Strings, Conformal Fields, and M-Theory pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Michio Kaku

出品人:

页数:567

译者:

出版时间:2000-1-15

价格:USD 159.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387988924

丛书系列:Graduate Texts in Contemporary Physics

图书标签:

加来道雄
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具体描述

Building on the foundations laid in his Introduction to Superstrings and M Theory, Professor Kaku discusses such topics as the classification of conformal string theories, knot theory, the Yang-Baxter relation, quantum groups, and the insights into 11-dimensional strings recently obtained from M-theory. New chapters discuss such topics as Seiberg-Witten theory, M theory and duality, and D-branes. Throughout, the author conveys the vitality of the current research and places readers at its forefront. Several chapters reviewing the fundamentals of string theory, making the presentation of the material self-contained while keeping overlap with the earlier book to a minimum.

跨越时空与弦的奥秘：一本探索现代物理学前沿的书籍简介本书深入剖析了现代理论物理学的两个核心基石：共形场论（Conformal Field Theory, CFT）和弦论（String Theory），并进一步将其置于更宏大的M理论（M-theory）框架下进行考察。作者旨在为读者构建一个清晰、严谨且引人入胜的理论图景，揭示它们在理解黑洞、宇宙学乃至量子引力等终极问题中的关键作用。共形场论：对称性的终极表达与低维世界的规律共形场论是研究具有共形对称性的量子场论的学科。共形对称性是一种更为强大的对称性，它不仅包含尺度不变性，还包含各种角度的旋转以及特殊的尺度变换（如反演）。这种对称性在统计力学中的临界现象、二维共形映射等领域扮演着至关重要的角色。本书将从最基础的数学概念出发，详细介绍共形群的结构，以及其在二维CFT中的具体表现，例如Virasoro代数及其表示。我们将详细探讨CFT的中心荷（central charge）概念，它决定了理论的自由度，并与拓扑性质紧密相连。书中的内容将涵盖二维CFT的谱结构、卡西米尔能量（Casimir energy）、以及对算符（operators）进行顶点算符代数（vertex operator algebra）的构造。通过对著名的二维CFT模型，如Ising模型、XY模型以及仿射卡茨-穆迪代数（affine Kac-Moody algebras）的深入分析，读者将能领略到共形对称性在解决复杂物理问题中的强大威力。此外，本书还将拓展到高维CFT的研究，介绍其在渐近自由（asymptotic freedom）和强耦合（strong coupling）区域的性质，以及与AdS/CFT对应（Anti-de Sitter/Conformal Field Theory correspondence）等前沿研究的联系，为理解量子引力与强相互作用物理提供重要的理论工具。弦论：万物之源的几何与动力学弦论是物理学中最具野心的理论之一，它提出宇宙的基本构成单元不是点状粒子，而是微小的、一维的振动弦。不同的振动模式对应着不同的粒子。弦论不仅仅统一了强、弱、电磁力和引力这四种基本力，还自然地包含了引力子（graviton）这一关键的量子引力载体。本书将循序渐进地引导读者理解弦论的核心思想。我们将从最早的玻色子弦理论（bosonic string theory）出发，介绍其量子化方法，并讨论其面临的超空间（superspace）问题。接着，重点将转向超弦理论（superstring theory），介绍超对称性（supersymmetry）在其中扮演的关键角色，以及五种不同的超弦理论（Type I, Type IIA, Type IIB, Heterotic SO(32), Heterotic E8xE8）。本书将详细阐述D膜（D-branes）的概念，它们是超弦理论中的重要组成部分，能够承载弦的端点，并形成更高级别的物理对象。D膜的引入极大地丰富了弦论的物理图像，并与AdS/CFT对应产生了深刻的联系。我们将探讨弦的紧致化（compactification）过程，这是弦论试图解释我们所观察到的四维时空几何的关键步骤，介绍卡拉比-丘流形（Calabi-Yau manifolds）等几何结构在其中扮演的角色。 M理论：统一一切的宏大框架 M理论是上世纪九十年代中期提出的一种更为普适的理论，旨在统一五种超弦理论和十一维超引力理论（eleven-dimensional supergravity）。M理论被认为是所有现有超弦理论的统一描述，它在十一维时空中运作，并且其低能极限包含了所有已知的超弦理论。本书将深入探讨M理论的起源和发展，介绍其与十一维超引力理论的联系，以及十一维膜（M-theory membranes）等新的基本对象的概念。我们将分析M理论如何解释不同弦论之间的对偶性（dualities），例如S对偶（S-duality）和T对偶（T-duality），以及它们如何构建起一个包含所有五种弦论的更大的理论网络。 M理论在理解黑洞物理和量子引力方面具有非凡的潜力。本书将讨论M理论如何解释黑洞熵（black hole entropy）的微观起源，以及它在解决信息佯谬（information paradox）等难题中的作用。此外，我们还将探讨M理论在宇宙学中的应用，例如其对早期宇宙演化和弦景观（landscape）的启示。贯穿全书的联系与展望贯穿全书的核心思想之一是共形场论与弦论之间的深刻联系。AdS/CFT对应，作为一种“全息原理”（holographic principle）的体现，揭示了在一个高维时空中的引力理论（AdS时空中的弦论）与一个低维时空中的共形场论之间存在着精确的对偶性。本书将详细介绍AdS/CFT对应的建立过程，以及它为理解强耦合量子场论和量子引力提供的强大工具。本书旨在提供一个相对完整的理论框架，但作者也深知前沿研究的不断进展。因此，在结尾部分，将对当前弦论和M理论研究中的一些未解决问题进行讨论，例如M理论的统一性如何得到更明确的数学证明，以及如何从M理论中导出我们所处的具体宇宙。本书希望能够激发读者对这些深刻问题的进一步探索，并为有志于投身理论物理研究的学生和研究人员提供坚实的基础。本书的语言风格将力求严谨且易于理解，避免不必要的术语堆砌。通过清晰的逻辑结构、详细的数学推导和恰当的物理直觉引导，读者将能够逐步掌握这些前沿理论的精髓，并领略到现代物理学所描绘的奇妙而统一的宇宙图景。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的阅读体验更像是一场攀登技术珠穆朗玛峰的探险。它没有太多花哨的图示或生动的比喻来软化那些抽象的概念。相反，它直接将读者抛入到数学和物理概念的“深水区”。我发现自己不得不频繁地停下来，回到我大学时代的高等数学课本上，重新温习那些群论和黎曼几何的基础知识，才能勉强跟上作者的思路。这本书的结构组织非常独特，它似乎刻意将最核心的理论——那些关于宇宙基础构成的猜想——放置在一种近乎“自洽”的框架内进行阐述，使得读者必须完全接受作者设定的前提，才能继续深入。这种“不妥协”的写作态度，对于那些已经建立起坚实基础的研究者来说，或许是效率最高的途径，但对我这样的半吊子来说，过程无疑是艰辛的。不过，正是这种不留情面的学术密度，让它在同类书籍中显得尤为突出，有一种“非此不可”的重量感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和符号系统简直是另一场挑战。我必须承认，对于习惯了标准教科书格式的读者来说，初次接触可能会感到非常不适。某些章节中，公式的推导过程极其精简，只保留了关键的数学步骤，大量的中间推导被省略，这对读者的背景知识要求极高——它预设了读者能够“心领神会”那些省略的代数操作。我曾尝试在平板电脑上阅读，但很快就放弃了，转而使用实体书，因为只有在纸质书上，我才能更有效地使用笔进行批注和绘制辅助的联系图。这本书似乎更像是一部“参考手册”或“高级教程”，而不是可以轻松消化的读物。它对于那些希望精确掌握某一特定子领域数学工具的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富，但对那些仅仅想了解其宏观概念的听众来说，门槛可能过高了。

