弦理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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

圖書標籤:

• 物理學
• 弦理論
• 量子力學
• 高能物理
• 理論物理
• 宇宙學
• 數學物理
• 粒子物理
• 相對論
• 超弦理論

齣版社： 重慶大學齣版社

ISBN：9787562490234

版次：1

商品編碼：11800736

包裝：平裝

叢書名： “懶螞蟻”微百科叢書

開本：32開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：240

字數：130000

編輯推薦

　　當前物理學領域有趣活躍的研究課題之一
　　弦論是一個迷，它聲稱所有物質的基本對象不是粒子，而是弦。
　　弦，尺寸如此之小，以至於我們用最先進的粒子加速器都無法探測到

內容簡介

　　弦論是一個謎。它是所謂的萬有理論（the theory of everything）。但它還沒有得到實驗的驗證。
　　它是如此的深奧。在弦論裏到處是額外維度，量子漲落和黑洞。
　　弦論是一個謎，它的參與者們承認他們並不理解這個理論。但一個接一個的計算卻帶來瞭齣人意料的漂亮的有關聯的結果。
　　弦論是一個謎。它把很多天纔從其他迷人的領域吸引過來，同時，它還有響亮的反對者

作者簡介

　　斯蒂文·斯科特·古布澤，普林斯頓大學物理係教授，弦理論研究領域的主要專傢之一，曾撰寫瞭大量物理界取得相關成就的文章。

目錄

1　能量/ 001
長度、質量、時間和速度/ 003
E=mc2 / 006
2　量子力學/ 011
不確定性/ 015
原子/ 017
光子/ 023
3　引力和黑洞/ 029
黑洞/ 033
廣義相對論/ 040
黑洞不黑/ 043
4　弦論/ 047
引力對戰量子力學/ 051
時空中的弦/ 055
弦的時空/ 064
目錄
2 弦理論
5　膜/ 071
第二次超弦革命/ 073
D- 膜和對稱性/ 077
D- 膜的湮滅/ 090
膜和黑洞/ 093
M- 理論中的膜和世界的邊緣/ 100
6　弦對偶/ 107
一個維度在這裏，一個維度在那裏，誰在數？ / 115
引力和規範理論/ 121
7　超對稱和大型強子對撞機/ 129
超對稱奇特的數學/ 135
可能的萬有理論/ 141
粒子，粒子，粒子/ 148
8　重離子和第五維/ 157
地球上最熱的東西/ 160
五維空間中的黑洞/ 168
尾聲/ 180
關鍵術語英漢對照錶/ 184

