弦論和M理論導論 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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☆☆☆☆☆

[美] 貝剋爾 著

圖書標籤:

• 弦論
• M理論
• 理論物理
• 量子力學
• 高能物理
• 宇宙學
• 廣義相對論
• 數學物理
• 粒子物理
• 弦論導論

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510029745

版次：1

商品編碼：10562630

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-01-01

用紙：膠版紙

頁數：739

內容簡介

String theory is one of the most exciting and challenging areas of modern theoretical physics. It was developed in the late 1960s for the purpose of de-scribing the strong nuclear force. Problems were encountered that prevented this program from attaining complete success. In particular， it was realized that the dpectrum of a fundamental string contains an undesired massless spin-two particle. Quantum chromodynamics eventually proved to be the correct theory for describing the strong force and the properties of hadrons，New doors opened for string theory when in 1974 it was proposed to identify the massless spin-two particle in the strings spectrum with the graviton， the quantum of gravitation. String theory became then the most promising can-didate for a quantum theory of gravity unified with the other forces and has developed into one of the most fascinating the6ries of high-energy physics.

目錄

preface
1 introduction
1.1 historical origins
1.2 general features
1.3 basic string theory
1.4 modern developments in superstring theory

2 the bosonic string
2.1 p-brane actions
2.2 the string action
2.3 string sigma-model action： the classical theory
2.4 canonical quantization
2.5 light-cone gauge quantization

3 conformal field theory and string interactions
3.1 conformal field theory
3.2 brst quantization
3.3 background fields
3.4 vertex operators
3.5 the structure of string perturbation theory
3.6 the linear-dilaton vacuum and noncritical strings
3.7 wittens open-string field theory

4 strings with world-sheet supersymmetry
4.1 ramond-neveu-schwarz strings
4.2 global world-sheet supersymmetry
4.3 constraint equations mad conformal invaxiance
4.4 boundary conditions and mode expansions
4.5 canonical quantization of the rns string
4.6 light-cone gauge quantization of the rns string
4.7 scft and brst

5 strings with space-time supersymmetry
5.1 the do-brane action
5.2 the supersymmetric string action
5.3 quantization of the gs action
5.4 gauge anomalies and their cancellation

6 t-duality and d-branes
6.1 the bosonic string and dp-branes
6.2 d-branes in type ii superstring theories
6.3 type i superstring theory
6.4 t-duality in the presence of background fields
6.5 world-volume actions for d-branes

7 the heterotic string
7.1 nonabelian gauge symmetry in string theory
7.2 fermionic construction of the heterotic string
7.3 toroidal compactification
7.4 bosonic construction of the heterotic string

8 m-theory and string duality
8.1 low-energy effective actions
8.2 s-duality
8.3 m-theory
8.4 m-theory dualities

9 string geometry
9.1 orbifolds
9.2 calabi-yau manifolds： mathematical properties
9.3 examples of calabi-yau manifolds
9.4 calabi-yau compactifications of the heterotic string
9.5 deformations of calabi-yau manifolds
9.6 special geometry
9.7 type iia and type iib on calabi-yau three-folds
9.8 nonperturbative effects in calabi-yau compactifications
9.9 mirror symmetry
9.10 heterotic string theory on calabi-yau three-folds
9.11 k3 compactifications and more string dualities
9.12 manifolds with g2 and spin（7） holonomy

10 flux compactifications
10.1 flux compactifications and calabi-yau four-folds
10.2 flux compactifications of the type iib theory
10.3 moduli stabilization
10.4 fluxes， torsion and heterotic strings
10.5 the strongly coupled heterotic string
10.6 the landscape
10.7 fluxes and cosmology

11 black holes in string theory
11.1 black holes in general relativity
11.2 black-hole thermodynamics
11.3 black holes in string theory
11.4 statistical derivation of the entropy
11.5 the attractor mechanism
11.6 small bps black holes in four dimensions

12 gauge theory/string theory dualities
12.1 black-brane solutions in string theory and m-theory
12.2 matrix theory
12.3 the ads/cft correspondence
12.4 gauge/string duality for the conifold and generalizations
12.5 plane-wave space-times and their duals
12.6 geometric transitions
bibliographic discussion
bibliography
index

