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弯曲的旅行

向爱因斯坦宣战的理论物理学大师丽莎·兰道尔风靡世界之作
丽莎·兰道尔Lisa Randall

图书简介

我们了解宇宙吗?宇宙有哪些奥秘?我们生活在一个膜宇宙之上吗?

宇宙隐藏着与我们想象中完全不同的维度吗?我们将怎样证实这些维度的存在?四维世界甚至五维世界的存在,是否会颠覆传统的物理学定律?

在《弯曲的旅行》中,理论物理学大师丽莎·兰道尔以轻松愉快、浅显易懂的文风,深入浅出地介绍了宇宙的隐秘之维。跟随兰道尔教授的脚步,踏上体验额外维度的探索旅程,一窥五维空间的奥秘,一直到达令人兴奋的科学最前沿!



目录

重磅赞誉
推荐序1看不见的第五维
推荐序2发现的激情
中文版序宇宙的故事
引言宇宙中的隐秘之维

第一部分三维之外
01维度之谜
从一维到多维
《巧克力工厂》旺卡梯的秘密
二生三
有效理论,忽略细枝末节

02额外维度究竟有多大
为什么世界看起来只有三维
有额外维度的牛顿引力定律
牛顿定律与卷曲维度
额外维度必须小到不可见吗

03我们生活在一个膜宇宙上吗
像切片一样薄
边界膜和内嵌膜
被膜俘获
神秘的膜宇宙

04理论物理世界的奇幻旅行
自上而下,还是自下而上
进入物质内核
宇宙的想象力远比我们丰富

第二部分20世纪两大革命性宇宙观
05相对论:弯曲的时空
牛顿的万有引力王国
狭义相对论,颠覆时空观念
等效原理,广义相对论的开始
两大实验,验证广义相对论
一切源于宇宙的弯曲
弯曲的时空
爱因斯坦的广义相对论
奇迹总发生在最不可能的地方

06量子力学:上帝不掷骰子
没有比量子力学更离奇的了
起源:一切就像“卡路里灾难”那样
发现原子
原子的电子轨道
粒子的使命恐惧
海森伯的不确定性原理
两个重要的能量值及其在不确定性原理下的意义
玻色子和费米子

第三部分探秘基本粒子物理

07物质的已知最基本结构
电子与无处不在的电磁场
光子,力的传递者
量子场论
反粒子与正电子,从科幻进入现实
弱力和中微子
夸克和强力
已知的基本粒子

08高能粒子加速器的惊人新发现
顶夸克,众里寻他千百度
标准模型的精确验证

09对称:粒子获得质量的基本组织原则
化繁为简,完美的对称
内部对称,与空间无关
对称和力,排除虚假偏振
规范玻色子、粒子和对称

10基本粒子的质量来源:有趣的自发对称破缺和希格斯机制
弱力谜题
希格斯场,上帝粒子的源泉
弱力对称的自发破缺
意外收获:电磁力为何如此特别
两难境地

11大统一理论:不同尺度和能量的相互融合
从大到小
虚粒子,真实粒子鬼魅般的孪生兄弟
相互作用强度为什么会依赖于距离
大统一理论

12等级问题:唯一有效的涓滴理论

等级问题,大统一理论里的依赖性问题
对希格斯粒子质量的量子贡献
粒子物理的等级问题
高能量的虚粒子

13超对称:超越标准模型的大飞跃
费米子和玻色子:一种不太可能的对称
超对称的发展历史
标准模型的超对称延伸
超对称与等级问题
破缺的超对称
希格斯粒子质量之谜
超对称:称量证据

第四部分弦理论,神秘膜宇宙的创世者
14弦的律动:轰动世人的超弦革命
早期的躁动
弦是一切之源
起源:强力而非引力
高潮:超弦革命
挫折:旧制度的忍耐
尾声:挑战与机会并存

15辅助通道:膜的狂飙突进
膜的兴起
收紧的膜与失踪的粒子
十维超弦理论与十一维超引力论的对偶性
对偶性到底是什么

16熙熙攘攘的通道:膜宇宙
被困在膜上的粒子
逃出重围的引力子
膜宇宙真的存在吗
霍扎瓦-威滕模型

第五部分额外维度宇宙假说
17人迹罕至的通道:多重宇宙与隔离
我的额外维度历程
自然与隔离,信息封锁王国
隔离,超对称的破坏者
闪光质量

18泄露秘密的通道:四维世界的高维来客
神秘的卡鲁扎-克莱因粒子,额外维度的印记
确定卡鲁扎-克莱因粒子质量
实验限制

19宽阔的通道:庞大的额外维度
大至1毫米的维度
高维引力,或将成等级问题的解
联系高维引力和低维引力
回到等级问题
寻找大的维度
高能粒子对撞机的维度探寻之旅
后续影响

20弯曲的通道:一个五维世界
令人惊讶的弯曲几何
卷曲宇宙的伸缩
进一步发展
弯曲几何与力的统一
实验意义
一个更加离奇的可能性
五维黑洞与五维弦
尾声

21漫游弯曲空间王国的“爱丽丝”
去往弱力膜村

22深远的通道:不为人知的无穷大额外维度
改变时空的引力膜
引力子的卡鲁扎-克莱因粒子伙伴

23曲折延伸的通道:我们生活在一个四维引力的孤岛上
回顾
当地局域化引力

第六部分弯曲的旅行
24额外维度:你是在里面,还是在外面
究竟什么是维度
之后,我们该思考什么

结语即将被证实的宇宙真相
译者后记