中外物理学精品书系：理论物理及其交叉学科前沿（1） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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卢建新 编

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• 理论物理
• 物理学
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• 科学

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301251560

版次：1

商品编码：11621118

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：288

内容简介

　　《中外物理学精品书系：理论物理及其交叉学科前沿（1）》涉及的内容都是围绕暗能量本质以及基本理论展开的，具有相当的广度和深度，相关的主题是当今的国际研究热点，也包括一些最新的研究成果。每篇文章的主要作者是国内相关领域的专家，所撰写的有些内容在高级研讨班上经历了参会同行的广泛、深入的讨论。《中外物理学精品书系：理论物理及其交叉学科前沿（1）》的对象是相关领域的研究生和研究工作者，因此在研究背景、研究进展、参考文献以及内容结构方面每位作者都做了很多努力，力求通俗易懂，希望能为进入相关领域的研究生和研究者们提供方便。

作者简介

　　卢建新，中国科学技术大学交叉学科理论研究中心教授。

目录

第一章 黑洞的全息描述
第二章 高自旋引力的新进展
第三章 四维和高维临界引力
第四章 宇宙微波背景辐射观测及其科学结果
第五章 宇宙学扰动理论
第六章 引力全息性质应用：全息超导模型
第七章 暴胀宇宙模型是可以替代的么？
第八章 暗物质和暗能量相互作用
第九章 弦/M-理论中黑膜热力学及相变

