Trouble With Physics

Trouble With Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Mariner Books
作者:Lee Smolin
出品人:
页数:392
译者:
出版时间:2007-9-4
价格:USD 15.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780618918683
丛书系列:
图书标签:
  • 科普
  • 科学
  • 物理
  • 英文原版
  • 社科-基础科学
  • 物理學
  • 物理学
  • 物理学
  • 理论物理
  • 弦理论
  • 量子力学
  • 宇宙学
  • 科学哲学
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具体描述

In this illuminating book, the renowned theoretical physicist Lee Smolin argues that fundamental physics -- the search for the laws of nature -- losing its way. Ambitious ideas about extra dimensions, exotic particles, multiple universes, and strings have captured the public's imagination -- and the imagination of experts. But these ideas have not been tested experimentally, and some, like string theory, seem to offer no possibility of being tested. Yet these speculations dominate the field, attracting the best talent and much of the funding and creating a climate in which emerging physicists are often penalized for pursuing other avenues. As Smolin points out, the situation threatens to impede the very progress of science. With clarity, passion, and authority, Smolin offers an unblinking assessment of the troubles that face modern physics -- and an encouraging view of where the search for the next big idea may lead.

理论的迷雾与实在的边界:量子引力探索之旅 书名:理论的迷雾与实在的边界:量子引力探索之旅 作者:[此处留空,供出版社或作者自行填写] 字数:约 150,000 字 --- 书籍简介: 《理论的迷雾与实在的边界:量子引力探索之旅》并非一本讲述特定物理学教科书中已建立理论的入门读物,它更像是一份对现代物理学最深层、最令人困惑的未解之谜的哲学性与数学性双重探寻报告。本书聚焦于我们如何调和描述宏观世界的广义相对论——引力的几何理论——与描述微观世界的量子场论——描述物质和基本力的标准模型——之间的根本性冲突,即“量子引力”问题。 我们不再满足于对已确立的理论进行清晰的复述。相反,本书旨在深入剖析那些将物理学家们带入死胡同的逻辑断裂点,探讨那些试图跨越相对论与量子力学鸿沟的前沿假说,以及它们对“时空”、“物质”和“实在”这些基本概念带来的颠覆性挑战。 第一部分:两座巨塔的裂痕——冲突的根源与历史的必然 本书的第一部分将追溯现代物理学的两大支柱——爱因斯坦的广义相对论和量子力学——是如何在各自的领域内取得辉煌成就,却在交汇处彻底失效的。 第一章:时空的塑形者与时空的粒子化 我们首先详细审视广义相对论的本质:引力不是一种力,而是时空几何的弯曲。这种连续、平滑、动态的几何场,其数学语言是微分几何,它要求背景的平滑性。随后,我们将对比量子场论对其他力的描述:力是由离散的、量子的、通过交换粒子来传递的。当试图将引力子(假设的引力量子)引入场论框架时,无穷大的出现——“不可重整化”的幽灵——成为了标准计算方法的墓碑。本书不会停留于计算技巧的介绍,而是深入挖掘:为什么在时空尺度趋近普朗克长度时,我们对“距离”和“时间流逝”的基本直觉会崩溃? 探讨霍金辐射的半经典处理如何揭示黑洞信息悖论的萌芽,以及这悖论本身对信息守恒这一物理学基石的挑战。 第二章:普朗克尺度的形而上学 我们探讨普朗克尺度(约 $10^{-35}$ 米)的物理意义。