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[美] 斯蒂文·斯科特·古布泽（Steven Scott Gubser） 著，季燕江 译

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• 物理学
• 弦理论
• 量子力学
• 高能物理
• 理论物理
• 宇宙学
• 数学物理
• 粒子物理
• 相对论
• 超弦理论

出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787562490234

版次：1

商品编码：11800736

包装：平装

丛书名： “懒蚂蚁”微百科丛书

开本：32开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：240

字数：130000

编辑推荐

　　当前物理学领域有趣活跃的研究课题之一
　　弦论是一个迷，它声称所有物质的基本对象不是粒子，而是弦。
　　弦，尺寸如此之小，以至于我们用最先进的粒子加速器都无法探测到

内容简介

　　弦论是一个谜。它是所谓的万有理论（the theory of everything）。但它还没有得到实验的验证。
　　它是如此的深奥。在弦论里到处是额外维度，量子涨落和黑洞。
　　弦论是一个谜，它的参与者们承认他们并不理解这个理论。但一个接一个的计算却带来了出人意料的漂亮的有关联的结果。
　　弦论是一个谜。它把很多天才从其他迷人的领域吸引过来，同时，它还有响亮的反对者

作者简介

　　斯蒂文·斯科特·古布泽，普林斯顿大学物理系教授，弦理论研究领域的主要专家之一，曾撰写了大量物理界取得相关成就的文章。

目录

1　能量/ 001
长度、质量、时间和速度/ 003
E=mc2 / 006
2　量子力学/ 011
不确定性/ 015
原子/ 017
光子/ 023
3　引力和黑洞/ 029
黑洞/ 033
广义相对论/ 040
黑洞不黑/ 043
4　弦论/ 047
引力对战量子力学/ 051
时空中的弦/ 055
弦的时空/ 064
目录
2 弦理论
5　膜/ 071
第二次超弦革命/ 073
D- 膜和对称性/ 077
D- 膜的湮灭/ 090
膜和黑洞/ 093
M- 理论中的膜和世界的边缘/ 100
6　弦对偶/ 107
一个维度在这里，一个维度在那里，谁在数？ / 115
引力和规范理论/ 121
7　超对称和大型强子对撞机/ 129
超对称奇特的数学/ 135
可能的万有理论/ 141
粒子，粒子，粒子/ 148
8　重离子和第五维/ 157
地球上最热的东西/ 160
五维空间中的黑洞/ 168
尾声/ 180
关键术语英汉对照表/ 184