精彩書摘

　　幾年前一個美好的夏天，我和父親開車去格羅托壁，一個離科羅拉多白楊鎮不遠的攀岩聖地。我們的目標是爬一個叫雙隙的經典中等難度路綫。順利完成後，我又有瞭新主意：器械攀登一個叫科萊奧貞尼的更有挑戰的路綫。器械攀登意味著你要往岩石縫裏塞進一個個岩石塞以支撐你的重量，而不是僅靠你的手和腳去支撐。你把你自己拴在繩索上，然後把繩索穿進那些岩石塞裏，這樣一旦你腳下的岩石塞滑脫瞭，它下麵的岩石塞將會阻止你下落。
　　科萊奧貞尼在我看來是練習器械攀登理想的地方，因為它幾乎都是突齣的。如果掉下來的話，你將不會在墜落的時候痛苦地撞到岩石；你會先往下掉一段然後就被繩索拽住。或者你會一直往下掉，直到落地——但這看起來可能性不大。科萊奧貞尼的另外一個好處，在我看來，就是它有一個兩指寬的縫隙，一路嚮上，幾乎一直通到頂上，這樣我就可以盡我所需地往裏麵放岩石塞瞭。
　　父親欣然同意，於是我往上攀，在嚮上的路綫上跳躍。隻有到瞭這時我纔意識到我的計劃有點不妙。縫隙裏的岩石不是很好。它消耗瞭我很多裝備，同時我還不能把岩石塞放得很牢靠。盡管隻是個短坡，卻用掉瞭很多岩石塞，當快到頂的時候，我已經非常缺乏那些最有效的裝備瞭。最後一段很難自由攀登，而我已經幾乎沒有岩石塞瞭。但我幾乎已經到頂瞭！我在一個喇叭形的岩石縫隙裏放進一個半月形岩石塞。我踩著它嚮上，它支撐住瞭。我在相同的縫隙裏又放進瞭一個六角形岩石塞。我踩著六角形岩石塞繼續嚮上，它滑脫瞭，我掉瞭下來。接下來發生的就是一瞬間的事情，我已經不記得瞭，但很容易重構。第一個岩石塞被拔脫。我落入瞭空中。下一個也被拔脫。攀岩者稱這種現象為“拉拉鏈”，因為它就像拉開一條拉鏈。如果足夠多的岩石塞被拔齣來，你最後就會落到地上。每當一個岩石塞被拔齣，它下麵的那個就必須要能夠吃住更大的拉力，因為你在下落的過程中會積攢更多的速度和動量。猛地一拽，我被掛在瞭下一個裝置上。這次是一個機械塞，它是攀岩者武器庫中最復雜的一件裝備。它放得並不穩妥，但支撐住瞭。我父親，當時他正坐在下麵的地上拉著繩子，被我們之間的繩子拉緊滑著嚮前。
　　整個過程就是這樣。我花瞭些時間研究最終拉住我的那個機械塞。它看起來被拉動並轉瞭一點點，但還能用。我加強瞭下麵的幾個岩石塞，然後開始往下爬。下來後我四處走走，放鬆瞭幾分鍾，還是地上牢靠啊。接著我沿繩索又爬瞭上去，迴收瞭大部分裝備，一天就這樣結束瞭。
　　我們能從這次科萊奧貞尼的經曆中學到什麼呢？嗯，首先就是在我們器械攀登的時候，一旦你用完裝備你就應該停下來。其次，下落並不是問題。落地纔是問題。我能毫發無傷地離開是因為我並沒有撞在地麵上。(幾分鍾後我確實流鼻血瞭。)掛在機械塞上的感覺就是猛烈的一拽，但和撞在地麵上相比它還是屬於比較溫和的一類。從下落中我們可以學到關於引力的深奧道理。當你嚮下落的時候，你感覺不到引力。這就是失重。坐電梯下行的時候，我們會有失重的感覺，當然沒那麼明顯。在有瞭對下落的親身體驗後我覺得我對引力有瞭一些更深入的理解。當然不是在科萊奧貞尼，我當時或者沒工夫去迴味這個經曆，或者太興奮瞭以至於我的理性思維還無法介入。黑洞
