Supersymmetry and Supergravity pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Princeton University Press

作者:Julius Wess

出品人:

页数:260

译者:

出版时间:1992-3-3

价格:USD 72.50

装帧:Paperback

isbn号码:9780691025308

丛书系列:

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探索宇宙最深层的对称性与基本力 本书并非直接阐述“Supersymmetry and Supergravity”这一特定理论的细节，而是旨在为读者提供一个更广阔的背景，引导读者理解这些理论产生的思想土壤，以及它们所试图解决的物理学难题。我们将从粒子物理学的基本框架出发，循序渐进地揭示现代物理学前沿的迷人图景。 第一部分：经典与量子的边界 我们将首先回顾支撑我们现代物理学大厦的基石。从牛顿力学的宏大叙事，到爱因斯坦狭义与广义相对论对时空和引力的深刻洞察，再到量子力学在微观世界的奇妙展现，这些理论各自在自己的领域内取得了辉煌的成功。然而，当我们试图将引力与量子力学统一起来时，一个巨大的挑战便摆在了物理学家面前。引力在宏观尺度上占据主导地位，但在微观量子尺度上，它的效应变得微乎其微，难以被现有量子场论框架直接描述。如何让引力也遵从量子规律？如何理解黑洞内部的奇点？这些问题暗示着需要一种超越现有理论的全新视角。 第二部分：粒子物理学的标准模型及其困境 接下来，我们将聚焦于描述除引力之外所有基本粒子及其相互作用的“粒子物理学标准模型”。标准模型以其惊人的精确度成功地预测了各种粒子及其行为，从构成物质的夸克和轻子，到传递力的玻色子，再到赋予粒子质量的希格斯玻色子。然而，即便如此成功的模型，也并非完美无缺。标准模型存在一些令人不安的“微调”问题，例如，为什么希格斯玻色子的质量如此之小，以至于需要人为地去“微调”才能与理论预测相符？它也无法解释暗物质和暗能量的本质，这两者构成了宇宙的大部分。此外，标准模型也没有统一四种基本力（电磁力、弱核力、强核力），更不用说将引力纳入其中。这些未解之谜，如同宇宙深处的回响，不断催促着我们去寻找更深层、更简洁的解释。 第三部分：对称性的力量与数学的优雅 对称性是自然界中最深刻、最普遍的原理之一。从晶体的周期性排列，到行星轨道的对称性，再到物理定律在时空平移下的不变性，对称性无处不在。在物理学中，对称性与守恒定律紧密相连，这是诺特定理的精髓。例如，能量守恒与时间平移对称性相关，动量守恒与空间平移对称性相关。在粒子物理学中，各种内部对称性（如同位旋对称性、味对称性）帮助我们理解粒子的分类和相互作用。本书将深入探讨对称性在物理学中的核心地位，展示数学的优雅如何成为揭示自然规律的强大工具。我们将看到，物理学家们如何通过引入更广泛、更深刻的对称性概念，来尝试解决标准模型中的难题，并为更统一的理论奠定基础。 第四部分：超越标准模型：探索新物理的可能 面对标准模型的局限性，物理学家们提出了各种超越标准模型的理论。这些理论的共同之处在于，它们都试图引入新的粒子、新的相互作用或新的对称性，以填补现有理论的空白。例如，一些理论探索了额外的空间维度，认为我们所感知的三维空间可能只是更高维度的一个“膜”。另一些理论则致力于统一基本力，设想在极高的能量下，四种力可能融为一体。本书将为读者勾勒出这些前沿探索的大致轮廓，介绍一些被广泛讨论的候选理论，例如大统一理论（GUTs）以及引力理论的量子化尝试。我们将理解，这些理论的出现，并非空穴来风，而是源于对现有理论深刻理解后，对未知领域进行的理性推演和大胆想象。 第五部分：引力的量子化之路与时空的深层结构 引力作为宇宙中最古老、最普遍的力量，其量子化的难度尤为突出。传统的量子场论方法在处理引力时遇到了不可积的无穷大问题，这表明我们对时空本身的理解可能需要根本性的改变。本书将引导读者思考，如果我们认为时空不再是平滑连续的背景，而是由更小的、离散的单元构成，那么引力会呈现出怎样的面貌？我们将接触到一些关于量子引力的概念，例如弦论和圈量子引力，它们分别从不同的角度尝试解决引力量子化的问题，并对时空的结构提出革命性的见解。理解这些理论，将帮助我们更深刻地认识宇宙的起源、黑洞的奥秘，甚至可能触及时间的本质。 本书的目标是为读者提供一个坚实的理论基础，以及对粒子物理学和引力理论前沿问题的深刻认识。通过探索这些深邃的物理学概念，我们不仅能更好地理解已知的宇宙，更能激发我们对未知世界的无限好奇与探索热情。我们将看到，物理学界正是在不断地挑战极限，通过引入更深层的对称性，利用数学的语言，来描绘一幅更加完整、更加优雅的宇宙图景。

