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宇宙的结构

2017-12-27  贰师兄EPO

 >1970<+itself :: Books   

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宇宙的结构——空间、时间以及真实性的意义

The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality

作者:[美] 布赖恩·格林 (Brian Greene)

刘茗引

长沙:湖南科学技术出版社

丛书名:第一推动丛书 物理系列

ISBN: 978-7-5357-7139-1

格式:mobi

7.79M/591页 494千字

20124月第一版

 

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任何物体穿越空间和穿越时间的合速度总是精确地等于光速。...光所有速度都贡献于空间运动,而在时间上无运动!当物体在空间以光速运动时,时间就停止了。...光实现了庞塞德莱昂和宇宙工业的梦想:它没有年龄。

宇宙允许非定域关联的存在。发生在此地的某事可以与发生在彼地的事情有所关联......两个物体间的空间,不论有多大,都不能确保这两个物体是分离的,因为量子力学允许它们之间存在纠缠,或者说某种关联。

内容简介

畅销书《宇宙的琴弦》姊妹篇。相较前书,这本《宇宙的结构》具有更高的立足点。如果说《宇宙的琴弦》是在相对论和量子论的框架下具体地介绍弦理论及其物理学结果,那么本书则是从更高的角度来讨论时空和宇宙的物理学。

全书分5大部分内容,第一部分从“实在性”讨论时空,特别是量子时空;第二部分讲时间的方向性,从经典与量子的角度讨论时间箭头;第三部分讲时空和宇宙学,涉及了一些新内容,如暴胀宇宙和相关的宇宙学问题;第四部分讲大统一的起源,即从弦和膜的观点来讨论宇宙学问题;第五部分讲实在与幻想,谈一些新实验(如引力波和基本粒子的),也谈时空旅行和时间机器,还展望了弦理论的未来。

——转自出版社官方网站

Overview

The second book on the oretical physics, cosmology, and string theory written by Brian Greene. It exhibits the new layers of reality that modern physics has discovered lying just beneath the surface of our everyday world.

About Brian Greene

Born: Feb. 09, 1963

American theoretical physicist, the best-known proponent of superstring theory.  He becomes familiar to a wider audience through his books for the general public.

作者简介

布赖恩·格林 (1963.02.09-) 美国理论物理学家,最著名的超弦理论拥护者。他出版过一些普及读物,为普通读者所熟悉。

英文版封面  English edition

 

目   录  Contents

 

第1部分 实在性之舞台

第1章 通往实在性之路

经典意义上的实在性
相对论意义上的实在性
量子世界中的实在性
宇宙学里的实在性
统一理论的实在性
过去和未来的实在性
空间和时间的下一个时代

第2章 宇宙与桶

爱因斯坦之前的相对论

空间困境
马赫以及空间的意义
马赫、运动及群星
马赫VS.牛顿

第3章 相对与绝对

真空真的是空的吗
相对的空间,相对的时间
狡猾但不恶毒
但是桶呢
雕刻空间与时间
调调角度
桶,狭义相对论的观点
引力和古老的问题
引力和加速等价
蜷曲、弯曲与引力
广义相对论和桶
3000年的时空

第4章 纠缠着的空间

量子眼中的世界
红和蓝
产生波
概率和物理学定律
爱因斯坦和量子力学
海森堡和不确定性
爱因斯坦,不确定性和实在性问题
量子回应
贝尔与自旋
实在性检验
用角度来数天使
不冒烟但会着火
纠缠与狭义相对论:标准观点
纠缠和狭义相对论:反方观点
我们将用什么来解释这一切

第2部分 时间与经验

第5章 冰封之河

时间与体验
时间会流动吗
过去,现在和未来的持续幻象
体验和时间的流动

第6章 偶然和箭头

谜团
过去、未来和基本物理定律
时间反演对称性
网球和破碎的鸡蛋
原理和实践

熵——第二定律和时间之箭
熵——过去和未来
跟着数学走
一片沼泽地
回头看看

鸡蛋、鸡和大爆炸
熵与引力
关键输入
未解之谜

第7章 时间与量子

量子论中的过去
去往奥兹国
选择
修剪历史
历史的不可期
抹掉过去
塑造过去
量子力学和经验
量子测量之谜
实在性和量子测量问题
退相干和量子实在性
量子力学和时间之箭