前言/序言

好的，這是一份關於一本假設名為《弦論和M理論導論》的圖書的不包含該書內容的詳細簡介。這份簡介將聚焦於其他可能存在的物理學、數學或相關領域的書籍內容，確保與弦論和M理論的實際內容完全無關。 --- 《宇宙的結構與量子的奧秘：粒子物理學標準模型及其超越》 內容提要 本書旨在為對現代物理學前沿領域有濃厚興趣的讀者，提供一個深入且嚴謹的關於粒子物理學標準模型（Standard Model, SM）的全麵導覽，並探討當前物理學界正在積極探索的、超越標準模型的各種理論框架。我們不涉及弦理論或M理論的復雜數學結構，而是專注於在洛倫茲不變性、規範對稱性和量子場論基本原理的堅實基礎上，如何成功描述自然界中已知的基本粒子及其相互作用。 全書共分為四個主要部分，從基礎概念的建立，到對標準模型精確性的考察，再到對現有難題的深入剖析與潛在解決方案的探討。 第一部分：量子場論的基石與對稱性 本部分首先為讀者奠定必要的理論基礎，側重於構建描述粒子和場相互作用的數學語言。 第一章：相對論性量子力學迴顧與量子場論的引入 本章將迴顧狹義相對論與量子力學的結閤所帶來的挑戰，特彆是對因果律和能量守恒的精確描述需求。我們將詳細介紹經典場論的概念，如拉格朗日密度和歐拉-拉格朗日方程，並逐步過渡到二次量子化的框架。重點在於如何將粒子視為場的激發態，理解粒子創生與湮滅算符的物理意義。 第二章：洛倫茲對稱性與微觀粒子分類 本章深入探討龐加萊群及其代數結構，闡釋洛倫茲不變性在量子場論中的核心地位。我們將根據錶示論，係統地分類不同類型的場（標量場、鏇量場、矢量場），並嚴格推導齣描述自由（無相互作用）費米子和玻色子的基本方程，如剋萊因-戈登方程和狄拉剋方程。 第三章：規範場論與基本相互作用的統一 這是理解標準模型的關鍵。本章將詳細介紹局部規範對稱性的原理，即如何通過要求拉格朗日量在局域變換下保持不變，自然而然地導齣一個規範玻色子（如光子、W和Z玻色子）以及它們與物質場（費米子）的耦閤。我們將聚焦於U(1)電磁學（QED）的構建過程，並為後續的復雜群結構（如SU(2)和SU(3)）打下堅實的數學和物理直覺基礎。 第二部分：粒子物理學標準模型（SM）的完整構建 在掌握瞭規範場論的語言後，本部分將係統地、從頭開始構建被實驗高度驗證的粒子物理學標準模型。 第四章：弱相互作用與SU(2)規範群 本章重點討論電弱理論的構建。我們將引入SU(2)弱異鏇群，並解釋如何將電子、中微子等輕子組織成雙重態。本章將詳細闡述自發對稱性破缺（SSB）的機製，特彆是希格斯機製，如何賦予W和Z玻色子質量，同時保持理論的規範不變性和可重整化性。 第五章：強相互作用與量子色動力學（QCD） 本章專注於描述誇剋和膠子之間的強相互作用。我們將引入SU(3)色對稱群，解釋“顔色電荷”的概念。重點分析QCD的獨特性質：漸近自由（高能下耦閤常數變弱）和誇剋禁閉（低能下誇剋無法單獨存在）。本章將結閤費曼圖技術，計算簡單的強子相互作用過程。 第六章：標準模型的粒子譜與實驗驗證 本章將匯總標準模型的所有已知粒子：三代誇剋和輕子，以及規範玻色子（$gamma, W^pm, Z^0, g$）和希格斯玻色子。我們將迴顧關鍵的實驗證據，例如中微子振蕩的發現（盡管標準模型預測中微子無質量，但振蕩的觀測指嚮瞭對標準模型的修正）以及對希格斯玻色子在大型強子對撞機（LHC）的發現。 第三部分：超越標準模型的物理學：當前麵臨的挑戰 盡管標準模型取得瞭巨大的成功，但它並非終極理論。本部分將嚴格剖析標準模型中尚未解決的核心問題，並介紹幾種主流的“新物理學”猜想，完全不涉及對額外維度的假設。 第七章：質量的起源與等級問題 本章深入探討等級問題：為什麼引力強度與電弱尺度相比，顯得異常微弱。我們將詳細分析量子修正如何將希格斯玻色子的質量推嚮普朗剋尺度，並探討主要的理論解決方案，如超對稱性（Supersymmetry, SUSY）的動機和基本結構。我們將重點介紹SUSY如何通過引入超伴侶粒子來提供“量子遮罩”，穩定希格斯質量。 第八章：中微子質量與宇宙學聯係 標準模型的基本形式要求中微子無質量。然而，中微子振蕩的實驗已確認它們具有微小的質量。本章將探討引入中微子質量的幾種非Higgs機製，例如蹺蹺闆機製（Seesaw Mechanism），並探討這些機製與宇宙早期物質-反物質不對稱性（重子生成）之間的潛在聯係。 第九章：暗物質與暗能量的探尋 本章關注標準模型無法解釋的宇宙學成分。我們將迴顧對暗物質的間接和直接探測證據，並介紹幾種基於現有粒子理論的暗物質候選者，例如WIMP（弱相互作用大質量粒子）或軸子的性質和搜索方法。同時，本章也會簡要討論暗能量的本質及其與量子場論中零點能的關聯。 第四部分：新物理學的模型與工具 本部分著眼於那些在保持洛倫茲不變性和規範對稱性的前提下，對標準模型進行擴展的理論框架。 第十章：擴展規範群與復閤粒子模型 本章探討瞭引入更大數據量的規範群（如$SU(3) imes SU(2) imes U(1) imes U(1)'$）的可能性，以及這些擴展如何自然地解釋某些現象，例如新的中微子類型或新的規範玻色子。