　　假設掉進一個黑洞，你會怎樣呢？會有一次可怕的、破壞性的撞擊發生嗎？或者就是一次永遠的下落？我們先簡要迴顧一下黑洞的性質，再來迴答這個問題。首先，黑洞是這樣一個物體，光沒法從它裏麵跑齣來。“黑”錶示的就是這種物體的絕對黑暗。黑洞的錶麵叫做黑洞的視界，因為視界外麵的人是沒法看見視界裏麵發生的事情的。這是因為看和光有關，沒有光能從黑洞裏跑齣來。一般認為黑洞存在於大多數星係的中央。黑洞也被認為是質量很大的恒星演化到最後的階段。
　　圖3.1我們所在的銀河係，在它的中心可能有一個黑洞。黑洞的質量據信是太陽質量的四百萬倍。從地球上看，它處於人馬星座的方嚮上。它距離我們有26000光年。黑洞的尺寸比我們這裏畫齣來的要小很多，它四周被恒星環繞的空白區域也同樣如此。
　　關於黑洞最奇特的事情是除去中央的“奇點”外，黑洞的裏麵是空的。這看起來很扯：星係中質量最大的物體竟然是空的？原因是黑洞裏麵所有的質量都已經坍塌到奇點上瞭。實際上我們並不知道在奇點上發生瞭什麼。我們知道的是奇點讓時空扭麯，並在它周圍形成一個視界。任何掉進視界裏的物質最終都會落到奇點上。
　　設想一個倒黴的攀岩者掉進瞭一個黑洞。穿越視界並不能使他受到任何傷害，因為那裏什麼都沒有：隻有真空。攀岩者甚至可能都不知道他穿過瞭視界。麻煩的是，再也沒有什麼東西可以阻止他的下落瞭。首先，這裏沒有任何可供支撐的東西——記住，在黑洞裏除瞭奇點以外全都是空的。攀岩者唯一的希望是他的繩索。但即使把繩索拴到有史以來最牢固的(黑洞外的)岩石塞上也是徒勞。假設岩石塞可以堅持得住，繩索也會斷裂，或者它會被拉長、拉長，一直到攀岩者墜到奇點上為止。
　　當這一切發生的時候，可以設想將會有一次可怕的、破壞性的撞擊發生。但我們無法知道確切的細節，除瞭攀岩者沒有人能夠看到這一切。因為沒有光能夠從黑洞裏跑齣來。從以上討論我們可以看齣黑洞裏麵引力的拉拽是絕對不可抗拒的。一旦穿過瞭視界，我們不幸的攀岩者除非能讓時間停止否則他就無法阻止自己的下落。同時，在他落到奇點上之前也沒有什麼能“傷害”到他。在此之前，他僅僅是在真空中下落而已。他將感覺自己失重瞭，就像我在科萊奧貞尼的那次墜落一樣。這就凸顯瞭廣義相對論中的一條基本假設：一個自由下落觀察者的感覺和他在真空裏的感覺是一樣的。下麵是另一個可能會有所幫助的類比。假設山上有個湖，湖水由一個很小、流速很快的水流排齣。湖裏的魚知道不要離危險太近，即不要離那個水流的入口太近，因為一旦它們進入下降的水流，它們就無論如何也遊不齣那個水流迴到湖裏瞭。不小心進入水流的魚也不會受傷(至少暫時不會)，但它們彆無選擇隻有順著水流嚮下。湖水就像黑洞外的時空，而黑洞裏麵就像水流。奇點對應的則是那些尖銳的岩石，水流落在上麵並被擊碎，麵對尖銳的岩石，水流裏麵的魚會立刻粉身碎骨。你也可以設想其他的可能性：比如，水流也許會帶著魚安全、舒適地來到另外一個湖。類似地，也許在黑洞裏壓根就沒有什麼奇點，而是一個通嚮另外宇宙的隧道。這聽起來有些牽強，但考慮到我們並不理解奇點而且我們除非親自掉進去也無法知道在黑洞裏到底發生瞭什麼，所以我們也不能徹底排除這種可能性。
　　……

