Quantum Fields and Strings

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出版者:American Mathematical Society
作者:Pierre Deligne (Editor)
出品人:
页数:723
译者:
出版时间:2000-4-27
价格:USD 34.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780821820124
丛书系列:
图书标签:
  • 量子场论
  • 数学
  • 弦论
  • 物理
  • 数学物理
  • 量子场论7
  • 【教材】
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  • Quantum Fields
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  • Particle Physics
  • Field Theory
  • String Theory
  • High Energy Physics
  • Theory of Everything
  • Mathematical Physics
  • Coupling Constants
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具体描述

《量子场论与弦理论:探索宇宙基本粒子与相互作用的奥秘》 本书将带您踏上一场深度探索宇宙最基本构成要素及其相互作用的迷人旅程。我们将从量子场论(Quantum Field Theory, QFT)这一现代物理学基石出发,深入剖析粒子物理学的标准模型,揭示构成物质的夸克、轻子以及传递力的玻色子等基本粒子是如何被描述的。您将了解量子场论如何成功解释电磁力、弱核力和强核力这三种基本相互作用,以及量子电动力学(QED)和量子色动力学(QCD)等理论的精妙之处。 我们将详细阐述量子场论中的核心概念,包括场的量子化、费曼图的绘制与计算、重整化等关键技术。通过这些工具,您将理解粒子如何在相互作用中产生、湮灭,以及能量与动量如何在微观层面传递。本书将重点介绍如何运用量子场论的框架来理解物质的性质,例如粒子的自旋、质量以及它们在不同环境下的行为。 随后,我们将视角转向弦理论(String Theory),一个更具雄心和普适性的理论框架,旨在统一描述所有基本粒子和四种基本力,包括引力。您将了解到弦理论的基本思想,即宇宙中的基本单元并非点状粒子,而是微小的、振动的弦。不同的弦振动模式对应着不同的粒子,这一革命性的观念为理解量子力学与广义相对论的统一提供了深刻的启示。 本书将详细介绍弦理论的分类,包括玻色子弦理论、超弦理论(Superstring Theory)及其不同的超弦类型。您将学习到超对称(Supersymmetry)在弦理论中的重要作用,它假设每种费米子都存在一个对应的玻色子超对称伙伴,反之亦然,从而解决了许多粒子物理学中的难题。我们将探讨D膜(D-branes)的概念,它们是弦理论中高维对象,对理解弦的动力学和理论的边界条件至关重要。 此外,本书还将深入研究弦理论的几何结构,特别是紧致化(Compactification)的概念。您将理解为什么我们观察到的宇宙是四维的,而弦理论所需的额外空间维度是如何被“卷曲”起来的,以及这些卷曲方式如何影响我们观察到的粒子性质和物理规律。M理论(M-theory)作为目前最有可能统一所有五种超弦理论的框架,也将得到详细的介绍,它暗示存在一个更基础的、十一维的理论。 在探讨理论框架的同时,本书还将涉及弦理论的实验检验和理论预测。虽然直接观测弦的尺度目前仍是巨大的挑战,但弦理论能够对量子引力、黑洞熵、宇宙早期演化以及高能粒子碰撞等现象做出一些可检验的预言。我们将讨论这些潜在的实验证据,并展望未来可能实现的探测方法。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解,展示量子场论和弦理论是如何共同构成了我们对宇宙基本原理最深刻的认识。无论您是物理学专业学生、研究人员,还是对宇宙奥秘充满好奇的爱好者,本书都将为您打开一扇通往微观世界与宏观统一理论的大门。 您将在这本书中发现: 量子场论的基石: 从量子电动力学到量子色动力学,理解粒子的生成、湮灭和相互作用。 费曼图与重整化: 掌握计算粒子相互作用的关键工具和技术。 弦的舞蹈: 探索弦理论中物质的基本单元及其振动模式。 超对称的魅力: 理解超对称如何统一不同类型的粒子。 额外维度的秘密: 揭示宇宙四维表象下的高维结构。 统一的愿景: 了解弦理论如何尝试统一引力与量子力学。 理论的边界: 探讨弦理论的潜在实验验证与未来方向。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《Quantum Fields and Strings》是一部能够真正触动心灵的科学著作。它所探讨的主题——量子场论和弦理论——不仅是现代物理学的基石,更是人类探索宇宙奥秘的巅峰之作。我之所以如此钟爱这本书,是因为它在提供严谨科学内容的同时,也充满了哲学上的思考。作者在字里行间流露出的对宇宙的敬畏之情,以及对未知的不懈追求,深深地感染了我。书中关于量子涨落、真空结构以及弦理论中各种紧致化方案如何影响低能物理的讨论,都让我对我们所处的现实世界有了更深层的感悟。它让我开始重新审视那些习以为常的物理现象,并思考其背后更深层次的机制。这本书不仅是对科学知识的传授,更是一次对思维方式的启迪,它鼓励我去质疑,去探索,去寻找隐藏在现象背后的本质。

