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第一推动丛书·物理系列:大宇之形(四国科学院院士丘成桐细谈从柏拉图到宇宙未来的形貌,以及美到难以置信的卡拉比猜想)电子书

这是菲尔兹奖得主,华人数学家丘成桐的科普佳作,主要讲述了他的思想演化,同时引介了众多现代数学家。 1976年,年方27岁的丘成桐解决了微分几何中的一个著名难题“卡拉比猜想”,其结果被称为“卡拉比-丘流形”,后来被应用在物理学的弦理论中,成为描述宇宙空间的理论基石。1979年,他又证明了每个符合爱因斯坦方程的解都具有正总质能量,确认平直时空的稳定性。因此,他的研究橫跨数学和物理两大领域。

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作       者:丘成桐,史蒂夫·纳迪斯

出  版  社:湖南科学技术出版社

出版时间:2018-09-26

字       数:25.8万

所属分类: 科技 > 科普读物 > 科学知识

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广义相对论研究巨大尺度的物体──例如星体、甚至整个宇宙;量子力学研究甚至整个极小尺度的奇妙现象──如原子世界。弦理论 (String Theory) 则企图成为两者间的桥梁。   从微细的“弦”振动始,弦理论认为我们生活在一个十维的世界中,其中四维是我们日常生活感知的时空,另外六维呢?物理学家发现,1976年出现的“卡拉比-丘流形” (Calabi-Yau Manifolds),一个纯粹的数学几何结构,正好可以用来刻画六维空间的內在形状!   本书中,丘成桐细说从古希腊时代柏拉图等几何学家、到爱因斯坦、卡拉比以及丘成桐自己的研究、他对几何学未来的看法等等;敘述了他几十年來所有成就的来龙去脉以及心路历程。读者可以深切了解近代数学和物理学研究的重要展,更体会到*流科学家的研究精神。 广义相对论研究巨大尺度的物体──例如星体、甚至整个宇宙;量子力学研究甚至整个极小尺度的奇妙现象──如原子世界。弦理论 (String Theory) 则企图成为两者间的桥梁。 从微细的“弦”振动始,弦理论认为我们生活在一个十维的世界中,其中四维是我们日常生活感知的时空,另外六维呢?物理学家发现,1976年出现的“卡拉比-丘流形” (Calabi-Yau Manifolds),一个纯粹的数学几何结构,正好可以用来刻画六维空间的內在形状! 本书中,丘成桐细说从古希腊时代柏拉图等几何学家、到爱因斯坦、卡拉比以及丘成桐自己的研究、他对几何学未来的看法等等;敘述了他几十年來所有成就的来龙去脉以及心路历程。读者可以深切了解近代数学和物理学研究的重要展,更体会到*流科学家的研究精神。
【推荐语】
这是菲尔兹奖得主,华人数学家丘成桐的科普佳作,主要讲述了他的思想演化,同时引介了众多现代数学家。 1976年,年方27岁的丘成桐解决了微分几何中的一个著名难题“卡拉比猜想”,其结果被称为“卡拉比-丘流形”,后来被应用在物理学的弦理论中,成为描述宇宙空间的理论基石。1979年,他又证明了每个符合爱因斯坦方程的解都具有正总质能量,确认平直时空的稳定性。因此,他的研究橫跨数学和物理两大领域。 读者可以与物理学家的弦论经历相互参照,看到数学与物理的相互影响和促。 2018年新版的《*推动丛书》全新设计了版式和封面,简约个性,提升了阅读体验,让科普给你更多想象。 随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京平掰揉碎,带你懂科学好书的《经典科普解读课》6折券。
【作者】
丘成桐(Shing-Tung Yau),当代最伟大的数学大师之一,著名科学家,哈佛大学数学系系主任、讲座教授,清华大学数学科学中心主任。他获得了菲尔兹奖、沃尔夫奖、克莱福特奖、美国国家科学奖等大奖,是美、俄、中、意四国科学院院士。 丘成桐成功地解決了许多有名的数学难题,在偏微分方程、微分几何、复几何、代数几何以及广义相对论等都有影响深远的贡献。自1987年起,丘成桐在哈佛大学数学系任教,目前刚卸任该系系主任。   史蒂夫·纳迪斯 (Steve Nadis),《天文》杂志专栏作家,在MIT、“关心世事科学家联盟”担任过研究员,曾任世界资源研究所和WGBH、NOVA等机构的顾问。 译者介绍: 翁秉仁,毕业于加州大学圣地亚分校,现为台湾大学数学系副教授,研究领域为低维拓扑、微分几何。曾翻译《数学:确定性的失落》与《科学人》等。 赵学信,成功大学建筑研究所建筑硕士,现任数学部编本网站工程师。曾翻译《Net&Ten》《现世》等。
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总序

