“空間”和“時(shí)間”究竟是什么？
物質(zhì)的本原不是點(diǎn)，而是弦？
黑洞、高維度空間應(yīng)該如何解釋？
“超弦理論”是繼牛頓力學(xué)、愛(ài)因斯坦相對(duì)論之后，時(shí)空概念的“第三次革命”�！俺依碚摗苯y(tǒng)一了引力理論與量子力學(xué)的矛盾，超越了“弦理論”的局限，解釋“標(biāo)準(zhǔn)模型”中“費(fèi)米子”與包括“上帝粒子”的“玻色子”的振動(dòng)形態(tài)。本書(shū)中，大栗教授以通俗、風(fēng)趣的語(yǔ)言講解了量子物理基礎(chǔ)、“弦理論”到“超弦理論”的最新發(fā)展、“超弦理論”的理論原理及證明，并在“超弦理論”下重新思考與探究了時(shí)空概念。
作者簡(jiǎn)介
大栗博司
美國(guó)加州理工學(xué)院理論物理講席教授，理論物理研究所所長(zhǎng)，日本東京大學(xué)Kavli數(shù)學(xué)物理學(xué)聯(lián)合宇宙研究機(jī)構(gòu)（Kavli IPMU）研究主任。東京大學(xué)理學(xué)博士，發(fā)現(xiàn)了量子場(chǎng)論與超弦理論的深層數(shù)學(xué)構(gòu)造，其研究曾獲得美國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)大獎(jiǎng)（2008年）、德國(guó)洪堡研究獎(jiǎng)（2009年）、日本仁科紀(jì)念獎(jiǎng)(2009年)、日本數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)詹姆斯?西蒙斯獎(jiǎng)（2012年），《超弦理論：探究時(shí)間、空間及宇宙的本原》獲得2014年第30屆日本講談社科學(xué)出版獎(jiǎng)。
目錄：
序言一 9
序言二 11
前 言 13
第一章 為什么不是“點(diǎn)”？ 1
1.點(diǎn)是沒(méi)有部分的 4
2.物質(zhì)是由什么組成的 6
3.標(biāo)準(zhǔn)模型之問(wèn)題一：暗物質(zhì)與暗能量 9
4.標(biāo)準(zhǔn)模型之問(wèn)題二：無(wú)法解釋引力 10
5.詮釋場(chǎng)力的不可思議的“場(chǎng)” 13
6.點(diǎn)粒子引起的“無(wú)窮大”問(wèn)題 17
7.不放棄“點(diǎn)”的想法 20
第二章 微觀世界的“窮途末路”與“柳暗花明” 25
1.解決無(wú)窮大的兩種可能 29
2.光既是“波”又是“粒子” 30
3.“反粒子”也會(huì)引起無(wú)窮大 35
4.“重整化”的作用超出了我們的預(yù)想 38
5.“重整化”讓“無(wú)知的分類”變?yōu)榭赡堋 ?1
6.引力為“重整化”關(guān)上了一道門 42
7.黑洞是結(jié)構(gòu)層次的終點(diǎn) 47
小專欄 思想實(shí)驗(yàn) 50
第三章 從“弦理論”到“超弦理論” 53
1.以根本解決方案為目標(biāo)的弦理論 56
2.17種基本粒子都是由一種“弦”組成的 60
3.“開(kāi)弦”是意大利干面條，“閉弦”是通心粉 63
4.為什么弦可以消除無(wú)窮大 66
5.光子是“開(kāi)弦”的振動(dòng) 68
6.“閉弦”傳遞引力 73
7.弦理論與超弦理論的區(qū)別 76
8.什么是“超空間” 78
9.什么是“超對(duì)稱性” 82
10.我們?cè)诔臻g里嗎? 86
小專欄 南部陽(yáng)一郎丟失的論文 88
第四章 為什么是九維空間？ 91
1.為什么這個(gè)世界是三維的 94
2.弦理論適用的空間為二十五維！ 95
3.光子沒(méi)有質(zhì)量 97
4.“真空量子漲落的能量”并不為0 98
5.“光子的質(zhì)量”之探究方法 100
6.不可思議的公式推導(dǎo)出二十五維 103
7.為什么超弦理論的維度是九維 105
小專欄 所謂的“了解” 107
第五章 力的統(tǒng)一原理 111
1.力有共通的原理 114
2.電磁場(chǎng)與金融市場(chǎng)相似 116
3.電場(chǎng)與利率 118
4.磁場(chǎng)與匯率 119
5.金融市場(chǎng)中也存在“電磁感應(yīng)” 122
6.電磁場(chǎng)中也存在“貨幣” 123
7.電磁場(chǎng)的“標(biāo)尺”是旋轉(zhuǎn)的圓 126
8.關(guān)于“高維度的貨幣”的楊-米爾斯理論 �。╕ang-Mills theory） 131
小專欄 金本位制與希格斯玻色子 136
第六章 第一次超弦理論革命 139
1.被拋棄的超弦理論 143
2.不破壞宇稱對(duì)稱性的Ⅱ型超弦理論 146
3.“疾病”纏身的Ⅰ型超弦理論 150
4.標(biāo)準(zhǔn)模型的異常被抵消 151
5.“三十二維的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性” 153
6.超弦理論與弦理論的“聯(lián)姻”——雜交弦理論 157
7.用“卡拉比-丘成桐空間”緊化九維 161
8.“卡拉比-丘成桐空間”的歐拉數(shù)決定“世代數(shù)”！ 165
9.對(duì)人擇原理的抵抗 170
小專欄 學(xué)術(shù)的多樣性 174
第七章 拓?fù)湎依碚摗 ?77
1.無(wú)法忘記第一次超弦理論革命給我?guī)?lái)的感動(dòng) 179
2.在距離都無(wú)法測(cè)量的空間內(nèi)能干什么？ 181
3.發(fā)現(xiàn)了計(jì)算方法 184
4.拓?fù)渌娜私M 186
5.加利福尼亞州的第二次超弦理論革命 187
第八章 第二次超弦理論革命 191
1.威騰的不滿 195
2.一種理論的五種化身 197
3.結(jié)合兩種Ⅱ型理論的“T對(duì)偶性” 199
4.異端之美——十維的超引力理論 203
5.從一維的弦到二維的膜 206
6.可以從十維的理論導(dǎo)出九維的理論嗎？ 209
7.“強(qiáng)度”改變維度！ 210
8.“對(duì)偶網(wǎng)”與M理論 214
9.維度是什么？空間是什么？ 217
小專欄 宇宙數(shù)學(xué) 219
第九章 空間的呈展性 221
1.出現(xiàn)在十維空間內(nèi)的五維物體 224
2.“主角”不再是弦 226
3.開(kāi)弦纏著D膜 230
4.弦的復(fù)活 232
5.“開(kāi)弦”是“黑洞的分子”！ 235
6.視界是電影的銀幕 238
7.引力的全息術(shù)（holography） 241
8.空間的呈展性 243
9.被證實(shí)的預(yù)言 246
10.空間是由什么組成的？ 249
第十章 時(shí)間是什么？ 253
1.空間是什么？ 256
2.時(shí)間是什么？ 259
3.為什么時(shí)間有“方向” 263
4.知曉宇宙開(kāi)始的引力波和中微子 267
5.繼續(xù)挑戰(zhàn)超弦理論 272
后 記 277
附 錄 歐拉的公式 281
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