《弦的低語：宇宙的織錦與未知的迴響》 在浩瀚的宇宙深處，存在著一種最為古老、也最為神秘的織錦，它編織瞭萬物的根基，也隱藏著通往未知領域的大門。本書《弦的低語：宇宙的織錦與未知的迴響》，並非對一門艱深物理理論的百科全書式解讀，而是一場引人入勝的探索之旅，它將帶領讀者穿越時空的界限，觸摸物質最細微的脈搏，感受宇宙最深邃的奧秘。 本書的核心，並非直接闡述那些抽象的數學公式或復雜的物理概念，而是以一種富有詩意且引人入勝的敘事方式，揭示瞭“弦”這一概念所蘊含的哲學深度和宇宙願景。它探討的是，如果我們能將構成宇宙萬物的基本粒子——那些我們慣常理解的點狀存在——放大到不可思議的尺度，會發現它們並非靜止的點，而是微小、振動著的能量弦。這些弦的振動模式，如同樂器演奏齣的不同音符，決定瞭粒子所錶現齣的不同性質，從而構成瞭我們所見的整個豐富多彩的宇宙。 第一捲：弦的起源與宇宙的初生 旅程始於宇宙的黎明。在那個混沌而熾熱的初始時刻，當一切都未曾顯現，當空間與時間尚未形成清晰的輪廓，是什麼在最深層驅動著宇宙的演化？本書將嘗試用一種引人遐想的方式，描繪在極早期宇宙中，這些微小的弦如何相互作用，如何通過不同的振動模式，孕育齣第一批基本粒子，並最終在萬有引力的作用下，匯聚成星辰、星係，乃至我們所處的宏觀世界。 這裏，讀者將有機會“親眼”目睹，那些曾經被認為是普適常量的物理常數，是否也可能與這些弦的固有屬性息息相關？它們是否並非恒定不變，而是隨著宇宙的演化而悄然改變？本書將通過對一些假想場景的描繪，激發讀者對於宇宙起源的無限好奇。我們會探討，如果最初的弦振動模式略有不同，那麼宇宙的結構、生命的形態，是否都會截然不同？這種對“可能性”的探索，將帶領我們跳齣固有的認知框架，去感受宇宙的宏大與精妙。 第二捲：弦的共鳴與物質的多樣性 當我們深入物質的世界，會發現構成一切的原子、分子，乃至我們身體的每一個細胞，都離不開那些微小的基本粒子。本書將以一種生動形象的方式，解釋這些粒子是如何從同一源頭——弦——中誕生的。我們並非直接呈現粒子物理學的圖譜，而是用類比和象徵的手法，將弦的振動模式與粒子的性質聯係起來。 想象一下，一個弦以一種方式振動，它就錶現為電子；以另一種方式振動，它就成為光子；又或者，它振動成誇剋，構成質子和中子。這一切的多樣性，都源自於這“弦”所能産生的無窮無盡的“鏇律”。本書將試圖喚起讀者對物質世界深刻的敬畏之情，認識到我們所見的“堅實”物質，其本質是能量的舞蹈。 我們將進一步探討，那些看似截然不同的基本力——例如電磁力、引力——是否也能用弦的不同振動模式來統一解釋？如果能，那麼宇宙中的一切紛繁復雜的現象，是否都可以在一個更為簡潔、更為統一的框架下得到理解？本書將通過富有想象力的敘述，展現這種統一性的魅力，以及它可能為我們揭示的關於宇宙運行的終極規律。 第三捲：弦的維度與時空的織錦 如果我們能夠將視綫延伸到我們所感知的四維時空（三維空間加一維時間）之外，那麼宇宙的真相是否會更加清晰？本書將以一種探索性的視角，引齣“額外維度”的概念。並非以枯燥的數學證明，而是以一種“感官”的體驗，讓讀者去想象那些隱藏在我們日常感知之外的維度。 這些額外的維度，或許是我們無法直接觀察到的，但它們卻可能深刻地影響著宇宙的結構和基本力的性質。它們可能像一層層包裹的薄膜，將我們的四維時空“置於”一個更高的維度空間中。本書將通過生動的比喻，如一張摺疊的紙，或者一個三維物體在二維平麵上的投影，來幫助讀者理解維度升高的可能含義。 我們會探討，為什麼引力在我們宏觀世界中錶現得如此微弱，而其他力卻如此強大？或許正是因為引力“泄露”到瞭那些我們無法觸及的額外維度中。這種猜想，將極大地擴展我們對宇宙的理解，讓我們思考，我們所熟悉的一切，是否隻是更大、更復雜結構中的一部分。 第四捲：弦的奧秘與存在的終極追問 在旅程的最後，本書將引導讀者思考“弦”所帶來的更深層次的哲學和存在意義。如果宇宙萬物都源自於同一根源，那麼我們與星辰，我們與彼此，我們與整個宇宙，是否都共享著一種深刻的聯係？這種聯係，是否就是宇宙中最動人的“共鳴”？ 本書並非提供現成的答案，而是提齣問題，激發思考。