此外，本章還將探討復閤模型的觀點，即誇剋和輕子可能並非基本點狀粒子，而是由更深層次的結構構成的。 第十一章：計算技巧：有效場論（EFT）的應用 本章介紹有效場論（EFT）作為一種強大的、不依賴於特定“最終理論”的模型無關的分析工具。我們將展示如何使用EFT框架來係統地參數化任何超齣標準模型的新物理效應，並闡述如何利用未來實驗的精確度限製，來約束這些新參數。 --- 目標讀者： 物理學、數學係的高年級本科生、研究生，以及希望在學習標準模型後，係統瞭解當前粒子物理學研究方嚮的科研人員和愛好者。本書的數學要求集中在群論、高等微積分和綫性代數，不涉及高維拓撲或微分幾何的高級概念。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字瞬間就吸引瞭我，我一直對宇宙的終極奧秘充滿好奇，而“弦論”和“M理論”無疑是探索這些奧秘中最前沿、也最令人著迷的領域之一。我期待著這本書能像一扇窗戶，為我打開通往這個深奧世界的大門。我尤其希望它能用一種清晰易懂的方式，將那些抽象的概念，比如高維空間、額外維度、膜（branes）以及它們之間的聯係，生動地呈現在我的麵前。我明白，這並非易事，因為這些理論本身就充滿瞭數學的嚴謹和物理的深刻，但一個好的科普讀物，應該能夠巧妙地化繁為簡，讓非專業人士也能領略到其中的精妙之處。我希望能看到書中對弦論發展曆程的梳理，從最初的弦論到後來的超弦理論，再到M理論的齣現，瞭解這些理論是如何一步步演化，又是如何試圖統一描述宇宙中所有基本粒子和力的。同時，我也非常好奇，這些理論對於解釋我們目前無法理解的物理現象，例如暗物質、暗能量，以及黑洞的奇點問題，又能提供怎樣的洞見。這本書是否能讓我對宇宙的形成、演化以及未來的命運，産生全新的思考？這些都是我讀這本書前最期待的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名業餘的物理愛好者，我一直試圖尋找能夠深入理解現代物理前沿理論的書籍。當我在書店看到《弦論和M理論導論》這本書時，立刻就被它吸引住瞭。我過去嘗試過閱讀一些相關的科普文章，但常常因為缺乏係統性的講解而感到睏惑。這本書的書名錶明它旨在提供一個入門級的視角，這讓我感到非常欣慰。我非常希望這本書能夠詳細地介紹弦論的基本概念，包括弦的運動、弦的振動模式如何對應不同的粒子，以及弦理論中引入的超對稱性。對於M理論，我尤其希望能瞭解到它如何統一瞭五種不同的超弦理論，以及它在解決量子引力問題上的潛力。這本書是否能讓我理解，為什麼科學傢們認為弦理論是描述宇宙基本規律的有力候選者？是否能讓我明白，這些理論的數學框架為何如此復雜，同時又如此優美？我對書中可能涉及到的共形場論、D膜、對偶性等概念充滿期待，希望作者能夠用足夠清晰的比喻和類比，將這些艱澀的知識轉化為易於理解的敘述。我希望這本書能幫助我建立起一個關於弦論和M理論的清晰框架，從而能夠更好地理解這個迷人的領域。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物理學最深刻的謎團感到著迷，而弦論和M理論無疑是這些謎團的核心。我選擇這本書，是希望它能為我開啓一扇通往這些前沿理論的大門。我的期待是，這本書不僅僅是簡單地羅列公式和概念，而是能夠描繪齣一個引人入勝的故事。我希望它能講述弦論如何從一個描述強核力的理論，演變成一個試圖統一描述宇宙萬物基本規律的“萬有理論”。我希望能深入瞭解弦論中“弦”的概念，不僅僅是把它看作一個數學上的抽象，而是理解它如何能夠解釋為什麼粒子會有不同的質量和電荷。對於M理論，我期待它能解釋它如何彌閤瞭之前看似不兼容的超弦理論之間的鴻溝，以及它在解決黑洞信息佯謬、宇宙起源等問題上的潛在作用。我希望能看到書中對這些理論的哲學含義的探討，比如它是否暗示瞭我們宇宙的獨特性，或者是否存在一個由更高維度構成的“多重宇宙”。這本書能否讓我以一種全新的視角來看待我們所處的現實世界，理解我們所知的物理定律是如何在大尺度和微觀尺度上統一起來的，這些都將是我閱讀的重點。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對描述宇宙基本粒子和相互作用的“標準模型”之外的理論都充滿興趣。當我在書架上看到《弦論和M理論導論》這本書時，我的好奇心被瞬間點燃。我希望這本書能幫助我理解，為什麼現有的物理學模型在解釋某些現象時會顯得力不從心，例如引力與量子力學之間的不兼容。我非常期待這本書能夠清晰地闡述弦論的核心思想，比如“弦”本身並不是點粒子，而是微小的、振動的弦，並且弦的振動模式決定瞭其所代錶的粒子類型。我希望書中能深入探討弦理論中引入的額外維度，以及這些維度是如何被“捲麯”起來，以至於我們無法直接感知。對於M理論，我希望能瞭解到它如何通過引入“膜”的概念，來統一現有的超弦理論，並為我們提供一個更全麵的框架來理解宇宙。這本書是否能讓我理解，為什麼弦理論被認為是解決量子引力問題的最有希望的途徑之一？它是否能為我們揭示宇宙的深層結構和基本規律？我期待這本書能夠提供一個清晰且引人入勝的入門，讓我能夠初步領略到這些理論的魅力和深刻之處。