精彩书摘

　　几年前一个美好的夏天，我和父亲开车去格罗托壁，一个离科罗拉多白杨镇不远的攀岩圣地。我们的目标是爬一个叫双隙的经典中等难度路线。顺利完成后，我又有了新主意：器械攀登一个叫科莱奥贞尼的更有挑战的路线。器械攀登意味着你要往岩石缝里塞进一个个岩石塞以支撑你的重量，而不是仅靠你的手和脚去支撑。你把你自己拴在绳索上，然后把绳索穿进那些岩石塞里，这样一旦你脚下的岩石塞滑脱了，它下面的岩石塞将会阻止你下落。
　　科莱奥贞尼在我看来是练习器械攀登理想的地方，因为它几乎都是突出的。如果掉下来的话，你将不会在坠落的时候痛苦地撞到岩石；你会先往下掉一段然后就被绳索拽住。或者你会一直往下掉，直到落地——但这看起来可能性不大。科莱奥贞尼的另外一个好处，在我看来，就是它有一个两指宽的缝隙，一路向上，几乎一直通到顶上，这样我就可以尽我所需地往里面放岩石塞了。
　　父亲欣然同意，于是我往上攀，在向上的路线上跳跃。只有到了这时我才意识到我的计划有点不妙。缝隙里的岩石不是很好。它消耗了我很多装备，同时我还不能把岩石塞放得很牢靠。尽管只是个短坡，却用掉了很多岩石塞，当快到顶的时候，我已经非常缺乏那些最有效的装备了。最后一段很难自由攀登，而我已经几乎没有岩石塞了。但我几乎已经到顶了！我在一个喇叭形的岩石缝隙里放进一个半月形岩石塞。我踩着它向上，它支撑住了。我在相同的缝隙里又放进了一个六角形岩石塞。我踩着六角形岩石塞继续向上，它滑脱了，我掉了下来。接下来发生的就是一瞬间的事情，我已经不记得了，但很容易重构。第一个岩石塞被拔脱。我落入了空中。下一个也被拔脱。攀岩者称这种现象为“拉拉链”，因为它就像拉开一条拉链。如果足够多的岩石塞被拔出来，你最后就会落到地上。每当一个岩石塞被拔出，它下面的那个就必须要能够吃住更大的拉力，因为你在下落的过程中会积攒更多的速度和动量。猛地一拽，我被挂在了下一个装置上。这次是一个机械塞，它是攀岩者武器库中最复杂的一件装备。它放得并不稳妥，但支撑住了。我父亲，当时他正坐在下面的地上拉着绳子，被我们之间的绳子拉紧滑着向前。
　　整个过程就是这样。我花了些时间研究最终拉住我的那个机械塞。它看起来被拉动并转了一点点，但还能用。我加强了下面的几个岩石塞，然后开始往下爬。下来后我四处走走，放松了几分钟，还是地上牢靠啊。接着我沿绳索又爬了上去，回收了大部分装备，一天就这样结束了。
　　我们能从这次科莱奥贞尼的经历中学到什么呢？嗯，首先就是在我们器械攀登的时候，一旦你用完装备你就应该停下来。其次，下落并不是问题。落地才是问题。我能毫发无伤地离开是因为我并没有撞在地面上。(几分钟后我确实流鼻血了。)挂在机械塞上的感觉就是猛烈的一拽，但和撞在地面上相比它还是属于比较温和的一类。从下落中我们可以学到关于引力的深奥道理。当你向下落的时候，你感觉不到引力。这就是失重。坐电梯下行的时候，我们会有失重的感觉，当然没那么明显。在有了对下落的亲身体验后我觉得我对引力有了一些更深入的理解。当然不是在科莱奥贞尼，我当时或者没工夫去回味这个经历，或者太兴奋了以至于我的理性思维还无法介入。黑洞