第3部分 时空与宇宙学

第8章 雪花与时空

对称性与物理定律
对称性与时间
将结构放大再思考
膨胀宇宙中的时间
膨胀宇宙的奥妙
宇宙学,对称性与空间的形状
宇宙学与时空
其他形状
宇宙学与对称性

第9章 蒸发真空

热与对称性
力,物质,希格斯场
冷却宇宙中的场
希格斯海与质量起源
冷却宇宙中的统一
大统一
以太的回归
熵与时间

第10章 解构大爆炸

爱因斯坦与排斥性的引力
蹦跳的青蛙和过冷却
暴涨
暴涨理论体系
暴涨与视界疑难
暴涨与平坦性疑难
进展与预言
黑暗预言
失控的宇宙
丢失的70%
迷题与进展

第11章 缀满钻石的天空中的量子

用量子语言写的空中文字
宇宙学的黄金时代
创造一个宇宙
暴涨,平滑性,与时间之箭
熵与暴涨
玻尔兹曼的回归
暴涨与鸡蛋
白璧微瑕?

第4部分 起源与统一

第12章 弦上的世界

量子涨落与真空
涨落与不谐

这重要吗
看似不可能的解决方式
第一次革命
弦论与统一
为什么弦论会有用
小尺度上的宇宙结构
更小的点
弦论中的粒子性质
振动太多了
在更高的维度中统一
隐藏的维度
弦论与隐藏的维度
隐藏维度的形状
弦物理与额外维度
弦论中的宇宙结构

第13章 膜上的宇宙

第二次超弦革命
翻译的力量
11个维度

膜世界
粘粘的膜与振动的弦
若我们的宇宙就是一张膜
引力与大额外维
大额外维度与大的弦
弦论遭遇实验?
膜世界宇宙学
循环宇宙学
简评
时空的新图景

第5部分 真实与想象

第14章 上天入地

陷入困境的爱因斯坦
捕获波
寻找额外维度
希格斯、超对称,还有弦论
宇宙的起源
暗物质、暗能量以及宇宙的未来
空间、时间以及猜想

第15章 超距传输器与时间机器

量子世界的瞬间移动
量子纠缠与量子传输
现实中的超距传输
时间旅行之惑
反思谜题
自由意志,多重世界,时间旅行
时间旅行能回到过去吗
蠕虫洞时间机器的蓝图
建造一台蠕虫洞时间机器
宇宙观光

第16章 幻象的未来

空间和时间是基本概念吗
量子平均
翻译中的几何
黑洞的熵有什么用
宇宙是一幅全息图吗
时空的组分
太空的里外

注释
术语表
人名索引
推荐书目

布赖恩·格林 Brian Greene

(a): 决斗的翻页相册。(b): 扩展装订的翻页相册。(c): 包含决斗的时空模块。

粒子(比如说电子)的概率波告诉我们粒子出现在某个位置的可能性。

(a): 无限平面上的每一个硬币看到的景象都与其他的硬币看到的一样。(b):(a) 中的两枚硬币相隔越远,平面扩张时其间隔增加的就越大。

更光滑更有坡度的凸起使得希格斯场更加容易滑到零能量谷,并且在整个空间中也更加均匀。

(a): 卡拉比丘形的一个例子。(b): 具有卡拉比丘形额外维度的空间放大图。

循环宇宙模型中的不同阶段。

附   录

 Appendix

Official website of Brian Greene

作者官方网站

本站简评

 Brief comment

科普读物贵在举重若轻,由浅及深,将专业知识日常化,才能让外行看懂内行的门道。这方面本书做得非常出色,它得益于作者深厚的专业功底和表达能力。

本书按时间顺序(可能也没有更好的办法了)讲解宇宙理论,开始于牛顿的水桶,也就是牛顿力学所主宰的宇宙观,它承认绝对空间的存在。继而讲到马赫原理,就是说物体的运动是相对于宇宙中其他物质的相对运动。然后才到爱因斯坦的相对论,光速占据了至高无上的地位。

轮到量子力学出场,就开始考验读者的智商了,因为从此对宇宙的认识从宏观尺度转向微观尺度,脱离了日常经验,既需要形象思维又需要抽象思维。而且在现代物理学中量子力学的成就有目共睹,甚至成为了一个主导者,所以全书差不多花了一半篇幅在讲量子知识。不过作为顶尖的物理学家,不可能不花些笔墨在更新的弦论和M理论上,你甚至可以认为作者就是它们的代言人。比较好的一点就是,在描述所有这些理论的时候,作者没有展示任何复杂公式,只大量使用了形象的比喻。

       

 分享家:Addthis中文版

Feb. 13, 2014

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