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出版者:

作者:Davis, James B. (EDT)

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页数:0

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价格:129.95

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isbn号码:9781570664670

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好的，这是一份关于一本假想图书的详细简介，该书与您提到的《Coding Guide Chiropractic 2008》无关。 --- 《现代物理学前沿：从量子纠缠到宇宙学新视野》 作者： 艾伦·R·范德堡 博士 (Dr. Alan R. Vanderbilt) 出版年份： 2023 年 页数： 850 页 装帧： 精装典藏版 ISBN： 978-1-56789-012-3 内容简介 《现代物理学前沿：从量子纠缠到宇宙学新视野》是一部雄心勃勃的著作，旨在为物理学研究者、高年级本科生以及对基础科学有深刻兴趣的读者，提供一个全面而深入的视角，审视二十一世纪以来理论物理学和实验物理学领域取得的突破性进展。本书摒弃了基础物理学的重复性叙述，而是专注于那些正在重塑我们对物质、能量、时空以及宇宙结构理解的前沿议题。 全书结构严谨，分为四大核心模块，逻辑层次分明，层层递进，确保读者能够系统地把握当前物理学的脉络与未来方向。 第一部分：量子力学的深化与拓扑相变 (The Deepening of Quantum Mechanics and Topological Transitions) 本部分聚焦于量子力学在更复杂系统中的应用及其与凝聚态物理学的交叉点。 1. 拓扑量子场论（TQFT）的原理与应用： 我们深入探讨了拓扑量子场论如何提供一种超越传统能带理论的框架来描述凝聚态系统中的量子特性。重点分析了近年来在材料科学中发现的拓扑绝缘体和拓扑半金属。书中详细阐述了贝里曲率（Berry Curvature）在材料电子结构中的核心作用，并探讨了如何利用这些拓扑性质来设计更稳定、更高效的量子器件。特别地，有一章专门讨论了如何通过费米弧（Fermi Arcs）和手性反常（Chiral Anomaly）来实验性地探测这些新型物质的边界态。 2. 量子纠缠的量化与动力学： 纠缠不再仅仅被视为一种奇异现象，而是被视为一种物理资源。本书引入了纠缠熵（Entanglement Entropy）的计算方法，并探讨了其在理解黑洞信息悖论和量子引力中作用的潜力。我们详尽分析了多体系统中纠缠的演化，包括如何通过量子化系统中的“纠缠扩散”（Entanglement Spreading）来预测相变点，以及在时间晶体（Time Crystals）等非平衡态系统中纠缠如何维持其结构。 3. 强关联电子系统的挑战： 本章深入分析了那些无法用标准费米液体理论描述的电子系统，如高温超导材料中的铜氧化物和铁基超导体。范德堡博士结合了变分蒙特卡罗（VCM）方法和动态平均场理论（DMFT），展示了如何模拟电子之间的强相互作用如何导致莫尔超导（Mott Insulators）和磁性序的出现。书中还对最新的实验证据，如中微子对的形成和配对机制，进行了批判性回顾。 第二部分：高能物理与标准模型的局限性 (High-Energy Physics and the Limitations of the Standard Model) 本部分着眼于粒子物理学的前沿探索，尤其是超越标准模型（BSM）的理论尝试。 1. 希格斯物理学的精细测量与新物理的搜寻： 继希格斯玻色子发现之后，本章侧重于对希格斯耦合常数的精确测量及其意义。我们探讨了测量希格斯与自旋-1/2粒子（如顶夸克和电子）耦合时可能出现的微小偏差，这些偏差可能指向超对称性（Supersymmetry, SUSY）或其他扩展理论的证据。