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從零開始讀懂空間

作者：董唯元//廖鑫渺|責編:孫金鑫
出版社：北京大學
ISBN：9787301359372

出版日期：2025/03/01
裝幀：平裝
頁數：205

人民幣：RMB 49 元售價：元

內容大鋼

    隨著人類對自然的不斷深入探索，空間觀念也經歷了「抽象→具象→再抽象→泛化」的過程。
    相對論幫助我們意識到，空間不僅是宇宙演化的舞台和背景，同時也是參與其中的角色之一。量子理論則將物理學從風平浪靜的實數空間延伸到了波譎雲詭的複數空間。那些神奇的量子效應，皆與複數空間的特殊結構有關。
    近現代物理學甚至將對稱性視為一種空間維度，由此發展出的規範場論已成功統一了宇宙中除引力之外的其他相互作用，並構建了基本粒子標準模型。
    纖維叢理論、拓撲理論等更艱深的數學理論與物理學前沿領域廣泛結合，遍地開花，物理學前所未有地呈現出「無處不幾何」的局面。
    本書圍繞空間觀念的演化，帶讀者領略物理學的發展歷程及前沿發現。本書非常適合廣大物理學愛好者，尤其是對空間概念感興趣的讀者閱讀。

作者介紹

董唯元//廖鑫渺|責編:孫金鑫

第一部分  初識幾何空間
  第1章  歐氏幾何與非歐幾何
    1.1  幾何學的聖經
    1.2  難以證明的第五公設
    1.3  彎曲空間中的幾何
    1.4  標量、矢量和張量
  第2章  體會高維空間
    2.1  正多面體
    2.2  高維超立方體
    2.3  超球體的「體積」和「表面積」
  第3章  拓撲幾何
    3.1  什麼是拓撲
    3.2  只有單面的紙
    3.3  不變數和不動點
  第4章  美妙的對稱
    4.1  真空中的球形奶牛
    4.2  描述對稱性的數學語言
    4.3  纖維叢理論
第二部分  經典物理時空
  第5章  閔可夫斯基時空
    5.1  狹義相對論新解
    5.2  時空間隔
    5.3  光錐和時序
  第6章  物質與時空
    6.1  最小作用量原理
    6.2  質量、能量和動量
    6.3  時空中的電磁場
  第7章  時空的彎曲
    7.1  曲率和時空度規
    7.2  廣義相對論方程
    7.3  方程的第一個解
    7.4  黑洞
第三部分  量子與時空
  第8章  量子力學與複數
    8.1  量子態
    8.2  量子非定域性
    8.3  實在性之辨
  第9章  量子場論
    9.1  場的量子化
    9.2  普朗克長度
    9.3  真空中的能量
    9.4  基本粒子標準模型
  第10章  萬物理論中的高維空間
    10.1  大統一理論和弦理論
    10.2  超對稱帶來超空間
    10.3  弦理論與空間維度數量
    10.4  捲曲的空間維度
第四部分  時空的本質和起源
  第11章  維度只是幻象
    11.1  對偶關係

    11.2  無毛的黑洞卻有熵
    11.3  黑洞信息悖論
    11.4  全息原理
  第12章  信息、物質與時空
    12.1  空間量子化
    12.2  自旋網路
    12.3  量子信息網路

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