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出版者:Lawrence Erlbaum Assoc Inc

作者:Hughes, Michael A./ Hayhoe, George F.

出品人:

页数:232

译者:

出版时间:2007-6

价格:$ 67.74

装帧:Pap

isbn号码:9780805863352

丛书系列:

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深度解析复杂性：一本关于现代物理学前沿与哲学思辨的探索之书 书名：时空交织的边界：从量子引力到宇宙重塑 作者：阿历克斯·里德尔 (Alex Riddell) 出版社：前沿科学出版社 (Frontier Science Press) --- 内容简介： 《时空交织的边界：从量子引力到宇宙重塑》并非一本面向初学者的导论，而是一部深入探讨现代物理学最前沿、最晦涩难解领域的前沿著作。本书的基石在于对我们现有物理学框架——广义相对论与量子力学——之间深刻矛盾的直面与解构。作者阿历克斯·里德尔，一位在理论物理学界享有盛誉的学者，以其惊人的清晰度和深刻的洞察力，带领读者穿越由弦理论、圈量子引力（LQG）、AdS/CFT 对应关系以及新兴的量子信息理论所构建的复杂迷宫。 本书的目标读者是物理学研究生、资深研究人员以及那些对宇宙终极结构怀有强烈好奇心的跨学科思考者。里德尔教授拒绝使用简化的类比，而是直接深入到数学形式和概念框架的核心，旨在为读者提供一个真正理解“我们不知道什么”的工具箱。 第一部分：根基的动摇——标准模型的黄昏与引力的困境 本书的开篇首先回顾了二十世纪物理学的辉煌成就，但很快将焦点转向了当前理论体系的内在裂痕。里德尔详细分析了奇点问题（黑洞中心与宇宙大爆炸的初始点），阐释了为何将引力纳入量子场论框架是灾难性的——不可重整化导致的无限大问题。 引力的量子化之殇： 深入探讨了费曼路径积分方法在引力场中的失效。作者不仅描述了问题，更细致地剖析了早期量子引力尝试（如引入更高维度的尝试）在逻辑和实验验证上的困境。 时空的涌现性猜想： 里德尔转向了更具思辨性的领域，考察了“时空是否基本”这一深刻问题。他批判性地评估了某些观点认为时空只是由更基础的、非几何的实体（如信息或纠缠结构）涌现出来的理论模型。 第二部分：通往统一的路径——弦理论的数学美学与哲学挑战 本书的第二部分是关于弦理论（String Theory）的集中探讨。里德尔对M理论的复杂性进行了严谨的梳理，尤其关注了其在描述额外维度时所面临的“景观问题”（The Landscape Problem）。 几何的隐喻与物理的缺失： 作者深入分析了卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）在确定粒子谱和耦合常数中的作用。他坦诚地指出，尽管弦理论在数学上极其优雅，但缺乏明确的、可证伪的低能物理预测，这使其在科学哲学层面饱受争议。 全息原理（Holography）的革命： AdS/CFT 对应被置于核心位置。里德尔阐述了如何利用共形场论来研究强耦合的引力系统，这种“对偶性”被视为理解量子信息与时空几何之间联系的最强有力工具。他详细推导了如何从 CFT 边界的物理量中重构 AdS 内部的几何结构。 第三部分：时空的离散化与信息之核 面对弦理论的不可检验性，里德尔将目光投向了另一种主流路径——圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）。 自旋网络与史派克（Spin Networks and Spinfoams）： 详细介绍了 LQG 如何通过引入离散化的时间与空间结构来规避奇点。作者强调了“史派克动力学”作为量子几何演化的核心描述。然而，里德尔也尖锐地指出了 LQG 在恢复经典广义相对论极限，尤其是在低能量密度下如何精确地重现标准四维时空结构时所面临的挑战。 黑洞热力学与量子信息： 这是一个跨学科的熔炉。本书探讨了霍金辐射的深层含义，并转向了对黑洞信息悖论的最新进展。里德尔着重分析了“防火墙悖论”的出现，以及利用量子纠缠（特别是 ER=EPR 猜想）来尝试解决信息丢失问题的尝试。他认为，信息的丢失与否，可能比我们想象的更依赖于对量子引力背景下酉性（Unitarity）的理解。 第四部分：超越当前框架的展望——大统一之外 最后一部分将讨论延伸到物理学界正在酝酿的、更具颠覆性的概念。 时间之箭的再思考： 探讨了时间熵增与宇宙演化方向的关联，并考察了在量子引力背景下时间是否具有真正的不可逆性。作者提出，也许时间的反演在微观层面上是可能的，而我们观察到的宏观时间方向，是一种统计学上的必然。 数学的本体论地位： 里德尔以哲学思辨收尾。他质疑了物理学家对“描述性”与“规定性”数学结构的选择。我们是在发现宇宙的内在数学结构，还是在用我们最易于理解的数学语言“硬套”现实？这种元物理学的反思，为读者留下了关于知识边界的深刻思考。 --- 本书特点： 本书的语言风格严谨、密度极高，几乎没有冗余的描述。作者对数学工具（如微分几何、群表示论、高阶张量分析）的使用是内嵌式的，读者需要具备扎实的理论基础才能真正跟上节奏。它不是一本“科普读物”，而是一份深入同行对话的学术蓝图，旨在挑战读者对“实在”本质的根本假设。它清晰地描绘了哪些领域已取得进展，哪些是悬而未决的深渊，为未来的理论构建指明了艰难但清晰的航向。

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