这不是一个技术细节,而是我们物理直觉的“视界”。本书将讨论,一旦我们进入这个尺度,时空的结构本身是否会演变成一种“泡沫”或“量子涨落的海洋”?通过对量子度规的初步思考,我们引出对“背景无关性”这一核心概念的探讨:量子引力理论是否必须像广义相对论一样,避免依赖于一个预先设定的、静止的时空背景? 第二部分:跨越深渊的激进尝试——弦论的兴衰与循环 第二部分将集中火力分析目前最主流,但也最具争议性的尝试——弦论(String Theory)及其后续发展。 第三章:振动的维度与多余的空间 本书对弦论的描述将侧重于其核心的数学结构及其带来的哲学代价。我们详细阐述如何将基本粒子视为一维的、振动的“弦”,以及这个看似优雅的解决方案如何必然地要求额外空间维度的存在。我们不会仅仅罗列10维或11维,而是深入探讨“卷曲化”(Compactification)的必要性,以及卡拉比-丘(Calabi-Yau)流形在确定我们观察到的四维世界中的作用。更关键的是,本书将分析“景观”(The Landscape)问题:如果存在 $10^{500}$ 种可能的真空态(即不同的物理定律和常数),那么弦论如何解释我们宇宙的独特性?这是否将物理学推向了不可检验的多元宇宙论边缘? 第四章:M理论的统一愿景与未竟的蓝图 在弦论的第二革命中,M理论的出现试图将五种不同的超弦理论统一起来。我们分析了膜(D-branes)的概念如何将点状粒子提升为更高维度的对象,以及它们如何可能提供解决黑洞熵计算(Bekenstein-Hawking公式)的微观机制。然而,本书的重点在于M理论的不完整性——它缺乏一个完整的、非微扰的动力学描述。它更像是一个宏大的数学框架的推测,而非一个可操作的物理理论。 第三部分:背景无关性的胜利?——圈量子引力及其对时空的重塑 本书的第三部分转向了与弦论路线截然不同的路径——圈量子引力(Loop Quantum Gravity, LQG)。 第五章:网络的拓扑与离散的时空 LQG 试图在不引入额外维度或超对称性的情况下,直接对广义相对论进行量子化。本书将详细解读其核心概念:自旋网络(Spin Networks)和自旋泡沫(Spin Foams)。这些工具将时空描述为一个由离散的“量子体积”和“量子面积”构成的图结构。我们探索LQG对时间概念的根本性修改:在哈密顿约束方程下,时间如何“消失”,并被替换为系统内部的不同构型之间的演化关系。这引发了对“现在”和“演化”的深刻反思。 第六章:量子宇宙学的突破与挑战 LQG 在处理宇宙学奇点(大爆炸)时展现出潜力。我们考察“大反弹”(Big Bounce)假说,即宇宙可能不是从一个无限致密的点诞生,而是从前一个收缩的宇宙反弹而来。然而,本书也将诚实地评估LQG的局限性:如何从离散的量子结构中,在宏观尺度上精确地恢复出爱因斯坦平滑的场方程?以及,如何在LQG框架内,引入描述标准模型粒子的物质场,并使其与量子化的引力场有效耦合。 第四部分:信息、黑洞与新兴的几何学 本书的最后一部分将超越具体的理论模型,探讨量子引力对信息处理和时空本质的深层哲学影响。 第七章:虫洞、纠缠与时空的涌现 近年来,物理学界出现了革命性的观点:时空几何可能不是基础的,而是从量子信息现象中“涌现”出来的。本书将深入解析 ER=EPR猜想:爱因斯坦-罗森桥(虫洞)是否等价于量子纠缠?如果这种联系成立,那么黑洞的视界面上的信息丢失问题(信息悖论)就可能被重新表述为对量子纠缠的破坏。我们将探索 AdS/CFT 对偶性,它是一个强大的数学工具,展示了一个充满引力的时空(AdS空间)如何等价于其边界上的一个无引力的量子场论。这暗示了引力可能是宇宙中最基本的信息处理机制的表象。 第八章:物理学的终极目标:回归实在还是接受表象? 本书的结论部分将是开放性的。我们不会宣称任何一个理论是“胜利者”。相反,我们将评估这些前沿探索如何迫使我们重新定义“什么是物理理论”。我们是否正在寻找一个单一的、优雅的“万有理论”(Theory of Everything),还是说,我们必须接受物理学可能永远由一系列在不同尺度下有效的、相互关联的有效场论所构成?量子引力探索之旅揭示的,也许不是一个终极公式,而是我们认知边界的扩展,以及人类对宇宙深层结构永无止境的求索精神。 --- 目标读者: 本书面向对基础物理学有深刻兴趣,不满足于标准模型描述的物理学爱好者、高年级本科生和研究生。它要求读者具备基本的微积分和线性代数知识,以及对相对论和量子力学的概念性理解,但避免了冗长、复杂的数学推导,而专注于对这些前沿思想的内在逻辑和哲学后果的批判性分析。这是一次对现代科学最前沿、最激动人心的思想迷宫的深入导览。

作者简介

目录信息

读后感

评分

决定学物理的原因就是高中的时候看了《时间简史》一批物理的科普书籍,尤其记得霍金对string theory的推崇,当时看得心潮澎湃,觉得这个理论就是物理学家一直追求的终极理论。最后虽然学了物理,但是各种原因还是没有能进入这个圈子,一直都引以为憾。看完这本书以后简直颠覆了...