前言/序言

中外物理学精品书系：理论物理及其交叉学科前沿（2） 引言 理论物理学作为探索自然界最基本规律的学科，始终站在人类认知的前沿。它不仅构建了我们对物质、能量、时空以及宇宙演化的宏伟图景，更以其深刻的洞察力，持续催生出新的技术和思想，深刻影响着人类文明的进程。本卷《中外物理学精品书系：理论物理及其交叉学科前沿（2）》正是聚焦于当前理论物理学领域最活跃、最具突破性的研究方向，并着重展现其与数学、信息科学、甚至生命科学等交叉学科的深度融合与前沿进展。 本丛书的宗旨在于汇集全球范围内公认的、具有里程碑意义或代表未来发展方向的理论物理学研究成果，旨在为高年级本科生、研究生以及专业研究人员提供一个全面、深入且与时俱进的学习和参考平台。 第一部分：量子引力与时空几何的再思 自爱因斯坦的广义相对论统一了物质与时空几何以来，如何将量子力学与广义相对论完美融合，构建一个自洽的量子引力理论，一直是理论物理学界最为艰巨的挑战。本部分收录的文献，着重探讨了当前解决这一难题的几条主要路径及其最新进展。 1. 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的动力学进展： 本部分深入剖析了LQG框架下的时空量子化方法。重点内容包括：对史瓦西（Schwarzschild）黑洞和爱因斯坦-罗森桥（虫洞）的量子修正研究，特别是对奇点问题的解决——奇点被量子涨落所“抹平”，代之以“量子反弹”（Quantum Bounce）。此外，还详细阐述了在LQG背景下如何处理边界条件和背景独立性，以及如何尝试在低能极限下重构出经典广义相对论的有效场论描述。 2. 弦理论与M理论的对偶性结构： 弦理论及其更高维度的推广M理论，依然是描述所有基本作用力的有力候选。本部分聚焦于对偶性（Duality）在理解弦理论复杂性中的关键作用。详细探讨了AdS/CFT（反德西特空间/共形场论）对应关系的最新应用，尤其是在理解强耦合量子场论（如量子色动力学在高能极限下的行为）中的突破。此外，对F理论和非微扰M理论的几何构造，以及如何利用这些结构来探索额外维度物理效应的计算方法进行了详尽的论述。 3. 有效场论与引力学的低能近似： 在缺乏完整量子引力理论的情况下，有效场论（Effective Field Theory, EFT）为我们提供了一种在特定能标下处理量子引力涨落的实用工具。本部分展示了如何系统地构建和限制量子引力EFT的拉格朗日量，并讨论了如何通过高精度实验（如引力波探测数据）来寻找超出标准模型和广义相对论的微小量子效应的签名。 第二部分：凝聚态物理的拓扑与信息交叉 理论物理学的另一重大前沿在于凝聚态系统内部展现出的超越传统能带理论的奇异性质，特别是拓扑物理的爆发式发展，深刻影响了量子信息和材料科学。 1. 拓扑相与量子霍尔效应的推广： 本部分不仅回顾了经典分数量子霍尔效应的理论基础，更着重介绍了非阿贝尔（Non-Abelian）拓扑物态，如分数斯皮诺荷（Fractional Spin Liquids）和马约拉纳费米子（Majorana Fermions）。深入解析了拓扑绝缘体和拓扑超导体中的边界态与体态之间的拓扑不变量联系，并探讨了如何通过陈数（Chern Number）和Z2不变量来表征这些新奇的量子相。 2. 拓扑量子计算的物理实现路径： 拓扑性质的鲁棒性使其成为构建容错量子计算机的理想基石。本部分详细分析了如何利用拓扑序系统中的准粒子激发（如任意子，Anyons）进行拓扑量子门操作。内容涉及对马约拉纳零模的编织（Braiding）操作的数学描述，以及当前在超导电路、半导体纳米线阵列中寻找和操控这些拓扑缺陷的实验物理挑战。 3. 强关联电子系统的非微扰研究方法： 对于描述强关联电子系统的Hubbard模型及其变体，微扰理论往往失效。本部分重点介绍了处理此类问题的非微扰工具，包括动态平均场理论（DMFT）在解决高维量子相变问题上的应用，以及利用张量网络方法（如密度矩阵重整化群 DMRG）来精确求解低维量子系统的基态和动力学性质。 第三部分：非平衡态动力学与信息论 现代物理学越来越关注系统如何偏离热平衡态，以及信息在物理过程中的角色。理论物理学正在与信息论和统计力学深度交织。 1. 量子耗散与开放量子系统动力学： 在真实世界中，任何量子系统都与环境（热库）耦合，经历耗散和退相干。本部分详细探讨了处理开放量子系统的先进理论框架，包括林布莱希（Lindblad）主方程、有效哈密顿量方法（如费米子超算符方法），以及使用路径积分表述来描述系统-环境耦合的动力学。特别关注了如何利用量子信息概念来量化和控制退相干过程。 2. 复杂系统中的涌现与临界现象： 从相变到生物网络的激活，涌现现象是复杂性的核心。本部分聚焦于统计物理学在理解非平衡临界现象中的应用。研究了随机过程理论（如随机微分方程）在描述生物群体动力学、金融市场波动等跨学科问题中的潜力，并探讨了信息熵（如Fisher信息）如何作为系统复杂性和可预测性的量度。 3. 量子信息与黑洞热力学： 黑洞作为宇宙中最极端的系统之一，其信息悖论仍然是理论物理学的焦点。本部分深入探讨了利用量子信息概念来重构黑洞信息流的尝试，包括对ER=EPR猜想的几何阐释，以及利用量子纠缠的度量（如纠缠熵）来研究黑洞视界附近时空几何结构的新见解。 总结 《中外物理学精品书系：理论物理及其交叉学科前沿（2）》全面展示了当代理论物理学在应对宇宙终极问题、揭示物质深层结构以及驱动新一代信息技术发展方面的核心进展。这些前沿研究不仅考验着研究者的数学工具和物理直觉，更预示着物理学未来可能出现的革命性突破。本书的深度和广度，力求成为连接基础理论与尖端应用的重要桥梁。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最深刻印象，在于它对“前沿”二字的精妙诠释。作者并没有止步于对现有理论的梳理，而是着重探讨了那些正在发展中、甚至还在孕育中的研究方向。我注意到其中有一部分内容，探讨了机器学习在物理学研究中的应用，这让我感到非常惊喜。