再版序 一个坠落苹果的两面:极端智慧与极致想象

时空统一颂

中文版序 希望年轻人能理解数学之美,以及我做学问的精神

英文版序 数学,是一场波澜壮阔的冒险!

序曲 从柏拉图到宇宙未来的形貌

第1章 想象边缘的宇宙

从苍蝇的世界看维度的意义

窥探更高的维度

爱因斯坦的四维时空理论

卡鲁札的五维时空

弦论的允诺:万有理论

第2章 自然秩序中的几何

古希腊时代:毕氏定理与欧几里得

从微积分到微分几何

高斯与黎曼的几何研究

爱因斯坦的广义相对论

相对论与我

我的学习历程

第3章 打造数学新利器

初试啼声

非线性微分方程

几何分析的新面貌

最小曲面

我与密克斯的最小曲面研究

和孙理察证明正质量猜想

黑洞和几何

三大成就之一:四维拓扑

三大成就之二:庞加莱猜想

第4章 美到难以置信:卡拉比猜想

三大成就之三

预备知识——复流形

预备知识——流形上的度规

预备知识——凯勒流形的内在对称性

预备知识——陈氏类

预备知识——黎奇曲率

卡拉比猜想的叙述

第5章 证明卡拉比(是错?是对?)

试图否证卡拉比猜想

蒙日—安培方程

先以闵可夫斯基问题试身手

狄利克雷问题

开始攀登高峰

第6章 弦论的DNA

第一次弦论革命

卡拉比—丘流形登场

到处都是卡拉比—丘

比基本粒子更基本?!

弦论的初步理论验证

威滕的M理论

第7章 穿越魔镜

保角不变性的挑战

盖普纳模型与卡拉比—丘流形

镜对称的诞生

镜对称的证据

镜对称vs传统数学,镜对称胜

镜猜想的证明

镜对称的解释一:SYZ猜想

镜对称就是T对偶性

镜对称的解释二:同调镜对称

第8章 时空中的扭缠

连信息都吞掉的黑洞

黑洞熵的贝肯斯坦—霍金公式

黑洞熵的弦论解释

黑洞信息悖论与卡拉比—丘流形

AdS/CFT的研究荣景

第9章 回归现实世界

群与规范场论

卡拉比—丘流形和规范场论

DUY定理

导出粒子物理学

消除引力场和规范场的反常

整合卡拉比—丘流形和基本粒子

计算粒子的质量

利用平衡位置的演算法

第10章 超越卡拉比—丘

以通量场来限制形状的模数

稳定性问题的解决

弦论地景观

景观说的纷争

卡拉比—丘流形的许多拓扑类型

莱德奇想——所有卡拉比—丘流形都有关联

非凯勒流形的研究

史聪闵格方程

一些数学上的突破

凯勒还是非凯勒?

第11章 宇宙解体(想知道又不敢问的世界末日问题)

严酷的第一套剧本

比较仁慈的第二套剧本

宇宙末日的时刻

世界末日的沉思

第12章 寻找隐藏维度的空间

来自星空的讯息

宇宙弦

侦测宇宙弦

从宇宙弦谱读出空间

宇宙测量对卡拉比—丘空间的限制

加速器也能提供证据

弦并不小,引力也没有比较弱

第13章 数学·真·美

数学不合道理的有效性

数学和物理不同

弦论,数学的宝藏

弦论与拉曼努扬的τ函数

不必着急

数学和物理的辨证

第14章 几何的终结?

量子力学和广义相对论的不相容

几何的终结还是拓展?

量子几何学

可能的尝试

最后的胜利

后记 每天吃个甜甜圈,想想卡拉比—丘流形

终曲 进入圣堂,必备几何

庞卡莱之梦

附录1 了解三个重要概念:空间、维度、曲率

空间

维度

曲率

附录2 名词解释

译后记 对曲抚弦好时光

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