(人人伽利略 18) 超弦理論:與支配宇宙萬物的數學式

日本Newton Press 著 賴貞秀 譯

  • 出版商: 人人文化
  • 出版日期: 2020-10-16
  • 定價: $400
  • 售價: 9.0$360
  • 語言: 繁體中文
  • 頁數: 144
  • ISBN: 9864612271
  • ISBN-13: 9789864612277

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商品描述

內容簡介

  宇宙之始到底是什麼樣子?

  物質的最小零件是弦?

  宇宙萬物一切能用一個數學式闡明?

  超弦理論就是終極理論?

 

  愛因斯坦的相對論與多位科學家建立的量子論,是20世紀物理學的兩大革命。相對論是與時間、空間和重力相關的理論,量子論則說明了原子和基本粒子等微小粒子行為,前者為宏觀,後者是微觀,但兩大理論同時使用則會出現矛盾,於是誕生了超弦理論。科學家認為,超弦理論可能是解決宇宙萬物一切現象的終極理論。

    

  本書先從超弦理論追求的支配宇宙萬物之數學式和物質的最小零件談起,引導讀者循序漸進認識弦的本質、超弦理論世界以及終極理論等入門知識。再透過訪談6位超弦理論科學家,深入解析超弦理論的額外維度之驗證、支配宇宙萬物之數學式。最後,更深入探討支配宇宙萬物之數學式。日本牛頓以精彩的圖解帶領讀者循序漸進理解內容,對於想了解這個領域的讀者,是很好的入門科普書。

 

  內容分成四大部分:

  1.超弦理論入門:

  .弦的本質:涵蓋弦的性質、弦的振盪與質量。

  .超弦理論的世界:涵蓋超弦理論的歷史、高維空間、超對稱性、膜。

  .追求終極理論:涵蓋量子重力理論、宇宙之始、暗物質、超弦理論之證明及其擴展之應用例。

  2.專訪三位科學家:更深入談論超弦理論,以及額外維度之驗證。

  3.支配宇宙萬物的數學式:涵蓋重力的作用量、電磁力、弱力、強力、粒子與反粒子、質量的起源、湯川耦合、暗物質、力的統一、終極理論。

  4.最後針對支配宇宙萬物的數學式等相關問題,訪談南部陽一郎、梶田隆章和村山齊三位科學家,深入解答如力的統一、標準理論等。

 

  本書優點

 

  1.本書最大特色是由6位科學家,從生活舉例,以感性與理性兩個觀點解釋超弦理論,化解物理學的艱澀,讓讀者猶如進入科幻之旅。

  2.本書脈絡採用循序漸進、螺旋式學習法,有系統的鋪陳,能幫助正在學習中的學生理解超弦理論,也讓無基礎的讀者有其概念。

  3.本書難得採訪南部陽一郎與梶田隆章這兩位榮獲諾貝爾獎的科學家,除了剖析超弦理論及其研究經歷外,也啟發讀者思維,促進對物理學的興趣。

 

系列特色

 

  1.本書系來自日本牛頓出版社的科普書系列,一貫以精美插圖、珍貴照片以及電腦模擬圖像,來解說科學知識,深入淺出、淺顯易懂。

  2.以一書一主題的系統化,縱向深入閱讀,橫向觸類旁通,主題涵蓋天文地理、生物、數學、物理、化學、工學、歷史、醫學藥學九大類。

  3.總以各方角度來闡明各類科學疑問,啟發讀者對科學的探究興趣。

 

名人推薦

 

  ★台師大物理系教授,理論物理學家 林豐利老師 審定推薦

目錄大綱

一、 超弦理論入門

序言

6 追求「終極的數學式」 ①∼②

10 物質的「最小零件」

弦的本質

12 弦的性質 ①∼②

16 弦的振盪

18 弦的振盪與質量 ①∼②

超弦理論的世界

22 超弦理論的歷史 ①∼②

26 高維空間 ①∼②

30超對稱性

32 膜 ①∼②

追求終極理論

36 量子重力理論

38 宇宙之始

40 暗物質

42 超弦理論的證明

44 擴展的應用例 ①∼②

 

二、 再更深入一點!超弦理論

專訪 

50 橋本幸士博士

超弦理論的下一個「革命」也許就發生在明天!

56 格林恩博士

超弦理論「傳道士」所提供的理論物理學現況

62 大栗博司博士

「萬物理論」的探索歷程

額外維度之驗證 

72 探索「看不見的維度」!

 

三、支配宇宙萬物的數學式

82 支配宇宙萬物的數學式 ①∼② 

86 第1項  重力的作用量 ①∼② 

90 第1項之前  重力的作用量 ③ 

92 第2項  電磁力、弱力、強力 ①∼② 

96 第3項  粒子與反粒子 ①∼② 

100 第4項、第5項  質量的起源 ①∼② 

104 第6項  湯川耦合 ①∼② 

作用量數學式的未來 

108 暗物質 ①∼②

112力的統一

114 終極理論

 

四、再更深入一點!支配宇宙萬物的數學式

專訪 

118 村山 齊博士

最終是希望能夠僅以一力,只用一個基本法則說明宇宙所有的現象

124 南部陽一郎博士

在荒蕪之地播種是一種快樂

130 梶田隆章博士

超越基本粒子之「標準理論」,開闢新的地平線