看不見的世界

內容概要

看看大爆炸之外……
　　盡管人們已經(jīng)差不多接受了宇宙起源于大爆炸這一思想，但是我們卻沒有一個合理的理論可以描述導致這一創(chuàng)造性大沖撞的力?，F(xiàn)代科學一些最深刻的問題來自于科學家解釋宇宙起源時所遇到的困難。大爆炸之前又有些什么？過去的幾年里，宇宙學家們已經(jīng)開始致力于發(fā)展新的、有時甚至難以想象的想法，并且他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些線索。
　　在本書中，斯蒂芬·韋伯詳細地研究了最新理論的奧妙之處。在介紹了廣義相對論與量子力學——20世紀物理學的兩大基礎——之后，韋伯解釋了這兩種理論根本上的矛盾之處。在接下來幾章令人驚奇的內容之后，韋伯將我們引向了物理學家們?yōu)榻鉀Q這一矛盾而提出的種種古怪詭異的見解——從難以置信的小粒子到大得足以蓋住宇宙的膜，最后作者把我們帶到了理解力的全新領域。
　　這些還處于研究中、奇怪又美妙的想法到了韋伯的手里，便變得既通俗易懂又迷人有趣。韋伯帶給讀者的并不僅僅是有關物理學家現(xiàn)在如何看待宇宙的內容，還有在新的宇宙圖像慢慢浮現(xiàn)時科學家們所感受到的敬畏與激動之情。

作者簡介

斯蒂芬·韋伯為英國開放大學（Open
University，通過電視、函授或因特網(wǎng)教學）的學與教計劃工作（Learning&Teaching
Solutions，LTS）。他的上一部著作是《外星人在哪？》。

書籍目錄

前言導言理想物理洞穴寓言尋找對稱性第一章 對稱性日常生活中的對稱性雪花物理學中的對稱性群論：對稱性的數(shù)學第二章 物理學的兩大支柱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)大尺度物理：廣義相對論小尺度物理：量子的神秘世界廣義相對論遭遇量子力學：小尺度上的大麻煩第三章 構建宇宙的基塊基本粒子的產生為基本粒子分類初探基本粒子第四章 標準模型我們最好的理論局域規(guī)范對稱性電磁相互作用強相互作用弱相互作用電弱統(tǒng)一與希格斯粒子標準模型的成功標準模型并非終極理論第五章 大統(tǒng)一理論與超對稱大統(tǒng)一理論超對稱局域超對稱第六章 更高的維度卡魯扎一克萊因理論然而更多的維度第七章 超弦超弦的早期歷史第一次超弦革命碩果累累的革命第八章 M的故事電磁對偶性弦論中的對偶性M理論結論第九章 關于膜與黑洞第十章 我們的世界是一幅全息圖第十一章 當世界碰撞時小辭典索引參考書目圖片使用授權聲明譯后記

章節(jié)摘錄

第一章 對稱性美是我們面對大自然時的武器；正是由于對美的追求，我們將極限、對稱、比例添加到我們制造的物中。美羈絆凍結了自然的融流。卡米爾·帕格里亞（CamillePaglia），《性面具》（SexualPersonae）由多邊形平面圍起來的立體稱為多面體。盡管這個定義有點抽象，但多面體本身還是比較簡單的研究對象。在我們的人造世界中多面體無處不在。比如生活中常見的一個多面體——早餐麥片盒：盒子的每一個面都是一個矩形（有四條邊的多邊形），每個矩形的邊與其他矩形的邊接到一起構成一個密閉的盒子。不難理解，我們可以構建無數(shù)種不同的多面體。即使正多面體也是彼此不同的。由正多邊形——所有的邊以及所有的角都相等的多面體，比如等邊三角形與正方形——組成的多面體稱為正多面體。正多面體之所以很特別在于它具有高度的對稱性：無論你轉到正多面體的哪一個面，它們看起來都一樣。裝麥片的那個盒子就不是這樣，換個面看起來就不同了。（麥片盒的正面有KrispyChoccoKorn的標識；相對小些的側面列著營養(yǎng)成分；上面最小的一面用于打開盒子。）這樣的盒子顯然不具有正多面體那樣的對稱性。值得注意的是，只有五種正多面體：正四面體，立方體，正八面體，正十二面體，正二十面體（圖2）。再沒有其他的正多面體了。（交于正多面體一個定點的正多邊形內角和必須要小于360°，只有這五種正多面體滿足這種限制。）人們早就知道這一點；柏拉圖在他的名著《蒂邁歐篇》（Timaeus）中描述了這五種正多面體。為了向柏拉圖表示敬意，這些對稱的研究對象現(xiàn)在一般稱為柏拉圖立體。

編輯推薦

《看不見的世界:碰撞的宇宙膜弦及其他》試圖與非數(shù)學專業(yè)讀者分享現(xiàn)代理論物理學中最具吸引力、最激動人心的一些想法。在《看不見的世界:碰撞的宇宙膜弦及其他》中，斯蒂芬·韋伯詳細地研究了最新理論的奧妙之處。在介紹了廣義相對論與量子力學之后，韋伯解釋了這兩種理論根本上的矛盾之處。在接下來幾章令人驚奇的內容之后，韋伯將我們引向了物理學家們?yōu)榻鉀Q這一矛盾而提出的種種古怪詭異的見解——從難以置信的小粒子到大得足以蓋住宇宙的膜，最后作者把我們帶到了理解力的全新領域。

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