　　假设掉进一个黑洞，你会怎样呢？会有一次可怕的、破坏性的撞击发生吗？或者就是一次永远的下落？我们先简要回顾一下黑洞的性质，再来回答这个问题。首先，黑洞是这样一个物体，光没法从它里面跑出来。“黑”表示的就是这种物体的绝对黑暗。黑洞的表面叫做黑洞的视界，因为视界外面的人是没法看见视界里面发生的事情的。这是因为看和光有关，没有光能从黑洞里跑出来。一般认为黑洞存在于大多数星系的中央。黑洞也被认为是质量很大的恒星演化到最后的阶段。
　　图3.1我们所在的银河系，在它的中心可能有一个黑洞。黑洞的质量据信是太阳质量的四百万倍。从地球上看，它处于人马星座的方向上。它距离我们有26000光年。黑洞的尺寸比我们这里画出来的要小很多，它四周被恒星环绕的空白区域也同样如此。
　　关于黑洞最奇特的事情是除去中央的“奇点”外，黑洞的里面是空的。这看起来很扯：星系中质量最大的物体竟然是空的？原因是黑洞里面所有的质量都已经坍塌到奇点上了。实际上我们并不知道在奇点上发生了什么。我们知道的是奇点让时空扭曲，并在它周围形成一个视界。任何掉进视界里的物质最终都会落到奇点上。
　　设想一个倒霉的攀岩者掉进了一个黑洞。穿越视界并不能使他受到任何伤害，因为那里什么都没有：只有真空。攀岩者甚至可能都不知道他穿过了视界。麻烦的是，再也没有什么东西可以阻止他的下落了。首先，这里没有任何可供支撑的东西——记住，在黑洞里除了奇点以外全都是空的。攀岩者唯一的希望是他的绳索。但即使把绳索拴到有史以来最牢固的(黑洞外的)岩石塞上也是徒劳。假设岩石塞可以坚持得住，绳索也会断裂，或者它会被拉长、拉长，一直到攀岩者坠到奇点上为止。
　　当这一切发生的时候，可以设想将会有一次可怕的、破坏性的撞击发生。但我们无法知道确切的细节，除了攀岩者没有人能够看到这一切。因为没有光能够从黑洞里跑出来。从以上讨论我们可以看出黑洞里面引力的拉拽是绝对不可抗拒的。一旦穿过了视界，我们不幸的攀岩者除非能让时间停止否则他就无法阻止自己的下落。同时，在他落到奇点上之前也没有什么能“伤害”到他。在此之前，他仅仅是在真空中下落而已。他将感觉自己失重了，就像我在科莱奥贞尼的那次坠落一样。这就凸显了广义相对论中的一条基本假设：一个自由下落观察者的感觉和他在真空里的感觉是一样的。下面是另一个可能会有所帮助的类比。假设山上有个湖，湖水由一个很小、流速很快的水流排出。湖里的鱼知道不要离危险太近，即不要离那个水流的入口太近，因为一旦它们进入下降的水流，它们就无论如何也游不出那个水流回到湖里了。不小心进入水流的鱼也不会受伤(至少暂时不会)，但它们别无选择只有顺着水流向下。湖水就像黑洞外的时空，而黑洞里面就像水流。奇点对应的则是那些尖锐的岩石，水流落在上面并被击碎，面对尖锐的岩石，水流里面的鱼会立刻粉身碎骨。你也可以设想其他的可能性：比如，水流也许会带着鱼安全、舒适地来到另外一个湖。类似地，也许在黑洞里压根就没有什么奇点，而是一个通向另外宇宙的隧道。这听起来有些牵强，但考虑到我们并不理解奇点而且我们除非亲自掉进去也无法知道在黑洞里到底发生了什么，所以我们也不能彻底排除这种可能性。
　　……