评分

从逻辑上讲,这本书的结构应该是批判当今科学的社会学问题,然后弦论与其他非主流理论的关系是一个例子。然而出于作者自己的目的,这个例子被安排成了一个巨大的例子。对科学存在问题的批判似乎没有受到很多关注和质疑,而这个例子不出意料引发了广泛的争议(包括Polchinski, S...  

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决定学物理的原因就是高中的时候看了《时间简史》一批物理的科普书籍,尤其记得霍金对string theory的推崇,当时看得心潮澎湃,觉得这个理论就是物理学家一直追求的终极理论。最后虽然学了物理,但是各种原因还是没有能进入这个圈子,一直都引以为憾。看完这本书以后简直颠覆了...

评分

从逻辑上讲,这本书的结构应该是批判当今科学的社会学问题,然后弦论与其他非主流理论的关系是一个例子。然而出于作者自己的目的,这个例子被安排成了一个巨大的例子。对科学存在问题的批判似乎没有受到很多关注和质疑,而这个例子不出意料引发了广泛的争议(包括Polchinski, S...  

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从逻辑上讲,这本书的结构应该是批判当今科学的社会学问题,然后弦论与其他非主流理论的关系是一个例子。然而出于作者自己的目的,这个例子被安排成了一个巨大的例子。对科学存在问题的批判似乎没有受到很多关注和质疑,而这个例子不出意料引发了广泛的争议(包括Polchinski, S...  

用户评价

评分

这本书的封面设计就足够吸引我了,那种深邃的蓝色,搭配上醒目的白色标题,还有一丝若隐若现的光晕,仿佛预示着即将展开一段关于物理世界最深邃奥秘的探索。我把它放在床头,每晚都会拿起来翻阅,即便只是随手翻到某一页,也能被其中严谨却又充满趣味的文字所打动。作者在讲解一些原本枯燥的概念时,总能找到极具画面感的比喻,让我这种非专业人士也能窥见一丝真谛。我记得其中有一段,在解释量子纠缠时,用了两个遥远地方的舞者,即使彼此看不见,却能同时做出相同的动作,那种奇妙的联系,瞬间就鲜活起来,让我脑海中闪现出无数奇思妙想。当然,我也承认,在某些章节,我确实需要反复阅读,甚至拿出纸笔来演算一番,才能勉强跟上作者的思路。但正是这种挑战,才让我觉得这本书物有所值。它不仅仅是知识的传递,更是一种思维的锻炼,一种对世界的好奇心的激发。我常常在读完一章后,会久久地凝视窗外,思考着宇宙的广袤,时间的流逝,以及我们身处其中的渺小与伟大。这本书,让我对物理学这个曾经让我望而却步的学科,产生了前所未有的敬畏与好奇。

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我通常不会轻易评价一本书,但《Trouble With Physics》绝对是一本值得我郑重推荐的作品。它不是一本让你轻松阅读的书,你需要付出一定的精力去理解其中的内容,但回报却是巨大的。作者以一种非常独特的方式,带领我们去审视物理学的现状,去思考那些仍然悬而未决的难题。他并没有简单地复制已有的知识,而是以一种批判性的眼光,去审视每一个理论,去揭示每一个理论的局限性。这种求真务实的态度,让我深深地折服。

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这本书的书名《Trouble With Physics》就已经足够吸引人了,它直接点出了物理学中那些令人费解的难题,让人充满了探究的欲望。读这本书,我仿佛置身于物理学殿堂的深处,与那些伟大的思想家们一同探讨宇宙的奥秘。作者的笔触既严谨又富有想象力,他能够将那些抽象的物理概念,用一种极其形象生动的方式呈现出来,让我这个非专业人士也能窥见一丝真谛。我尤其喜欢书中对于一些“反直觉”现象的解释,这些解释让我对我们所处的世界有了全新的认识。

