弦理論是一個謎。它是所謂的萬有理論,只是還沒有得到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。它是如此深奧,討論的都是額外維度、量子漲落以及黑洞。
弦理論是一個謎。它的參與者們承認(rèn),他們還未透徹理解這個理論,但一步接一步的計(jì)算卻帶來了出人意料的漂亮且有關(guān)聯(lián)的結(jié)果。
弦理論是一個謎。它把很多天才研究者從其他迷人的領(lǐng)域吸引了過來……很少有科學(xué)中的其他領(lǐng)域能吸引到如此多的媒體關(guān)注。同時,它還有響亮的反對者。
弦理論的核心目標(biāo)是為了完成愛因斯坦提出的統(tǒng)一場理論。量子力學(xué)理論和廣義相對論分別在微觀和宏觀領(lǐng)域發(fā)揮著作用,但科學(xué)家們尚不能將它們完美地結(jié)合在一起,而弦理論就是具潛力的協(xié)調(diào)這兩大理論的萬有理論,它嘗試要做的就是將人類所理解的物質(zhì)、能量、時間和空間都完美統(tǒng)一到一個數(shù)學(xué)框架之中,用一個統(tǒng)一的理論解釋世間萬物。
有“科學(xué)界奧斯卡”之譽(yù)的“科學(xué)突破獎”2016年的基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎就頒給了三位弦理論科學(xué)家:加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的約瑟夫·波爾津斯基(Joseph Polchinski)、加州理工學(xué)院的安德魯·思多明(Andrew Stominger)、哈佛大學(xué)的瓦法(Cumrun Vafa),以表彰他們在量子場論、弦理論和量子引力領(lǐng)域作出的突破性研究。
《弦理論》一書簡明、系統(tǒng)地介紹了與弦理論相關(guān)的各方面的基礎(chǔ)知識,介紹了人類對于物質(zhì)、能量、時間和空間的認(rèn)識深度和已有成果,展現(xiàn)了弦理論學(xué)家們對于構(gòu)建萬有理論的不懈探索?!断依碚摗帆@評為重慶市優(yōu)秀科普圖書。
普林斯頓大學(xué)弦理論專家斯蒂文·S.古布澤教授的《弦理論》是一本普及弦理論相關(guān)知識的科普讀本,他從解釋愛因斯坦的質(zhì)能方程、量子力學(xué)、黑洞理論入手,然后切入量子理論以及其他核心概念,盡量用普通人也能明白的類比方法闡釋了粒子、弦、膜、超對稱性、高維空間等弦理論的基礎(chǔ)知識及其完善發(fā)展過程,還有其合理性,可以讓讀者對這一萬有理論的強(qiáng)力候選者有一個入門級的認(rèn)識和理解。
斯蒂文·S.古布澤(Steven S.Gubser),美國物理學(xué)會會員,普林斯頓大學(xué)物理學(xué)教授,理論物理學(xué)及弦理論研究專家。他先后榮獲歐洲物理學(xué)會的格里波夫獎、紐約科學(xué)院的布拉瓦特尼克獎、美國古根海姆基金會的古根海姆獎等。他撰寫的相關(guān)論文被學(xué)術(shù)界廣泛引用,也著有多部物理學(xué)方面的入門讀物。
引言
1 能量
1.1 長度、質(zhì)量、時間和速度
1.2 E=mc2
2 量子力學(xué)
2.1 不確定性
2.2 原子
2.3 光子
3 引力和黑洞
3.1 黑洞
3.2 廣義相對論
3.3 黑洞不黑
4 弦論
4.1 引力對戰(zhàn)量子力學(xué)
4.2 時空中的弦
4.3 弦的時空
5 膜
5.1 第二次超弦革命
5.2 D-膜和對稱性
5.3 D-膜的湮滅
5.4 膜和黑洞
5.5 M-理論中的膜和世界的邊緣
6 弦對偶
6.1 一個維度在這里,一個維度在那里,誰在數(shù)?
6.2 引力和規(guī)范理論
7 超對稱和大型強(qiáng)子對撞機(jī)
7.1 超對稱的奇特?cái)?shù)學(xué)基石
7.2 可能的萬有理論
7.3 粒子,粒子,粒子
8 重離子和第五維
8.1 地球上最熱的東西
8.2 五維空間中的黑洞
尾聲
術(shù)語英漢對照表