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出版者:The MIT Press

作者:Timothy T. Rogers

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2006-1-20

价格:USD 32.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780262681575

丛书系列:

图书标签:

语义认知
认知科学
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具体描述

This groundbreaking monograph offers a mechanistic theory of the representation and use of semantic knowledge, integrating the strengths and overcoming many of the weaknesses of hierarchical, categorization-based approaches, similarity-based approaches, and the approach often called "theory theory." Building on earlier models by Geoffrey Hinton in the 1980s and David Rumelhart in the early 1990s, the authors propose that performance in semantic tasks arises through the propagation of graded signals in a system of interconnected processing units. The representations used in performing these tasks are patterns of activation across units, governed by weighted connections among them. Semantic knowledge is acquired through the gradual adjustment of the strengths of these connections in the course of day-to-day experience.The authors show how a simple computational model proposed by Rumelhart exhibits a progressive differentiation of conceptual knowledge, paralleling aspects of cognitive development seen in the work of Frank Keil and Jean Mandler. The authors extend the model to address aspects of conceptual knowledge acquisition in infancy, disintegration of conceptual knowledge in dementia, "basic-level" effects and their interaction with expertise, and many findings introduced to support the idea that semantic cognition is guided by naive, domain-specific theories.

现代物理学前沿探索：从量子引力到宇宙膨胀本书导言自人类文明伊始，对宇宙本质的追问从未停歇。从古希腊的四元素说到牛顿的经典力学体系，我们对物质和运动的理解经历了数次颠覆性的飞跃。进入二十世纪，物理学迎来了两次重大的革命：量子力学和相对论。这两大理论构成了我们理解微观世界和宏观宇宙的基石。然而，当我们试图将它们统一，去解释黑洞、宇宙大爆炸的奇点，以及宇宙最深层的结构时，我们发现现有的知识体系仍存在巨大的鸿沟。《现代物理学前沿探索》正是一本旨在引导读者跨越这些鸿沟，深入现代物理学最活跃、最富争议的领域的研究专著。本书不满足于对已建立理论的复述，而是聚焦于那些尚未解决的、前沿中的前沿问题，旨在勾勒出一幅关于我们宇宙未来理解的蓝图。第一部分：量子引力的艰难征程引力，这一描述宏观物质间相互作用的基本力，在爱因斯坦的广义相对论中被塑造成时空的几何属性。然而，在普朗克尺度下，即物质和能量的极端微小状态，广义相对论与描述微观世界的量子场论发生了激烈的冲突。如何将时空的弯曲性与物质的量子涨落有效地结合起来，是二十一世纪物理学的核心挑战之一——量子引力的构建。本书将深入剖析当前主流的量子引力研究路径。首先，我们将详细审视弦理论（String Theory）的最新进展。弦理论将基本粒子视为一维的“弦”的振动模式，并要求宇宙存在额外的空间维度。本书将探讨M理论如何试图整合五种不同类型的超对称弦理论，以及它在解决信息悖论、描述黑洞内部结构方面的潜力与局限性。我们尤其关注AdS/CFT 对应（反德西特空间/共形场论对应），这一强大的对偶性工具，如何为理解量子场论中的强耦合现象提供了一个“引力模型”的替代视角，即便它是在特定背景下提出的。其次，我们将考察圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）。LQG采取了一种更“背景独立”的途径，它不依赖于预设的时空背景，而是将时空本身进行量子化。本书将阐释自旋网络（Spin Networks）和自旋泡沫（Spin Foams）的概念，展示它们如何自然地导出离散化的空间体积和面积算符，并在理论上暗示宇宙大爆炸可能是一个“大反弹”（Big Bounce），从而避免了奇点问题的出现。我们将对LQG在描述早期宇宙演化和黑洞熵计算方面的最新成果进行批判性分析。此外，本书不会忽视一些更具投机性但充满启发性的尝试，例如因果动力三角剖分（Causal Dynamical Triangulation, CDT），它试图通过计算机模拟来构建一个自洽的、具有四维时空结构的量子引力模型。第二部分：暗物质与暗能量的宇宙学谜团观测天文学在过去几十年里揭示了一个惊人的事实：我们所熟悉的由原子构成的普通物质，仅占宇宙总能量密度的不到5%。剩下的约95%由两种神秘的实体——暗物质（Dark Matter）和暗能量（Dark Energy）——所占据。本书将系统地回顾和评估我们对这些“暗部门”的探索。在暗物质部分，我们将梳理粒子物理学家的“狩猎行动”。从最受关注的弱相互作用重粒子（WIMPs）的直接和间接探测实验（如LUX-ZEPLIN, XENONnT），到对轴子（Axions）的精细搜寻，我们对可能候选者的参数空间进行了前所未有的压缩。本书将深入分析“冻结出”机制和“遗留”机制，评估它们在标准宇宙学模型（ΛCDM）中扮演的角色。同时，我们也将讨论非WIMP模型，如惰性中微子或原初黑洞，以及它们如何可能解释某些观测上的细微偏差。在暗能量方面，本书将侧重于解释宇宙加速膨胀的理论模型。标准模型依赖于宇宙学常数（Λ），即真空能。我们将探讨当前对真空能密度的理论预测与观测值之间巨大的“宇宙学常数问题”（120个数量级的差异）的深入分析。随后，我们将转向修正引力理论（Modified Gravity）的尝试，如$f(R)$引力、张量-矢量-标量引力（TeVeS），以及它们如何试图在不引入新物质的情况下，通过修改爱因斯坦场方程来解释加速膨胀。本书还将详细讨论未来空间任务（如Euclid和DESI）如何通过更精确的重子声学振荡（BAO）和星系团分布测量，来区分真空能的性质与修改引力的动态演化。第三部分：粒子物理学的标准模型之外粒子物理学的标准模型是一个极其成功的理论框架，它描述了电磁力、弱核力和强核力以及所有已知基本粒子。然而，它存在明显的缺陷：它没有包含引力，无法解释中微子的质量，也无法解释暗物质的起源。本书将探索超越标准模型的关键领域。我们将重点关注大统一理论（GUTs）的构建及其对质子衰变的预测，探讨超对称性（Supersymmetry, SUSY）作为解决等级问题（Hierarchy Problem）的优雅方案，并分析当前大型强子对撞机（LHC）对SUSY粒子不确定性的限制，特别是对轻量级超对称伙伴的排除对理论结构的影响。中微子物理是本书关注的另一个热点。我们将详细讨论中微子振荡的最新数据，这明确证明了中微子具有质量。本书将剖析“马约拉纳”机制和“跷跷板机制”，以及三中微子振荡实验（如T2K和DUNE）如何致力于确定中微子质量的绝对尺度以及是否存在CP破坏——这是解释宇宙中物质-反物质不对称性的关键线索。结语：走向新物理学的地平线《现代物理学前沿探索》旨在为读者提供一个全面的、批判性的视角，审视当前物理学在两大尺度——量子引力和宇宙学——所面临的挑战。通过深入分析这些复杂且相互关联的前沿问题，本书不仅展示了理论物理学家们为了构建一个更完整、更和谐的宇宙图景所付出的艰辛努力，也预示了未来十年内，从引力波观测到下一代粒子加速器实验，物理学可能出现的突破方向。阅读本书，是对人类认知极限的一次勇敢探寻。