Physics and Chemistry of Interfaces pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Butt, Hans-Jurgen/ Graf, Karlheinz/ Kappl, Michael

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:2006-4

价格:224.00 元

装帧:Pap

isbn号码:9783527406296

丛书系列:

图书标签:

界面物理
界面化学
表面科学
胶体化学
材料科学
物理化学
化学物理
界面现象
表面能
吸附

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具体描述

This second edition of the excellent reference work has been supplemented by such up-to-date topics as depletion forces, surface modification by plasma polymerization, principles of lithography, or inverse gas chromatography, while the number and variety of exercises has been increased.

The text reflects the many facets of this discipline by linking physical fundamentals, especially those taken from thermodynamics, with application-specific topics. Similarly, the theory behind important concepts is backed by clearly explained by scientific-engineering aspects as well as a wide range of high-end applications from microelectronics and biotechnology.

Written to be understood intuitively by those with a general comprehension of the topic, and not burdened by details, this book is aimed at advanced students (and their teachers) in physics, chemistry and material sciences, as well as engineers and natural scientists requiring background knowledge in surface and interface science.

《量子纠缠与时空几何》一本深入探索物理学前沿的著作，聚焦于将量子力学与广义相对论融合的前瞻性理论框架。第一部分：量子场的拓扑结构与非阿贝尔规范理论本书的开篇部分将理论的深度聚焦于量子场论（QFT）在非平凡背景下的行为。我们首先回顾标准模型中规范场论的基础，特别是$SU(3) imes SU(2) imes U(1)$规范群的性质。随后，我们将视角转向更高维或具有奇异拓扑结构的背景流形上。讨论的核心是Chern-Simons 理论在描述拓扑量子场论（TQFT）中的关键作用。我们将详细分析在三维时空（或四维时空中的特定截面）中，Chern-Simons 作用量如何与规范场的演化紧密耦合，以及它如何自然地引出非阿贝尔统计（Anyons）的物理图像。书中将阐释如何通过引入规范场的联络形式，将传统的场强张量转化为考察拓扑不变量（如陈类）的数学工具。这不仅仅是数学上的操作，更是对微观粒子如何携带“记忆”信息，并表现出奇异编织特性的物理直观的深入挖掘。特别地，我们会探讨Wess-Zumino-Witten (WZW) 模型在共形场论中的地位，它如何作为二维量子引力的玩具模型，揭示出CFT（共形场论）与引力理论在低维极限下的深刻联系。我们将用严谨的数学语言推导出 WZW 模型的中心荷，并展示其在理解AdS/CFT 对偶中的初始原型意义。第二部分：引力作为量子信息流动的涌现现象本书的第二部分大胆地将引力视为量子信息处理的结果。我们不再将爱因斯坦场方程视为基本定律，而是将其视为宏观统计现象的有效描述。 2.1 纠缠熵与时空度量核心论点围绕Ryu-Takayanagi (RT) 公式及其修正展开。我们详细回顾了该公式如何将局部区域的纠缠熵（Entanglement Entropy）与该区域边界的极小曲面面积联系起来。书中将通过引入Hubeny-Rangamani-Takayanagi (HRT) 框架，将这一关系推广到动态时空背景下。我们将深入分析，当量子系统中的纠缠结构发生变化时，如何精确地重构出背景时空的几何结构（度规张量）。这部分将包含对黑洞信息悖论在纠缠视角下的重新审视，特别是“火墙”悖论的最新进展，以及量子极小曲面在计算复杂纠缠态（如多方纠缠）时的应用。 2.2 ER=EPR 猜想的数学构造 “虫洞即纠缠”（ER=EPR）猜想是本书的关键支柱之一。我们将从数学上建立爱因斯坦-罗森桥 (ER)（即虫洞）与爱因斯坦对 (EPR) 纠缠态之间的等价性。这要求我们使用AdS/CFT 对偶的框架，明确地构造出连接两个 AdS 区域的非平凡几何结构。我们将运用广义相对论中的阿因斯坦方程来描述虫洞的几何，并展示其渐近边界如何对应于两个CFT中最大纠缠态的张量积。此处的讨论着重于负质量奇点和连接拓扑如何由量子态的纯度（Purity）所决定。第三部分：量子引力中的圈图与重整化面对量子引力固有的不可重整化问题，本书探索了基于非微扰方法的解决方案，侧重于背景独立性。 3.1 圈量子引力 (LQG) 的动力学我们详细介绍了圈量子引力的基本框架，特别是自旋网络 (Spin Networks) 和自旋泡沫 (Spin Foams) 的构造。书中将解释如何使用阿斯泰卡-罗维奇 (Ashtekar-Barbero) 联络来重新表述爱因斯坦方程，从而将度规变量转化为规范场形式。随后，我们将阐述自旋泡沫模型如何提供对四维时空演化的路径积分表述，并展示其在离散化时空结构中，如何避免UV发散的内在机制。我们会具体推导体积算符和面积算符的本征值谱，以论证时空在普朗克尺度下的“量子化”性质。 3.2 非交换几何与引力作为对标准微分几何的补充，本书探讨了Connes 的非交换几何在描述量子时空中的潜力。我们构建一个非交换的代数结构，它编码了普朗克尺度下时空点之间的不确定性关系。通过引入非交换的拉普拉斯算符，我们将研究如何从代数结构中“恢复”出可测量的物理量，如曲率和度规。这一方法被用来探索非交换时空背景下的引力子传播，并分析其对早期宇宙暴胀模型可能带来的修正。第四部分：新兴的黑洞物理学与软毛本部分的焦点在于如何利用量子信息论来解决黑洞视界上的物理难题。 4.1 黑洞热力学与量子纠错码我们将从信息论的角度，重新阐释Bekenstein-Hawking 熵。熵不再仅仅是表面积的函数，而是由黑洞内部的量子比特 (Qubits) 所承载的有效信息量。书中将详细介绍AdS/CFT背景下，如何利用量子纠错码 (QECC) 的原理，特别是表面码 (Surface Code) 的拓扑性质，来理解黑洞内部信息是如何被编码和保护的。 4.2 软毛 (Soft Hair) 与渐近平坦边界最后，本书深入研究了AdS 软毛的概念。我们论证了在黑洞视界上，电磁场和引力场的零模式（Zero Modes）——即软粒子——携带了关于信息丢失的有限、可观测的线索。我们将分析这些软模式如何与超对称理论中的BPS态相关联，并解释它们如何通过保留无穷远的软引力子的信息，来解决信息丢失悖论。通过对共形边界理论中软定理（Soft Theorem）的应用，我们将展示这些零能量激发是如何影响黑洞的最终蒸发产物的。本书适合高年级本科生、研究生以及致力于量子引力、高能物理和理论信息学的研究人员阅读。阅读本书需要对微分几何、规范场论和现代量子场论有扎实的理解。