评分☆☆☆☆☆

我关注这本书的缘由，很大程度上是冲着它对某些前沿交叉领域的独特视角。书中对某些对称性破缺机制的讨论，特别是如何利用共形不变性来约束低能有效作用量，其细腻程度超出了我此前的预期。作者似乎在试图构建一个统一的叙事线索，将原本看似分散的数学工具（比如特定的代数结构）与物理上的观测结果（或者说理论预期）紧密地绑定在一起。令人称奇的是，即便在涉及M理论这样高度推测性的领域时，作者也依然坚持用最严格的数学语言进行论证，避免了陷入纯粹的哲学思辨。这本书的价值在于，它提供了一种看待现有物理难题的新视角，迫使读者从最基本的公理出发，重新审视那些我们习以为常的物理图像。那种抽丝剥茧、层层递进的论证过程，让人体验到科学探索的真正魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的书，封面设计极简，犹如一块未经雕琢的璞玉，散发着一种令人敬畏的学术气息。我花了整整一个下午才翻完前言，那份对理论物理深邃的洞察力，着实让我这个物理爱好者感到既兴奋又有些许无力。书中的行文风格极其严谨，每一个数学符号的出现似乎都经过了千锤百炼，力求精确无遗。它似乎并不是为初学者准备的“入门向导”，更像是一份为资深研究者准备的“地图集”，详细描绘了弦论、共形场论以及更高维时空结构（M理论的影子）之间那错综复杂、盘根错节的联系。特别是关于低维拓扑场论与量子引力的初步探讨部分，作者的论述逻辑跳跃性极大，仿佛在空中架起了一座座只对特定群体可见的桥梁。我尤其欣赏它在概念引入时所展现出的那种近乎偏执的对细节的把握，仿佛每一个公式都是一个独立艺术品，需要时间去细细品味其内在的和谐与美感。这本书无疑将成为我书架上需要时常“请教”的工具书，而非可以一气呵成读完的“小说”。

评分☆☆☆☆☆

从一个更侧重于理论框架构建的角度来看，这本书最大的亮点在于它对“模型一致性”的执着。作者反复强调，理论的优雅性往往是其正确性的重要指标之一，尤其在探讨弦论的紧致化和对偶性时，这一点体现得淋漓尽致。它不仅仅是简单地介绍已有的理论成果，而是深入剖析了这些成果是如何在数学上相互印证、彼此支撑的。我发现自己尤其受益于书中对特定代数几何工具在场论中的应用的详细阐述，这为我理解如何处理某些计算上的复杂性提供了清晰的指引。这本书的行文风格是内敛而自信的，它不急于向读者证明什么，而是以一种“真理在此”的姿态，引导读者进入其构建的逻辑世界。读完后，虽然对M理论本身可能仍有迷雾笼罩，但对如何用严谨的数学语言描述物理实在的理解，无疑得到了极大的提升。

评分☆☆☆☆☆

高端科普书~~这书最大的好处就是作者的思路非常清晰，通读一遍之后会对于CFT,SFT,TFT,statisctic physics,knot theory，SW等一系列理论的建构和和联系能有一个清楚的认识，当然要完全搞清楚还是要深入阅读每章后的参考文献，不过一本书能做到这样已经很

评分☆☆☆☆☆