书中对自然性（Naturalness）问题进行了深刻的哲学与物理学探讨，分析了为何我们尚未在低能端发现预期的超对称粒子。 2. 暗物质的候选者与间接探测： 暗物质的本质仍然是物理学最大的谜团之一。本书详细评估了当前主流的暗物质候选模型，包括弱相互作用重粒子（WIMPs）、轴子（Axions）以及惰性中微子。我们不仅总结了直接探测实验（如LUX-ZEPLIN和PandaX）的最新结果，还重点分析了间接探测（如伽马射线观测）中可能出现的信号，并讨论了如何在这些复杂信号中区分出真正的暗物质湮灭特征。 3. 中微子物理学的精确测定： 中微子质量的存在已确认，但其质量层级和马约拉纳性质（是否为自身反粒子）仍是未知数。本章详细介绍了长基线震荡实验（如T2K和DUNE）的最新进展，特别关注了CP破坏参数 $delta_{CP}$ 的确定性测量，以及如何通过双贝塔衰变实验来探索中微子是否为马约拉纳粒子。 第三部分：引力理论与时空几何 (Theories of Gravity and Spacetime Geometry) 这部分将读者的注意力转向宇宙的宏观结构和引力本质的根本问题。 1. 广义相对论的边界与量子引力： 书中回顾了黑洞信息悖论在弦理论和圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）中的不同处理方式。我们详细解读了 AdS/CFT 对偶性，说明了它如何作为一种非微扰的量子引力模型，为我们理解信息如何从黑洞中“溢出”提供了数学工具。对于LQG，则着重分析了其在描述普朗克尺度时空离散化方面的进展。 2. 引力波天文学的新机遇： 引力波天文学已成为探索极端天体物理现象的强大工具。本章超越了对双中子星并合的初步分析，深入讨论了超大质量黑洞并合、高密度物质状态方程的约束，以及通过引力波频谱来探测早期宇宙的背景辐射（如原初引力波）的可能性。书中还探讨了如何利用“引力波多信使天文学”来精确测定哈勃常数。 3. 修正引力理论的检验： 本书对偏离爱因斯坦场方程的替代理论，如标量-张量理论（如Brans-Dicke理论）和f(R)引力进行了严格的检验标准评估。我们分析了最新的太阳系内精密实验和宇宙学观测数据如何严格限制这些修正理论的参数空间，突出了它们必须在何种程度上与广义相对论保持一致。 第四部分：宇宙学与暗能量的本质 (Cosmology and the Nature of Dark Energy) 最后一部分将视野扩展到整个宇宙的演化和最终命运。 1. 暗能量模型的演变与精确测试： 暗能量依然是驱动宇宙加速膨胀的神秘力量。本书系统地梳理了从宇宙学常数（$Lambda$CDM模型）到动态暗能量模型（如 Quintessence）。重点分析了口径学（Calometry）——即通过测量早期和晚期宇宙中物质和辐射密度的演化关系——来区分不同暗能量模型的最新进展。 2. 早期宇宙的暴胀理论： 暴胀理论（Inflation）是解决宇宙学视界和平坦性问题的关键。本章深入讨论了不同暴胀势能模型的预测：从简单的单场暴胀到多场混合模型。我们重点分析了普朗克（Planck）卫星数据对原初引力波张量对标量扰动比 ($r$) 的严格上界限制，并探讨了这些限制如何筛选掉大量“景观”（Landscape）中的模型。 3. 宇宙学中的拓扑结构与多重宇宙猜想： 本书以对前沿和思辨性物理学的探讨收尾。我们审视了关于我们宇宙是否是某个更大结构（多重宇宙）一部分的理论推测，包括循环宇宙模型和弦理论景观中的“泡泡宇宙”。书中也探讨了拓扑缺陷（如宇宙弦或畴壁）在早期宇宙中可能留下的痕迹，以及如何通过特定的全景（Planar）结构来寻找这些宏观尺度的宇宙学印记。 总结 《现代物理学前沿》不仅仅是一本教科书，它更是一份对当前物理学界正在进行的深刻对话的现场记录。作者以其深厚的理论功底和对实验细节的敏锐洞察力，成功地将高度复杂的概念转化为清晰、引人入胜的叙述。本书的价值在于其前瞻性和批判性，它鼓励读者不仅要理解已知，更要质疑边界，迎接即将到来的物理学革命。全书配有大量原创图表和详尽的数学推导，是理解21世纪物理学图景的必备参考。

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