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我必须说,《Quantum Fields and Strings》是一本对理论物理学有着深刻洞察的书籍。它不仅仅是在介绍两个独立的理论,更是在展示它们之间错综复杂、令人着迷的联系。书中对两种理论的交汇点,例如量子场论在弦理论中的应用,以及弦理论如何为量子场论提供新的视角和工具,进行了细致入微的分析。我特别被书中关于共形场论(CFT)的内容所吸引,以及CFT在弦理论和凝聚态物理中扮演的关键角色。作者的叙述逻辑严谨,从基本原理出发,逐步构建起复杂的理论体系,每一个概念的引入都恰到好处,并且与之前的知识紧密相连。这使得我在阅读过程中,能够清晰地感受到知识的层层递进,而不是被突如其来的信息淹没。这本书真正做到了“授人以渔”,它不仅传递了知识,更教会了我如何去思考和理解这些复杂的物理概念。

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我必须承认,《Quantum Fields and Strings》是一本极具挑战性但也极富回报的读物。作者在梳理量子场论的发展脉络时,并没有回避其中的困难和争议,例如关于重整化过程的深刻讨论,以及它如何为我们理解微观世界的物理过程提供了关键工具。随后,本书顺理成章地引入了弦理论,并细致地阐述了弦理论如何能够克服量子场论在处理引力时的局限性。书中对于弦理论中各种模型(如I型、IIA型、IIB型、杂化弦理论)的介绍,以及它们之间的对偶关系,都让我对这个理论的丰富性和内在一致性有了更深刻的认识。我尤其欣赏书中关于弦理论在解决宇宙学难题,例如大爆炸奇点问题和暗物质问题上的潜在应用。

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《Quantum Fields and Strings》这本书给我的感受,是它以一种极其优雅的方式,将物理学中最抽象、最难以捉摸的两个理论——量子场论和弦理论——呈现了出来。我尤其喜欢书中对于量子场的“粒子”和“场”之间关系的解释。通过对量子场论的深入剖析,我理解了粒子并非独立存在,而是量子场的激发态,这一认识极大地颠覆了我以往对物质的看法。随后,本书顺理成章地过渡到弦理论,详细介绍了弦的振动模式如何对应不同的粒子,以及弦理论如何可能统一所有基本力。作者在处理这些复杂概念时,总能找到一个恰当的切入点,并用生动的语言和精炼的公式来引导读者。书中关于弦理论在解决量子引力问题方面的进展,以及它如何预测额外维度的存在,都让我对宇宙的深邃和奇妙有了更深刻的认识。

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《Quantum Fields and Strings》这本书的阅读过程,更像是一次与智者对话的经历。作者以一种循循善诱的方式,将量子场论和弦理论这两个复杂而深刻的物理学分支呈现在读者面前。我发现书中对量子场论基本假设的探讨,例如量子化、洛伦兹协变性和因果律,都极其严谨。随后,作者巧妙地将这些概念融入弦理论的框架中,解释了弦理论如何能够自然地包含引力,并提供了一个统一所有基本粒子的可能性。我尤其被书中关于弦理论的能量尺度以及其对高能物理实验的启示的讨论所吸引。这本书的价值不仅在于它所传达的知识,更在于它所激发的那种探索未知、追求真理的精神,这种精神是我在阅读过程中不断感受到的。

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对于我这样一名对理论物理充满热情的读者来说,《Quantum Fields and Strings》是一本不可多得的珍品。我曾阅读过不少关于量子场论或弦理论的入门书籍,但很少有能像这本书一样,将两者如此融洽地结合,并深入浅出地进行阐述。作者在介绍量子场论时,对于其发展历程、关键概念(如重整化、规范对称性)的讲解,都力求清晰易懂,并巧妙地引入了其在弦理论中的重要作用。而当进入弦理论的部分,书中对弦的振动模式、开弦与闭弦的区分、以及超弦理论的五种可能性的介绍,都让我大开眼界。尤其是对弦理论的紧致化过程及其对宇宙学的影响的探讨,更是让我看到了理论物理的宏伟蓝图。这本书的结构安排非常合理,既有理论的深度,又不乏清晰的逻辑,让我在学习过程中感到充实而愉悦。

