弦理論是一個(gè)謎。它是所謂的萬(wàn)有理論,只是還沒(méi)有得到實(shí)驗的驗證。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(gè)謎。它的參與者們承認,他們還未透徹理解這個(gè)理論,但一步接一步的計算卻帶來(lái)了出人意料的漂亮且有關(guān)聯(lián)的結果。
弦理論是一個(gè)謎。它把很多天才研究者從其他迷人的領(lǐng)域吸引了過(guò)來(lái)……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(shí),它還有響亮的反對者。
弦理論的核心目標是為了完成愛(ài)因斯坦提出的統一場(chǎng)理論。量子力學(xué)理論和廣義相對論分別在微觀(guān)和宏觀(guān)領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)作用,但科學(xué)家們尚不能將它們完美地結合在一起,而弦理論就是具潛力的協(xié)調這兩大理論的萬(wàn)有理論,它嘗試要做的就是將人類(lèi)所理解的物質(zhì)、能量、時(shí)間和空間都完美統一到一個(gè)數學(xué)框架之中,用一個(gè)統一的理論解釋世間萬(wàn)物。
有“科學(xué)界奧斯卡”之譽(yù)的“科學(xué)突破獎”2016年的基礎物理學(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(chǎng)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(shū)簡(jiǎn)明、系統地介紹了與弦理論相關(guān)的各方面的基礎知識,介紹了人類(lèi)對于物質(zhì)、能量、時(shí)間和空間的認識深度和已有成果,展現了弦理論學(xué)家們對于構建萬(wàn)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(shū)。
普林斯頓大學(xué)弦理論專(zhuān)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(ài)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(lèi)比方法闡釋了粒子、弦、膜、超對稱(chēng)性、高維空間等弦理論的基礎知識及其完善發(fā)展過(guò)程,還有其合理性,可以讓讀者對這一萬(wàn)有理論的強力候選者有一個(gè)入門(mén)級的認識和理解。
斯蒂文·S.古布澤(Steven S.Gubser),美國物理學(xué)會(huì )會(huì )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(zhuān)家。他先后榮獲歐洲物理學(xué)會(huì )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(huì )的古根海姆獎等。他撰寫(xiě)的相關(guān)論文被學(xué)術(shù)界廣泛引用,也著(zhù)有多部物理學(xué)方面的入門(mén)讀物。
引言
1 能量
1.1 長(cháng)度、質(zhì)量、時(shí)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 引力對戰量子力學(xué)
4.2 時(shí)空中的弦
4.3 弦的時(shí)空
5 膜
5.1 第二次超弦革命
5.2 D-膜和對稱(chēng)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(gè)維度在這里,一個(gè)維度在那里,誰(shuí)在數?
6.2 引力和規范理論
7 超對稱(chēng)和大型強子對撞機
7.1 超對稱(chēng)的奇特數學(xué)基石
7.2 可能的萬(wàn)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(yǔ)英漢對照表