评分

阅读《Trouble With Physics》的过程,与其说是在学习物理知识,不如说是在进行一场智力的冒险。作者以一种非常引人入胜的方式,带领我们穿越物理学的历史长河,去探寻那些曾经困扰着人类的重大难题。他并没有仅仅局限于讲解理论,而是深入到每一个理论诞生的背后,去挖掘那些鲜为人知的思想碰撞和争论。我尤其喜欢他对于某些“非主流”理论的探讨,这些理论虽然在当时并没有得到广泛的认可,但却为后来的科学发展提供了重要的启示。这本书让我明白,科学的进步,并非是一帆风顺的,而是充满了曲折、质疑和反复。这种对科学过程的深入揭示,让我对物理学产生了更加深刻的理解和敬意。

评分

不得不说,《Trouble With Physics》这本书,完全颠覆了我以往对物理学书籍的认知。我曾经以为,物理学就是冷冰冰的公式和实验,充满了枯燥和遥远。然而,这本书用一种近乎诗意的方式,向我展示了物理学背后那令人惊叹的美学和哲学深度。作者的笔触细腻而富有感染力,他能够将最抽象的概念,转化为最生动形象的画面,让我不禁为之折服。我记得有一段描述,关于宇宙大爆炸的起点,作者用了一种非常形象的比喻,将那个混沌初开的瞬间,描绘成一幅宏伟的画卷,让我仿佛亲眼目睹了宇宙的诞生。更让我感动的是,这本书中流露出的,不仅仅是科学家的严谨,更有一种对未知世界永不熄灭的探索精神。这种精神,深深地打动了我,让我觉得自己也仿佛沐浴在科学的光辉之中。

评分

我是在一个偶然的机会下,在朋友的书架上瞥见了这本《Trouble With Physics》,当时就被它极具颠覆性的书名吸引了。我一直对物理学有着浓厚的兴趣,但总觉得那些复杂的公式和理论,像是隔着一层厚厚的玻璃,虽然能看到,却难以触及。这本书的出现,就像是为我打开了一扇窗。作者的叙述方式非常独特,他不是简单地罗列事实,而是像一位耐心的向导,带领读者一步步深入物理学的腹地。我尤其喜欢他对于一些历史性难题的解读,他会细致地梳理各个学派的观点,分析他们的论证过程,然后指出其中的逻辑漏洞或者未竟之处。这种剥茧抽丝的分析,让我看到了科学发展的曲折与不易,也让我更加理解了“Trouble”这个词在书名中的含义——它不仅仅是指物理学中存在的难题,更是指科学探索过程中,思想观念的碰撞与革新。读这本书,我仿佛置身于一个思想的竞技场,见证着伟大的头脑们如何为理解世界而进行的艰苦卓绝的斗争。

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我是一名对科学有着浓厚兴趣的普通读者,之前接触的物理学书籍大多以科普为主,讲解一些基础的物理现象。但是《Trouble With Physics》给了我全新的体验。这本书的写作风格非常独特,它不像传统的科普读物那样,一味地追求通俗易懂,而是以一种更加深入、更加开放的姿态,去探讨物理学中那些令人困惑的问题。作者在书中,并没有回避那些复杂和难以理解的概念,反而大胆地将其呈现在读者面前,并引导读者一同去思考。我印象最深刻的是,书中关于“量子力学”的部分,作者并没有直接给出答案,而是带领我们回顾了那些伟大的物理学家们,是如何一步步走上这条“错误”的道路,又是如何在这种“错误”中,发现了令人震惊的真相。这种追溯历史、探究思想的过程,让我觉得非常引人入胜。

评分

《Trouble With Physics》这本书,给我带来了一种全新的认知体验。它让我看到了物理学不仅仅是关于公式和实验,更是关于思想的斗争,关于对宇宙本质的不断追问。作者在书中,并没有给我们一套完整的理论体系,而是引导我们去思考,去质疑,去在不断的探索中寻找属于自己的答案。我尤其喜欢书中对于一些“非主流”理论的介绍,这些理论虽然在当时没有得到广泛的认可,但却为后来的科学发展提供了重要的启示。这本书让我明白,科学的进步,并非是线性发展的,而是充满了曲折和创新。

