的定义和使用都是准确无误的。它需要读者有耐心去查阅资料,去理解那些晦涩的数学推导,但每一次的理解,都像是解开了一个谜团,让我对宇宙的认识又向前推进了一步。

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坦白说,《Introduction to Supergravity》这本书给我带来的震撼,不仅仅是知识的密度,更是它所展现出的物理学理论的优雅与统一。我一直对粒子物理标准模型中的一些未解之谜感到困惑,比如希格斯机制的由来,以及为什么质子和电子的电荷会精确地相互抵消。这本书似乎在一定程度上提供了答案的线索,它巧妙地将超对称的概念引入,并阐述了超对称是如何在理论上解决这些问题,例如通过引入超对称粒子来“对称化”费米子和玻色子。书中对于“超场”这一关键概念的介绍,让我对粒子和场的理解上升到了一个新的层面。它解释了如何通过超场来同时描述粒子及其超对称伙伴。我对于书中关于超引力作用量的推导过程印象深刻,它不仅仅是一个数学公式的集合,更是一种物理实在的抽象表达。作者在介绍不同类型的超引力理论时,比如十维的超引力理论,以及它们如何与弦理论联系起来,都展现了理论物理学研究的宏伟图景。我发现,这本书的语言风格非常学术化,但也正是这种严谨性,保证了其内容的准确性。它并非一本能够让你轻松读完的小说,而更像是一本需要你全神贯注、反复推敲的“宝典”。我常常在阅读完一段内容后,会放下书,在脑海中反复咀嚼,试图将抽象的数学语言转化为具象的物理图景。

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《Introduction to Supergravity》这本书,在我看来,是一本真正意义上的“硬核”科普读物,它直接带领读者潜入物理学最深层的思考。我之所以这么说,是因为它并没有回避那些最抽象、最复杂的数学工具和理论框架。这本书让我深刻理解了,要真正理解超引力,就必须掌握一定的微分几何、张量分析以及量子场论的知识。它在讲解这些基础概念时,虽然力求清晰,但仍然需要读者具备一定的物理学背景。我尤其对书中关于“协变导数”和“联络”的介绍感到有趣,这些概念在广义相对论中已经非常重要,而在超引力理论中,它们扮演着更加核心的角色。书中对于超引力的几何解释,以及它如何与时空的曲率联系起来,都让我对引力的本质有了更深的思考。我尝试着去理解超引力中的“规范不变性”是如何实现的,以及它对理论的约束有多大。这本书的讲解方式,我认为是比较“直接”的,它不绕弯子,而是直接呈现理论的核心内容。这意味着,如果你想要从中获得真正的收获,就必须做好深入学习的准备。我常常感觉,这本书像是一个向导,带我穿越理论物理学的迷宫,虽然路径曲折,但沿途的风景却是无与伦比的。

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这本书,或者说我手上的这本《Introduction to Supergravity》,是一本相当厚重的存在,我翻开它的时候,就有一种被知识的洪流瞬间席卷的感觉。它不像我之前读过的那些相对“轻松”的物理学入门读物,它带你直接进入了那些最前沿,也最令人着迷的领域。我尤其喜欢它对于理论基础构建的那种耐心和细致,它并没有直接丢给你一堆高深的公式,而是循序渐进地从相对论和量子场论的核心概念讲起,然后巧妙地引入超对称的理念。我个人对超对称一直抱有浓厚的兴趣,觉得它可能是解决标准模型中一些根本性问题的关键,所以这本书的开篇就牢牢抓住了我。它对于不同类型的超对称(比如N=1, N=2, N=4)的介绍,以及它们在不同维度下的表现形式,都写得非常清楚,让我这个初学者也能窥见一丝端倪。书中对一些关键概念的推导过程,比如如何从洛伦兹协变性推导出超对称代数,或者超引力如何自然地出现,都提供了详实的讲解。我尝试着跟着书中的步骤演算了一遍,虽然过程有些曲折,但最终的清晰逻辑让我受益匪浅。对于那些想要深入理解超引力理论,而又不满足于泛泛而谈的读者来说,这本书无疑是一个绝佳的起点。它提供的不仅仅是知识,更是一种理解理论物理学研究方法和思维模式的训练。我常常在阅读中停下来,思考书中所阐述的物理图像,试图在脑海中构建出那个充满奇妙对称性的宇宙模型。这本书的深度和广度都令人惊叹,它确实需要读者投入相当的时间和精力去消化,但回报也是丰厚的。