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这本书给我的感觉，更像是获得了一套关于宇宙“隐藏骨架”的蓝图。它超越了我们日常经验的四维时空限制，深入探讨了那些决定物质和力基本属性的更深层次对称性。我特别关注了书中关于超引力如何与标准模型整合的构想，那种试图将所有基本作用力统一在一个框架下的雄心壮志，实在令人振奋。作者在论证过程中，始终保持着一种极高的数学严谨性，但同时又巧妙地穿插了对物理直觉的引导，这使得即便是最复杂的代数操作，也似乎有迹可循。例如，书中对BRST量化方法的讨论，虽然计算繁琐，但通过作者的阐述，我体会到了“规范不变性”在量子场论中的核心地位。这本书的深度远超一般的研究生教材，它更像是一份知识的“宣言”，宣告着理论物理学可以达到的精度和广度。它不仅是知识的传递，更是一种思维方式的训练。

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这本书简直是理论物理学爱好者的福音，尤其是在探讨超越标准模型的前沿课题时。我花了大量时间沉浸在那些关于粒子物理学与广义相对论如何在新框架下优雅结合的讨论中。作者的叙述方式非常独特，它不是那种冷冰冰的教科书式推导，而是更像一位经验丰富的导师在引导你穿越那些错综复杂的数学迷宫。书中对某些核心概念的引入，比如超对称伙伴粒子的数学结构和它们在能级上的微妙差异，处理得极其细腻。我特别欣赏作者在解释为什么要引入“超荷”和“超空间”这些概念时所采用的哲学思考，这使得原本抽象的数学工具变得有了物理意义。读完这本书，我感觉自己对高能物理的未来走向有了更深刻的洞察力，那种“啊哈！”的顿悟时刻贯穿始终。它要求读者有一定的预备知识，但对于那些愿意投入精力的读者来说，回报是巨大的知识结构重塑。我强烈推荐给那些不满足于现有粒子模型，渴望探索宇宙终极对称性的物理同仁们。

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这是一部需要反复阅读才能领会其精髓的作品。我发现自己经常需要停下来，在笔记本上重新推导某个关键步骤，因为作者在阐述复杂理论时，习惯于将推理路径高度压缩。但正是这种高压缩率，使得全书信息量达到了一个惊人的水平。它对广义相对论的超空间扩展部分处理得尤为出色，清晰地揭示了如何通过引入新的费米子自由度来维持物理理论的自洽性。书中对费米子和玻色子之间独特配对的描述，简直是数学与物理美学的完美结合。对于那些希望将自己的研究方向引向量子引力或统一场论的年轻学者来说，这本书提供了一个必要的、高标准的知识起点。它就像一座难以攀登的高峰，虽然过程充满挑战，但一旦站上顶端，俯瞰到的风景是任何其他书籍都无法比拟的——那是关于宇宙最深层秩序的洞察。

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坦白讲，这本书的阅读体验是分阶段的。起初，你会觉得信息密度过高，仿佛置身于一片由希腊字母和张量构成的海洋中挣扎。但一旦你坚持下来，跨越了前三分之一的内容，你会发现一个豁然开朗的世界。它在处理非线性方程组时的耐心和清晰度令人称赞。我尤其喜欢作者对“破缺”机制的讨论，无论是自发破缺还是超对称的显式破缺，书中的例子都选取得非常巧妙，能够清晰地展示对称性丢失时物理世界会发生怎样的变化。这套书对现代弦理论研究的重要性是毋庸置疑的，它为理解更高维度理论的低能有效场论描述提供了坚实的基础。我建议读者在阅读时，手里最好备着一本高级微分几何参考书，因为作者在某些地方的跳跃性思维确实需要读者自己去填补一些“常识性”的数学细节。但总而言之，它成功地将一个看似极度理论化的领域，描绘成一幅宏大而和谐的物理图景。

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我得说，初次翻开这本书时，我差点被它那近乎诗意的数学语言吓退。它不是那种直接给你公式然后让你去验证的入门读物，更像是一部深入探讨某种高深艺术的专著。书中的某些章节，特别是涉及到微分几何和拓扑学在描述超场时，简直就像在阅读一篇精妙的数学论文，严谨到让人感到敬畏。我花了数周时间才真正消化了其中关于规范理论和超引力的连接部分。作者似乎有一种魔力，能将那些晦涩难懂的代数操作，转化为一种具有内在美感的几何构造。我最欣赏的是，它并没有回避那些计算上的艰辛，而是坦然地展示了如何从基础的洛伦兹群推广到超庞加莱群的每一步逻辑推演。这本书的价值不在于它能让你“算”出最新的实验结果，而在于它为你构建了一个理解这些现象背后深层结构的心智模型。如果你想真正理解对称性是如何“延伸”的，而不是仅仅记住一组方程，那么这本书绝对是不可多得的珍宝。

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