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当我第一次翻开《Trouble With Physics》,就被它那种宏大的视野和深邃的思考所吸引。这本书并非仅仅是对物理学知识的简单罗列,而是一种对物理学本质的追问,一种对宇宙奥秘的探索。作者以其独特的视角,将那些复杂的物理概念,用一种极其富有哲理的方式呈现出来,让我不禁陷入沉思。我常常在阅读某一段时,会停下来,久久地凝视书页,思考着书中提出的问题。这本书让我意识到,物理学并非是一门独立的学科,它与哲学、数学、甚至艺术都息息相关,都共同构成了人类对世界认识的宏伟图景。

评分

《Trouble With Physics》这本书,给我带来了一种前所未有的阅读体验。它不像市面上大多数的科普读物那样,只讲表面的现象,而是深入到物理学的核心,去探讨那些最根本、最令人困惑的问题。作者在书中,并没有给我们现成的答案,而是引导我们去思考,去质疑,去寻找属于自己的理解。我记得有一章,在讨论“时间的本质”时,作者引用了大量的哲学观点和物理学理论,并用一种极其生动的方式,将这些观点呈现在我面前,让我仿佛置身于一场跨越时空的思想盛宴。

评分

很不错,虽然是一家之言,但对于超弦理论乃至物理学目前面临的问题有开诚布公的分析,所有对弦理论和现在物理学感兴趣的人都应该读一下此书。

评分

与此书同时出版的当年还有另一本批判超弦理论的书籍,叫做“not even wrong".这两本书都指出了超弦理论的一个问题,就是它不能够形成一个可以检测的假设。 科学与宗教的区别是科学是提出假设,并且能够通过实验来证实或者推翻,而宗教一出来就是”真理“,是无法检测的。 超弦理论演变到今天最终得出的推论是所谓的”平行宇宙“。这结果是,其无法提出一个可以检测的假设,因为任何一个假设都可能是在某一个”平行宇宙“中是成立的,而你有无法去搜索平行宇宙来检测之。 我本人是生物学家,所以对理论物理不能说很清楚。但是,科学的原理是一样的。即必须有假设和检验。因此,我觉得如果正如smolin所说的这样,超弦理论目前还是没有发展成一个可以说是科学理论的地步。

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与此书同时出版的当年还有另一本批判超弦理论的书籍,叫做“not even wrong".这两本书都指出了超弦理论的一个问题,就是它不能够形成一个可以检测的假设。 科学与宗教的区别是科学是提出假设,并且能够通过实验来证实或者推翻,而宗教一出来就是”真理“,是无法检测的。 超弦理论演变到今天最终得出的推论是所谓的”平行宇宙“。这结果是,其无法提出一个可以检测的假设,因为任何一个假设都可能是在某一个”平行宇宙“中是成立的,而你有无法去搜索平行宇宙来检测之。 我本人是生物学家,所以对理论物理不能说很清楚。但是,科学的原理是一样的。即必须有假设和检验。因此,我觉得如果正如smolin所说的这样,超弦理论目前还是没有发展成一个可以说是科学理论的地步。

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与此书同时出版的当年还有另一本批判超弦理论的书籍,叫做“not even wrong".这两本书都指出了超弦理论的一个问题,就是它不能够形成一个可以检测的假设。 科学与宗教的区别是科学是提出假设,并且能够通过实验来证实或者推翻,而宗教一出来就是”真理“,是无法检测的。 超弦理论演变到今天最终得出的推论是所谓的”平行宇宙“。这结果是,其无法提出一个可以检测的假设,因为任何一个假设都可能是在某一个”平行宇宙“中是成立的,而你有无法去搜索平行宇宙来检测之。 我本人是生物学家,所以对理论物理不能说很清楚。但是,科学的原理是一样的。即必须有假设和检验。因此,我觉得如果正如smolin所说的这样,超弦理论目前还是没有发展成一个可以说是科学理论的地步。

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很不错,虽然是一家之言,但对于超弦理论乃至物理学目前面临的问题有开诚布公的分析,所有对弦理论和现在物理学感兴趣的人都应该读一下此书。

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