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《Introduction to Supergravity》这本书,在我看来,是一本真正意义上的“思想的启蒙者”。它所包含的内容,不仅仅是知识的传授,更是对我们理解宇宙方式的挑战。书中对于超引力理论的介绍,让我认识到,我们对物质和能量的认知,可能还只是冰山一角。我尤其对书中关于“超对称的动力学”和“超对称破缺的机制”感到着迷,这是理解超引力理论与现实世界联系的关键。我尝试着去理解书中关于“场论的重整化”和“超引力理论的无限性”等技术细节,这些都是理论物理学中的重要议题。这本书的语言风格非常严谨,充满了专业术语,但作者似乎尽力在确保这些术语的定义和使用都是准确无误的。它需要读者有耐心去查阅资料,去理解那些晦涩的数学推导,但每一次的理解,都像是解开了一个谜团,让我对宇宙的认识又向前推进了一步。这本书的深度和广度都令人惊叹,它确实需要读者投入相当的时间和精力去消化,但回报也是丰厚的。

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当我翻开《Introduction to Supergravity》这本书时,我立刻被它所传达出的那种严谨而又充满想象力的氛围所吸引。它不仅仅是一本知识的堆砌,更是一种科学思维的展现。书中对于超引力理论的介绍,让我认识到,理论物理学家是如何通过抽象的数学语言来描述我们看不见摸不着的宇宙本质的。我尤其对书中关于“超空间”和“超时间”的概念感到好奇,这似乎暗示着我们对时空结构的理解可能还需要进一步拓展。书中对于超引力如何在低能下退化为广义相对论的解释,让我对理论的连续性和一致性有了更深的认识。我尝试着去理解书中关于“BRST量化”和“路径积分”等技术细节,这些都是理解量子场论的关键工具,在超引力理论中同样至关重要。这本书的讲解方式,我认为是比较“密集”的,它在有限的篇幅内,尽可能地包含了最多的信息。这意味着,读者需要具备一定的预备知识,才能更好地吸收书中的内容。我常常感觉,这本书像是一个引路人,带我穿梭在理论物理学的复杂迷宫中,每一次的拨开云雾,都能让我看到更广阔的风景。

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当我拿起《Introduction to Supergravity》时,我并没有预设它会是一本“简单易懂”的书,毕竟“超引力”这个名字本身就带着一股遥不可及的神秘感。然而,让我感到惊喜的是,作者在看似深奥的理论海洋中,为我们这些渴望探索的读者铺设了一条相对清晰的航道。书中对引力理论的演变,从牛顿万有引力定律到爱因斯坦的广义相对论,再到量子引力的前沿探索,都进行了精炼而准确的梳理。我尤其欣赏作者在介绍超引力时,并没有直接跳跃到复杂的数学结构,而是先从物理动机出发,解释为什么我们需要超引力,它试图解决什么问题,比如引力子和超引力子之间的关系,以及它们如何统一。对于超对称的引入,也并非生硬的灌输,而是将其视为解决某些理论困境的自然而然的延伸。书中对于超引力模型,比如N=1超引力,其作用量和场方程的推导,虽然涉及到相当的张量微积分和微分几何知识,但作者的讲解方式,我感觉是尽量做到条理清晰,一步步引导读者理解。我尝试着去理解其中一些复杂的演算,虽然有些地方需要反复阅读和思考,但总体而言,它提供了一个非常扎实的理论框架。这本书不仅仅是在传授知识,更是在培养一种深入探究物理世界本质的科学精神。它让我意识到,在理论物理的宏伟大厦中,每一个砖块的堆砌都蕴含着深刻的逻辑和严谨的推理。

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《Introduction to Supergravity》这本书,在我看来,是一本真正意义上的“思想实验”的指南。它带领读者去思考那些超越日常经验的物理现象,以及支撑这些现象的底层理论。我尤其欣赏作者在介绍超引力理论时,并没有将自己局限于某个特定的框架,而是从更普遍的原理出发,逐步构建出超引力的基本要素。书中对于“规范场论”和“引力子”的引入,让我对基本力的统一有了更深的思考。我尝试着去理解书中关于“代数超空间”和“微分超空间”的区别,这些概念是理解超几何学和超引力几何学的关键。这本书的语言风格非常学术化,但作者似乎在努力让复杂的概念更容易被理解。它不是一本让你轻松读完的书,而更像是一本需要你全身心投入,去探索未知领域的“探险日志”。我常常在阅读中停下来,思考书中提出的问题,试图用自己的语言去重构那些抽象的理论。这本书的深度和广度都令人惊叹,它确实需要读者投入相当的时间和精力去消化,但回报也是丰厚的。

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