在我的认知里，物理学是纯粹的理论探索，而机器学习则是人工智能的领域，但这本书却巧妙地将两者结合，展示了强大的计算能力如何助力我们发现新的物理现象，或者加速理论的验证。这不仅仅是技术的融合，更是思维方式的革新。我仿佛看到了一个全新的科学研究范式正在形成，未来的物理学家或许需要掌握更多元的技能。此外，书中对于一些尚未解决的难题，例如宇宙的起源和终结，以及是否存在多重宇宙等问题的讨论，也展现了科学探索的无限可能性。这种敢于直面未知、勇于提出大胆猜想的精神，是科学最迷人的地方。它鼓励读者跳出固有的思维框架，去拥抱那些尚未被证明但充满潜力的可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就很有吸引力，那种沉稳的深蓝色搭配着金色的书名，一下子就让人感觉它不是一本普通的科普读物，而是蕴含着深邃知识的学术宝典。拿到手里，厚实的分量也证实了这一点。我一直对宇宙的奥秘和物质的本质充满好奇，尤其是那些看不见摸不着却支配着一切的物理规律。虽然我并非物理学专业的科班出身，但自从大学时期接触了一些物理学的入门书籍后，就深深地被它的逻辑严谨和解释力所折服。这次选择这本书，很大程度上是冲着“理论物理及其交叉学科前沿”这个标题来的，我希望它能带我领略当今物理学界最前沿的思考和探索，比如弦理论、量子引力，甚至是关于暗物质和暗能量的最新猜想。当然，我也非常期待它能揭示物理学如何与其他学科，例如宇宙学、粒子物理甚至生物学，进行跨界融合，从而碰撞出新的火花，解释那些我们尚未理解的现象。毕竟，科学的发展往往不是孤立的，而是在学科的边界地带涌现出革命性的突破。这本书的出版，对于我这样渴望拓展知识边界的读者来说，无疑是打开了一扇通往未知世界的大门，我迫不及待地想在其中遨游，去感受那些闪烁着智慧光芒的思想火花。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，在我看来，不仅仅在于它所传达的物理学知识，更在于它所激发的求知欲和对科学精神的感悟。在阅读过程中，我常常会因为书中某些观点而产生强烈的共鸣，或者因为某个未解之谜而感到振奋。作者在阐述一些前沿理论时，并没有回避其争议性和不确定性，而是坦诚地展示了科学研究的曲折和复杂。这反而让我觉得更加真实和可信。我看到了科学家们如何在有限的证据下，提出严谨的假设，又如何在不断的实验和验证中，修正和完善自己的理论。这种对真理的不懈追求，以及在面对困难时不屈不挠的精神，正是科学最宝贵的财富。这本书让我明白，科学不是一成不变的教条，而是一个不断进步、自我修正的过程。它鼓励我保持好奇心，敢于质疑，勇于探索，即便是在日常生活中，也能以一种更科学、更理性的方式去观察和思考问题。这本书，给我带来的不仅是知识的增长，更是一次精神的洗礼。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的论述风格非常独特，它不像传统的教科书那样，按照固定的章节结构，一步步推导。反而是像一位经验丰富的导师，在和你进行一场充满启发性的对话。在探讨某个理论时，作者常常会穿插一些历史典故，或者引用一些物理学家的逸闻趣事，这让枯燥的理论讲解变得生动有趣。我尤其喜欢书中对那些开创性理论提出者们的心路历程的描绘，比如爱因斯坦在相对论诞生前后的思考，以及普朗克在量子假说提出时的挣扎。这些细节不仅仅是故事，更是理解理论产生的背景和意义的关键。我感觉自己不仅仅是在学习物理学知识，更是在感受科学史的脉搏，体会伟大的思想是如何在时代的洪流中孕育和发展起来的。这种叙事方式，让我更容易将抽象的理论与具体的人物、事件联系起来，从而加深记忆，也更能理解理论的价值和意义。它让我在阅读中，不仅获得了知识，更获得了一种人文情怀。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，与其说是在“读”，不如说是在经历一场智识的冒险。当我翻开第一页，迎面而来的不是晦涩难懂的公式堆砌，而是作者以一种非常引人入胜的方式，将一些看似复杂的前沿概念娓娓道来。我尤其被书中关于量子纠缠的阐述所吸引，那句“无论相隔多远，两个粒子似乎都能瞬间‘感知’到彼此的状态”让我对现实世界的理解产生了颠覆。作者并没有简单地给出结论，而是循序渐进地引导读者去思考，去理解其背后的逻辑和实验证据。这种叙述方式，对于我这种对理论物理充满兴趣但基础相对薄弱的读者来说，简直是福音。我甚至在阅读过程中，会时不时地停下来，回味刚才学到的知识点，然后在脑海里勾勒出相关的物理图景。我发现，很多时候，我们对物理学的畏惧，源于对其抽象概念的误解，而这本书恰恰用生动形象的比喻和贴切的例子，将那些看似遥不可及的理论拉近了我们的距离。它让我明白，物理学并非只有冷冰冰的数学公式，更蕴含着对宇宙终极规律的哲学思考和人类智慧的结晶。

评分☆☆☆☆☆

涉及的内容都是围绕暗能量本质以及基本理论展开的，具有相当的广度和深度，相关的主题是当今的国际研究热点，也包括一些最新的研究成果。每篇文章的主要作者是国内相关领域的专家，所撰写的有些内容在高级研讨班上经历了参会同行的广泛、深入的讨论。本书的对象是相关领域的研究生和研究工作者，因此在研究背景、研究进展、参考文献以及内容结构方面每位作者都做了很多努力，力求通俗易懂，希望能为进入相关领域的研究生和研究者们提供方便。

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理论物理及其交叉学科前沿（1）

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理论物理及其交叉学科前沿（1）

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很好很好很好很好很好

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理论物理及其交叉学科前沿（1）

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很好的书