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读完《Quantum Fields and Strings》这本书,我感觉自己仿佛踏上了一段充满智慧与挑战的宇宙探索之旅。这本书并非简单地罗列公式或概念,而是以一种引人入胜的方式,将量子场论和弦理论这两个物理学中最深刻、最前沿的领域巧妙地融合在一起。作者的叙述风格极其流畅,即使面对那些本应是艰深晦涩的数学推导,也能化繁为简,让读者在理解的过程中体会到数学的优美与物理的深刻。我尤其欣赏的是书中对物理直觉的培养。它不仅仅是教授“是什么”,更着重于解释“为什么”。在讨论量子场的概念时,书中通过生动的类比和形象的描述,让我对那些看不见摸不着却又无处不在的量子场有了更直观的认识,它们如何激发粒子的产生和湮灭,如何编织出我们所观察到的物质世界。这种对物理本质的探究,让我对宇宙的运作方式产生了全新的理解,也激发了我更深层次的好奇心。

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我可以说,《Quantum Fields and Strings》为我提供了一个前所未有的视角来理解粒子物理和宇宙的终极理论。这本书的独特之处在于,它不仅仅是将量子场论和弦理论作为两个独立的学科来介绍,而是揭示了它们之间深刻而内在的联系。作者通过对量子场论中对称性原理的详细阐述,以及这些对称性如何在弦理论中得以体现和扩展,为我构建了一个完整的知识体系。我特别被书中关于规范场论及其在描述基本粒子相互作用中的作用的讲解所吸引,随后,这些概念如何在弦理论的框架下得到自然而然的解释,让我对理论物理的统一性有了更深刻的体会。书中对弦理论中数学工具的运用,例如群论、微分几何等,也进行了恰当的介绍,让我看到了数学在描述物理世界中的强大力量。

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《Quantum Fields and Strings》这本书的阅读体验,对我而言是一次智识上的盛宴。作者在讲解量子场论时,不仅仅停留于基础概念,而是深入探讨了其在特定应用场景下的行为,例如如何处理相互作用以及如何在实验中进行验证。而当话题转向弦理论时,书中对弦理论的各种发展,包括其在解决量子引力问题上的成功,以及在理解黑洞熵等问题上的重要贡献,都进行了详尽的介绍。我尤其被书中关于“全息原理”的讨论所吸引,以及它如何在弦理论的背景下得到解释,这让我对信息和现实的本质产生了新的思考。这本书的叙述流畅且富有逻辑性,每一个章节的衔接都非常自然,让我能够沉浸其中,不断地探索和学习。

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《Quantum Fields and Strings》在解读弦理论方面做得尤为出色。在阅读本书之前,我对弦理论的认知还停留在“万物皆由微小弦组成”这个非常笼统的层面。然而,通过这本书,我得以深入了解弦理论的数学框架,包括其紧致化、超对称性以及各种弦模型之间的联系。书中对D膜、偶对偶性(如T对偶、S对偶)的详细阐述,更是让我惊叹于弦理论的自洽性和普适性。作者并没有回避这些复杂的概念,而是通过循序渐进的讲解,辅以精心设计的图示和例子,将这些抽象的数学结构具象化,让我能够感受到弦理论在统一引力和量子力学方面的巨大潜力。阅读过程中,我反复思考弦理论如何能够解释宇宙中的基本粒子,以及它是否能提供我们一直在寻找的“万有理论”。这本书无疑为我打开了一扇通往更深层次物理学理解的大门。

评分

非常好的两本书,主要面向数学物理

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极好的书,翻过一遍,这个书要想搞清楚估计要费不少劲儿,因为有些书中的内容对于纯数学的学生来说都算不上严格,思维也和学数学的思维不太一样

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非常好的两本书,主要面向数学物理

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极好的书,翻过一遍,这个书要想搞清楚估计要费不少劲儿,因为有些书中的内容对于纯数学的学生来说都算不上严格,思维也和学数学的思维不太一样

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极好的书,翻过一遍,这个书要想搞清楚估计要费不少劲儿,因为有些书中的内容对于纯数学的学生来说都算不上严格,思维也和学数学的思维不太一样

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