評分☆☆☆☆☆

我對宇宙的終極問題始終抱有濃厚的興趣，而弦論和M理論無疑是探索這些問題最前沿的領域。我選擇閱讀《弦論和M理論導論》，是希望它能為我提供一個紮實且易於理解的入門。我期待書中能夠詳細解釋弦論的基本構成，即宇宙中的基本單元不是點狀粒子，而是微小的、振動的弦，並且這些弦的不同振動模式對應著我們所知的各種基本粒子。我希望作者能用生動形象的比喻，來闡述弦論中引入的額外維度，以及這些維度是如何隱藏在我們日常感知之外的。對於M理論，我希望能瞭解到它如何扮演著一個“超級理論”的角色，試圖統一先前看似矛盾的五種超弦理論，並為我們提供一個更完整、更和諧的宇宙圖景。這本書是否能幫助我理解，為什麼弦理論被認為是“萬有理論”的有力競爭者，它能否成功地將引力與其他基本力統一起來？我期待這本書能夠帶領我深入探索這些理論背後的數學美學和哲學意義，讓我對宇宙的本質産生更深層次的思考和領悟。

評分☆☆☆☆☆

書很好，還沒看看後追評。

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還沒仔細看，不過應該不錯

評分☆☆☆☆☆

內容很不錯，值得一買！這是物理學最高深的理論

評分☆☆☆☆☆

還沒仔細看，不過應該不錯

評分☆☆☆☆☆

正在學習微分幾何，看完丘成桐那本《微分幾何講義》後再來接觸弦論。

評分☆☆☆☆☆

宇宙的琴弦這本書角有殘缺，懶得換瞭，其他都很好

評分☆☆☆☆☆

很不錯的一本書，值得一讀。

評分☆☆☆☆☆

書的紙質一般，跟盜版的紙質沒什麼區彆，內容還沒看完，挑不齣毛病

評分☆☆☆☆☆

話不多說，好極瞭