它會鼓勵讀者去思考，關於意識、關於生命、關於宇宙的終極目的，是否也能從“弦”的視角得到新的啓示？例如，如果意識也是一種復雜的弦振動模式，那麼它是否也遵循著宇宙最基本的規律？ 《弦的低語：宇宙的織錦與未知的迴響》，旨在為每一位對宇宙充滿好奇的探索者，提供一扇彆樣的窗口。它不是一本教科書，而是一次心靈的旅行，一次關於我們所處世界最深刻的沉思。它用最直觀、最富有想象力的方式，將那些遙遠而抽象的科學構想，轉化為觸手可及的感悟，讓讀者在閱讀的過程中，能夠感受到科學的魅力，以及宇宙本身的宏偉與神秘。這本書，將是你與宇宙進行一場低語對話的邀請，邀請你一同傾聽那構成萬物的古老鏇律，感受那編織一切的無形之織錦。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，它試圖將一個原本需要數萬字篇幅來鋪陳的物理學分支，壓縮進一個相對有限的篇幅裏，結果就是，信息密度高到令人窒息。每一頁都像是塞滿瞭知識顆粒，你必須放慢速度，甚至需要邊讀邊在筆記本上勾勒思維導圖，纔能勉強跟上作者的思路。最讓我印象深刻的是，作者對某個特定模型在解決現有物理學矛盾時的描述，簡直是教科書級彆的精彩論證。他清晰地指齣瞭現有理論的局限性，然後像外科醫生一樣，精準地切入，提齣瞭自己的解決方案框架。然而，正是這種追求效率和精度的寫作風格，犧牲瞭閱讀的愉悅感。文字的韻律感幾乎為零，它完全是服務於信息的傳遞，沒有多餘的裝飾，也沒有任何溫和的過渡。對於那些追求“故事感”的讀者來說，這本書會顯得非常冷峻和疏離。我甚至覺得，與其說是在閱讀一本“書”，不如說是在解析一份高度濃縮的研究報告。這種閱讀過程是疲憊的，但當你最終理解瞭其中某一個關鍵性的論證時，那種智力上的滿足感又是無與倫比的。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的深度令人敬畏，但其寫作的“溫度”卻讓我感到一絲寒意。作者似乎完全沉浸在自己構建的數學和物理世界中，完全忘記瞭書的另一端，還有像我這樣，帶著謙卑的好奇心卻缺乏專業背景的讀者存在。書中大量使用瞭一些在相關領域非常基礎的概念，但對於非專業人士來說，這些概念的引入往往是突兀且缺乏解釋的，就像是突然空降到瞭一個高度專業化的會議現場，大傢都在用行話交流，隻有你拿著會議手冊還在努力辨認每個單詞的意思。我讀到一些關於時空幾何的討論，其精妙之處顯而易見，但要將其轉化為一個能在大腦中形成清晰圖像的畫麵，需要付齣超乎尋常的努力。這不像一些頂尖物理學傢那樣，能夠將高深的理論轉化為令人驚嘆的視覺隱喻，這本書更像是直接把未經加工的理論框架擺在瞭你麵前。它更像是對那些已經站在山頂的人的內部交流，而不是對那些正在努力嚮上攀登者的指引地圖。這本書的價值在於其信息的純粹性，但其代價是極高的可讀性犧牲。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我買這本書是衝著封麵設計和那富有哲學意味的書名去的，期待能讀到一些關於“存在”本質的宏大敘事，結果發現，這更像是一部極其嚴謹的、麵嚮專業人士的教科書的精簡版，或者說，是一篇超長篇的學術綜述。作者的邏輯鏈條構建得非常緊密，幾乎沒有可以喘息的空隙。他似乎有一種強迫癥，一定要把每一個推導過程、每一個假設的根源都交代得清清楚楚，這種嚴謹性是值得稱贊的，尤其是在處理那些尚未被實驗驗證的理論時，保持審慎的態度是科學精神的體現。但問題在於，這種過於“內嚮”的敘事方式，讓文本顯得有些缺乏生氣。書中充斥著大量的術語縮寫和復雜的數學符號，即便是作者試圖加入一些曆史背景的介紹，也像是匆匆帶過，目的是為瞭迅速迴到核心論證上去。我希望看到更多對於這些理論可能帶來的哲學反思，或者至少是更形象化的類比，來幫助理解這些高度抽象的概念。閱讀體驗有點像在看一部非常精密的工程藍圖，每一個綫條都很重要，但整體上缺乏一種流暢的美感。對於我這種更偏嚮於科普和思想交融的讀者來說，這本書的“硬核”程度超齣瞭預期，它更像是寫給同行，而不是寫給所有對宇宙奧秘心存好奇的普通人。

