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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Bradt, Hale

出品人:

页数:536

译者:

出版时间:2008-11

价格:$ 101.70

装帧:HRD

isbn号码:9780521846561

丛书系列:

图书标签:

天体物理学
天体物理过程
恒星
星系
宇宙学
高能天体物理学
天体物理
物理学
天文学
观测天体物理学

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具体描述

Bridging the gap between physics and astronomy textbooks, this book provides step-by-step physical and mathematical development of fundamental astrophysical processes underlying a wide range of phenomena in stellar, galactic, and extragalactic astronomy. The book has been written for upper-level undergraduates and beginning graduate students, and its strong pedagogy ensures solid mastery of each process and application. It contains over 150 tutorial figures, numerous examples of astronomical measurements, and 201 exercises. Topics covered include the Kepler-Newton problem, stellar structure, binary evolution, radiation processes, special relativity in astronomy, radio propagation in the interstellar medium, and gravitational lensing. Applications presented include Jeans length, Eddington luminosity, the cooling of the cosmic microwave background (CMB), the Sunyaev-Zeldovich effect, Doppler boosting in jets, and determinations of the Hubble constant. This text is a stepping stone to more specialized books and primary literature. Password-protected solutions to the exercises are available to instructors at www.cambridge.org/9780521846561.

好的，这是一份关于一本名为《量子纠缠与宇宙几何》的图书简介： --- 图书名称：量子纠缠与宇宙几何作者：[此处可填写虚构作者名，例如：艾莉森·里德] 出版社：[此处可填写虚构出版社名，例如：先驱科学出版社] ISBN: [此处可填写虚构ISBN] 字数：约 450,000 字 --- 内容简介：《量子纠缠与宇宙几何》是一部深入探讨二十世纪末以来理论物理学两大核心支柱——量子信息论与广义相对论——之间深刻联系的综合性著作。本书旨在为物理学界、高等院校研究生以及对前沿理论物理有浓厚兴趣的专业人士，提供一个清晰、严谨而又富有启发性的视角，剖析这两个看似截然不同的领域是如何在更高层次的理论框架下交织融合的。本书的叙事结构分为四大板块，层层递进，带领读者从基础概念的梳理，走向宏大宇宙图景的构建。第一部分：纠缠的基石与度量（Foundations of Entanglement and Metrics）本部分首先对量子信息论的数学语言进行了详尽的回顾，重点聚焦于纠缠态的定义、结构以及其在多体系统中的表征。作者并没有停留在标准的量子比特（qubit）描述，而是引入了高维量子系统和连续变量纠缠的概念。核心章节包括：纠缠度的量化：对冯·诺依曼熵、纠缠熵、纠缠见证者（Entanglement Witnesses）等关键度量工具的深入分析。特别讨论了在特定对称性保护下的拓扑纠缠现象。张量网络与多体局域性：详细介绍了矩阵乘积态（MPS）和张量网络（Tensor Networks）作为描述低能量子态的强大工具。强调了这些数学结构如何揭示量子多体系统的临界行为和相变。信息不可克隆定理的几何解释：探讨了信息论中的基本定理如何通过信息几何的视角，与黎曼流形上的测地线和曲率联系起来。本部分奠定了理解“量子信息如何塑造时空”的基础，强调了信息本身作为物理实在的基本属性。第二部分：引力与信息：黑洞热力学的重构（Gravity and Information: Reconstructing Black Hole Thermodynamics）第二部分将焦点转向广义相对论的极端环境——黑洞物理学，并引入了霍金辐射和信息悖论的背景。本书区别于传统处理方式之处，在于将黑洞视为终极信息处理器，而非仅仅是一个时空奇点。贝肯斯坦-霍金熵的量子信息视角：详细解析了黑洞熵$S_{BH} = A/(4ell_P^2)$如何被解释为黑洞事件视界内外的纠缠度量。这部分对“视界边缘的纠缠”进行了严格的数学推导，提出了关于视界信息容量的严格界限。虫洞、ER=EPR猜想的严格阐述：本书用大量的篇幅讨论了马尔达塞纳（Maldacena）和苏斯坎德（Susskind）提出的“ER=EPR”猜想——即爱因斯坦-罗森桥（虫洞）等同于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对（最大纠缠态）。作者不仅重述了理论构建，还探讨了在特定曲率背景下，如何通过纠缠熵的变化来预测虫洞的形成与坍塌。防火墙悖论的几何张力：对防火墙问题的几何解释进行了深入的探讨，分析了信息在事件视界附近如何与时空曲率的渐近行为相互作用，揭示了信息守恒与广义相对论局域性原则之间的张力。第三部分：AdS/CFT 对偶与引力学中的纠缠（AdS/CFT Duality and Entanglement in Gravitational Theories）第三部分是本书的理论核心，它详尽地考察了AdS/CFT（反德西特空间/共形场论对偶）作为连接量子引力与量子场论的关键桥梁。作者强调了纠缠熵在AdS/CFT对偶中的核心地位。 Ryu-Takayanagi (RT) 公式及其修正：对RT公式——即在CFT一侧计算的纠缠熵等于AdS一侧的极小曲面面积——进行了详尽的几何和拓扑分析。随后，本书介绍了“Hubeny-Rangamani-Takayanagi (HRT)”修正，将其应用于时变系统和非极限情况下的引力动力学。纠缠驱动的几何演化（Entanglement Dynamics and Geometry Evolution）：探讨了量子信息理论中的“量子相对论”（Quantum Information Analogs of Relativity）。例如，如何利用“信息元”的概念来描述时空度规的微小扰动，以及纠缠的增长（如“负熵流”）如何驱动几何的演化，最终形成时空结构。拓扑序与时空拓扑：分析了低维量子系统中观察到的拓扑序现象（如分数霍尔效应）与更高维度时空拓扑结构之间的潜在联系。讨论了如何利用张量网络来模拟具有特定拓扑性质的（亚）引力理论。第四部分：走向统一：量子引力的信息论框架（Towards Unification: An Information-Theoretic Framework for Quantum Gravity）最后一部分展望了未来研究方向，尝试构建一个统一的、基于信息论的量子引力图景。量子信息悖论的物理启示：总结了信息论中的悖论（如黑洞信息丢失、量子退相干）如何直接指向对引力本性的重新审视。提出了一种“信息损失即几何效应”的假设框架。因果关系的重塑：探讨了量子信息如何在微观层面上决定宏观因果结构。如果纠缠是时空连接的基础，那么因果关系本身是否应该被视为一种涌现的、由信息传播速率决定的结构？书中提出了一个基于量子信息度量的“有效因果集”模型。超越爱因斯坦方程：探讨了修正的爱因斯坦场方程的可能性，这些修正可能源于对引力子或背景几何进行量子信息论处理的结果。特别讨论了与“量子度规”相关的理论尝试，以及如何利用量子信息工具来计算特定背景下的“量子引力修正项”。本书特点：本书的语言严谨，数学推导详尽，适合具备高等数学、量子力学和狭义相对论基础的读者。它不仅是对现有理论的梳理，更在于其独特的视角——将“信息”提升到与“能量”和“动量”同等重要的地位，构建一个全新的、以纠缠为核心的宇宙学模型。通过对尖端猜想的深入分析，本书为读者理解量子引力这一世纪难题提供了强有力的理论工具和全新的思维范式。 ---