《弦的低语：宇宙的织锦与未知的回响》 在浩瀚的宇宙深处，存在着一种最为古老、也最为神秘的织锦，它编织了万物的根基，也隐藏着通往未知领域的大门。本书《弦的低语：宇宙的织锦与未知的回响》，并非对一门艰深物理理论的百科全书式解读，而是一场引人入胜的探索之旅，它将带领读者穿越时空的界限，触摸物质最细微的脉搏，感受宇宙最深邃的奥秘。 本书的核心，并非直接阐述那些抽象的数学公式或复杂的物理概念，而是以一种富有诗意且引人入胜的叙事方式，揭示了“弦”这一概念所蕴含的哲学深度和宇宙愿景。它探讨的是，如果我们能将构成宇宙万物的基本粒子——那些我们惯常理解的点状存在——放大到不可思议的尺度，会发现它们并非静止的点，而是微小、振动着的能量弦。这些弦的振动模式，如同乐器演奏出的不同音符，决定了粒子所表现出的不同性质，从而构成了我们所见的整个丰富多彩的宇宙。 第一卷：弦的起源与宇宙的初生 旅程始于宇宙的黎明。在那个混沌而炽热的初始时刻，当一切都未曾显现，当空间与时间尚未形成清晰的轮廓，是什么在最深层驱动着宇宙的演化？本书将尝试用一种引人遐想的方式，描绘在极早期宇宙中，这些微小的弦如何相互作用，如何通过不同的振动模式，孕育出第一批基本粒子，并最终在万有引力的作用下，汇聚成星辰、星系，乃至我们所处的宏观世界。 这里，读者将有机会“亲眼”目睹，那些曾经被认为是普适常量的物理常数，是否也可能与这些弦的固有属性息息相关？它们是否并非恒定不变，而是随着宇宙的演化而悄然改变？本书将通过对一些假想场景的描绘，激发读者对于宇宙起源的无限好奇。我们会探讨，如果最初的弦振动模式略有不同，那么宇宙的结构、生命的形态，是否都会截然不同？这种对“可能性”的探索，将带领我们跳出固有的认知框架，去感受宇宙的宏大与精妙。 第二卷：弦的共鸣与物质的多样性 当我们深入物质的世界，会发现构成一切的原子、分子，乃至我们身体的每一个细胞，都离不开那些微小的基本粒子。本书将以一种生动形象的方式，解释这些粒子是如何从同一源头——弦——中诞生的。我们并非直接呈现粒子物理学的图谱，而是用类比和象征的手法，将弦的振动模式与粒子的性质联系起来。 想象一下，一个弦以一种方式振动，它就表现为电子；以另一种方式振动，它就成为光子；又或者，它振动成夸克，构成质子和中子。这一切的多样性，都源自于这“弦”所能产生的无穷无尽的“旋律”。本书将试图唤起读者对物质世界深刻的敬畏之情，认识到我们所见的“坚实”物质，其本质是能量的舞蹈。 我们将进一步探讨，那些看似截然不同的基本力——例如电磁力、引力——是否也能用弦的不同振动模式来统一解释？如果能，那么宇宙中的一切纷繁复杂的现象，是否都可以在一个更为简洁、更为统一的框架下得到理解？本书将通过富有想象力的叙述，展现这种统一性的魅力，以及它可能为我们揭示的关于宇宙运行的终极规律。 第三卷：弦的维度与时空的织锦 如果我们能够将视线延伸到我们所感知的四维时空（三维空间加一维时间）之外，那么宇宙的真相是否会更加清晰？本书将以一种探索性的视角，引出“额外维度”的概念。并非以枯燥的数学证明，而是以一种“感官”的体验，让读者去想象那些隐藏在我们日常感知之外的维度。 这些额外的维度，或许是我们无法直接观察到的，但它们却可能深刻地影响着宇宙的结构和基本力的性质。它们可能像一层层包裹的薄膜，将我们的四维时空“置于”一个更高的维度空间中。本书将通过生动的比喻，如一张折叠的纸，或者一个三维物体在二维平面上的投影，来帮助读者理解维度升高的可能含义。 我们会探讨，为什么引力在我们宏观世界中表现得如此微弱，而其他力却如此强大？或许正是因为引力“泄露”到了那些我们无法触及的额外维度中。这种猜想，将极大地扩展我们对宇宙的理解，让我们思考，我们所熟悉的一切，是否只是更大、更复杂结构中的一部分。 第四卷：弦的奥秘与存在的终极追问 在旅程的最后，本书将引导读者思考“弦”所带来的更深层次的哲学和存在意义。如果宇宙万物都源自于同一根源，那么我们与星辰，我们与彼此，我们与整个宇宙，是否都共享着一种深刻的联系？这种联系，是否就是宇宙中最动人的“共鸣”？ 本书并非提供现成的答案，而是提出问题，激发思考。它会鼓励读者去思考，关于意识、关于生命、关于宇宙的终极目的，是否也能从“弦”的视角得到新的启示？例如，如果意识也是一种复杂的弦振动模式，那么它是否也遵循着宇宙最基本的规律？ 《弦的低语：宇宙的织锦与未知的回响》，旨在为每一位对宇宙充满好奇的探索者，提供一扇别样的窗口。它不是一本教科书，而是一次心灵的旅行，一次关于我们所处世界最深刻的沉思。它用最直观、最富有想象力的方式，将那些遥远而抽象的科学构想，转化为触手可及的感悟，让读者在阅读的过程中，能够感受到科学的魅力，以及宇宙本身的宏伟与神秘。这本书，将是你与宇宙进行一场低语对话的邀请，邀请你一同倾听那构成万物的古老旋律，感受那编织一切的无形之织锦。