評分☆☆☆☆☆

這本大部頭實在讓人抓耳撓腮，讀完第一遍，感覺自己像是剛剛從一個異常復雜、多維度的迷宮裏爬齣來，渾身沾滿瞭各種符號和概念的灰塵。書裏對宇宙基本構架的探討，簡直就是一場思想上的攀岩，每一步都需要精準的計算和極強的專注力。我特彆欣賞作者在闡述那些極其抽象的物理概念時，那種近乎詩意的語言組織能力。比如，他描述“額外維度”的收縮方式，不是用枯燥的數學公式堆砌，而是用瞭一個極為生動的比喻，仿佛在說，我們習以為常的三維世界，隻是一個巨大、復雜樂高模型中最基礎的那一塊積木，而那些隱藏的維度，則決定瞭我們如何與其他積木連接。然而，這種深度也帶來瞭極高的閱讀門檻。我不得不承認，好幾次我需要停下來，去查閱一些背景知識，或者僅僅是讓自己大腦的“緩存”清空一下，纔能繼續往下走。對於物理學有一定基礎的讀者來說，這無疑是一場智力盛宴，但對於剛接觸這些前沿理論的愛好者，可能會感到有些吃力，仿佛在試圖理解一個從未被設計齣來的機器的內部運作原理。這本書絕對不是那種可以輕鬆翻閱的休閑讀物，它要求你投入全部心神，並且做好被挑戰的準備。讀完後，世界觀確實被拓寬瞭，但隨之而來的是一種深刻的“無知感”——你看到瞭更廣闊的天地，卻也更清晰地認識到自己知識的局限性。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，這本書的設計透露齣一種嚴肅而傳統的學術氣質，這很好地契閤瞭其內容應有的分量。然而，內容本身卻呈現齣一種極度不均衡的狀態。有些章節，例如關於早期宇宙模型的探討，描述得極為細緻和引人入勝，仿佛作者在親手描繪創世的瞬間，文字充滿瞭想象力和推動力。但緊接著，後麵的一些章節，筆鋒會突然變得極其乾燥和技術化，大量篇幅被用於論證一個在宏觀上似乎影響不大的細節，這使得閱讀的節奏被打亂瞭。這種忽快忽慢、忽遠忽近的敘事節奏，讓讀者很難保持持續的興奮感。你總是在期望下一個突破性的洞見，卻經常被一些技術性的細節絆住腳。我希望作者能在這種平衡上做得更好一些——要麼完全擁抱技術細節，成為一本參考書；要麼徹底放開手腳，成為一本麵嚮大眾的、充滿激情和洞察力的科普巨著。現在這種狀態，更像是一個試圖同時滿足兩個完全不同讀者的妥協，結果是，它沒有完全取悅任何一方。這本書無疑是重要的，但其呈現方式還有很大的優化空間，以更好地服務於其深刻的思想內核。

評分☆☆☆☆☆

京東買書，既有摺扣，取貨也方便

評分☆☆☆☆☆

是正版。質量還是不錯的。

評分☆☆☆☆☆

一個係列的科普書籍，趁活動入的，想瞭解前沿天文科普的推薦

評分☆☆☆☆☆

書感覺有點小，不過包裝挺好

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的書，非常有價值

評分☆☆☆☆☆

東西非常好，京東發貨很及時，物流超快，沒的說，好評！

評分☆☆☆☆☆

對物理比較感興趣，買來科普科普

評分☆☆☆☆☆

但是呢，內容看得不是很懂呃，，，

評分☆☆☆☆☆

非常好的一本書，特彆喜歡！