评分☆☆☆☆☆

这本大部头实在让人抓耳挠腮，读完第一遍，感觉自己像是刚刚从一个异常复杂、多维度的迷宫里爬出来，浑身沾满了各种符号和概念的灰尘。书里对宇宙基本构架的探讨，简直就是一场思想上的攀岩，每一步都需要精准的计算和极强的专注力。我特别欣赏作者在阐述那些极其抽象的物理概念时，那种近乎诗意的语言组织能力。比如，他描述“额外维度”的收缩方式，不是用枯燥的数学公式堆砌，而是用了一个极为生动的比喻，仿佛在说，我们习以为常的三维世界，只是一个巨大、复杂乐高模型中最基础的那一块积木，而那些隐藏的维度，则决定了我们如何与其他积木连接。然而，这种深度也带来了极高的阅读门槛。我不得不承认，好几次我需要停下来，去查阅一些背景知识，或者仅仅是让自己大脑的“缓存”清空一下，才能继续往下走。对于物理学有一定基础的读者来说，这无疑是一场智力盛宴，但对于刚接触这些前沿理论的爱好者，可能会感到有些吃力，仿佛在试图理解一个从未被设计出来的机器的内部运作原理。这本书绝对不是那种可以轻松翻阅的休闲读物，它要求你投入全部心神，并且做好被挑战的准备。读完后，世界观确实被拓宽了，但随之而来的是一种深刻的“无知感”——你看到了更广阔的天地，却也更清晰地认识到自己知识的局限性。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它试图将一个原本需要数万字篇幅来铺陈的物理学分支，压缩进一个相对有限的篇幅里，结果就是，信息密度高到令人窒息。每一页都像是塞满了知识颗粒，你必须放慢速度，甚至需要边读边在笔记本上勾勒思维导图，才能勉强跟上作者的思路。最让我印象深刻的是，作者对某个特定模型在解决现有物理学矛盾时的描述，简直是教科书级别的精彩论证。他清晰地指出了现有理论的局限性，然后像外科医生一样，精准地切入，提出了自己的解决方案框架。然而，正是这种追求效率和精度的写作风格，牺牲了阅读的愉悦感。文字的韵律感几乎为零，它完全是服务于信息的传递，没有多余的装饰，也没有任何温和的过渡。对于那些追求“故事感”的读者来说，这本书会显得非常冷峻和疏离。我甚至觉得，与其说是在阅读一本“书”，不如说是在解析一份高度浓缩的研究报告。这种阅读过程是疲惫的，但当你最终理解了其中某一个关键性的论证时，那种智力上的满足感又是无与伦比的。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我买这本书是冲着封面设计和那富有哲学意味的书名去的，期待能读到一些关于“存在”本质的宏大叙事，结果发现，这更像是一部极其严谨的、面向专业人士的教科书的精简版，或者说，是一篇超长篇的学术综述。作者的逻辑链条构建得非常紧密，几乎没有可以喘息的空隙。他似乎有一种强迫症，一定要把每一个推导过程、每一个假设的根源都交代得清清楚楚，这种严谨性是值得称赞的，尤其是在处理那些尚未被实验验证的理论时，保持审慎的态度是科学精神的体现。但问题在于，这种过于“内向”的叙事方式，让文本显得有些缺乏生气。书中充斥着大量的术语缩写和复杂的数学符号，即便是作者试图加入一些历史背景的介绍，也像是匆匆带过，目的是为了迅速回到核心论证上去。我希望看到更多对于这些理论可能带来的哲学反思，或者至少是更形象化的类比，来帮助理解这些高度抽象的概念。阅读体验有点像在看一部非常精密的工程蓝图，每一个线条都很重要，但整体上缺乏一种流畅的美感。对于我这种更偏向于科普和思想交融的读者来说，这本书的“硬核”程度超出了预期，它更像是写给同行，而不是写给所有对宇宙奥秘心存好奇的普通人。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和排版来看，这本书的设计透露出一种严肃而传统的学术气质，这很好地契合了其内容应有的分量。然而，内容本身却呈现出一种极度不均衡的状态。有些章节，例如关于早期宇宙模型的探讨，描述得极为细致和引人入胜，仿佛作者在亲手描绘创世的瞬间，文字充满了想象力和推动力。但紧接着，后面的一些章节，笔锋会突然变得极其干燥和技术化，大量篇幅被用于论证一个在宏观上似乎影响不大的细节，这使得阅读的节奏被打乱了。这种忽快忽慢、忽远忽近的叙事节奏，让读者很难保持持续的兴奋感。你总是在期望下一个突破性的洞见，却经常被一些技术性的细节绊住脚。我希望作者能在这种平衡上做得更好一些——要么完全拥抱技术细节，成为一本参考书；要么彻底放开手脚，成为一本面向大众的、充满激情和洞察力的科普巨著。现在这种状态，更像是一个试图同时满足两个完全不同读者的妥协，结果是，它没有完全取悦任何一方。这本书无疑是重要的，但其呈现方式还有很大的优化空间，以更好地服务于其深刻的思想内核。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的深度令人敬畏，但其写作的“温度”却让我感到一丝寒意。作者似乎完全沉浸在自己构建的数学和物理世界中，完全忘记了书的另一端，还有像我这样，带着谦卑的好奇心却缺乏专业背景的读者存在。书中大量使用了一些在相关领域非常基础的概念，但对于非专业人士来说，这些概念的引入往往是突兀且缺乏解释的，就像是突然空降到了一个高度专业化的会议现场，大家都在用行话交流，只有你拿着会议手册还在努力辨认每个单词的意思。我读到一些关于时空几何的讨论，其精妙之处显而易见，但要将其转化为一个能在大脑中形成清晰图像的画面，需要付出超乎寻常的努力。这不像一些顶尖物理学家那样，能够将高深的理论转化为令人惊叹的视觉隐喻，这本书更像是直接把未经加工的理论框架摆在了你面前。它更像是对那些已经站在山顶的人的内部交流，而不是对那些正在努力向上攀登者的指引地图。这本书的价值在于其信息的纯粹性，但其代价是极高的可读性牺牲。

评分☆☆☆☆☆

儿子喜欢看物理方面的书，他要求购买。问他看得懂吗？毕竟才12岁，他说懒得懂。

评分☆☆☆☆☆

凑到用，估计看不懂，当装饰了

评分☆☆☆☆☆

书很好，学习了，增长知识阅历，相当不错，喜欢京东的正版书

评分☆☆☆☆☆

书很精美！印刷十分清晰，纸质也不错?，快递第二天就到了，给个好评。

评分☆☆☆☆☆

非常不错的书，非常有价值

评分☆☆☆☆☆

书不错，非常想了解这方面的知识

评分☆☆☆☆☆

運送速度很快，很滿意的一次購物！

评分☆☆☆☆☆

书很好，学习了，增长知识阅历，相当不错，喜欢京东的正版书

评分☆☆☆☆☆

很喜欢的一本小册子，几年前在图书馆借阅过，买来再次读一遍