丁亦兵

強、弱、電三種相互作用的標準模型的建立與精確檢驗是20世紀物理學(xué)最偉大的成就之一，它把基本粒子的強、弱、電三種相互作用的描述成功地統(tǒng)一起來，成為人類揭示最深層次物質(zhì)結(jié)構(gòu)的強有力的工具。但是，迄今一直未能把引力統(tǒng)一進來始終是極大憾事。究其原因在于引力的量子化帶來一系列長期困擾物理學(xué)界，至今仍難以解決的嚴重問題。積極探尋這些問題的解決辦法，近年來成為理論物理學(xué)家極為關(guān)注的熱點。本書正是作者為解決問題而孜孜不倦、努力奮斗的結(jié)果。在本書中作者認真地考查了這些研究活動所涉及的物理概念與哲學(xué)基礎(chǔ)，特別是評論了人們提出的各種建議與模型的前提和自洽性。

作者曾與L.Susskind合作寫過一本關(guān)于黑洞的書，介紹靜態(tài)幾何的量子物理與相對論以及視界物理的一些信息。然而作者最近研究表明對于一旦納入動力學(xué)描寫時，這些結(jié)果必須做一些定性的修改。本書是作為以前出版的那部書的進一步詳細的闡釋和擴充，但是也包含了一些新的材料，其中包括詳細考查在相對論框架內(nèi)納入量子力學(xué)的基本自洽性，包括了動力學(xué)空間相關(guān)幾何學(xué)，并擴展了前一本書寫作中涉及物理學(xué)基礎(chǔ)的一些討論，嘗試探討微觀物理學(xué)中可以與引力的微觀理論自洽的內(nèi)容。本書特別強調(diào)：在尋找最優(yōu)雅的物理現(xiàn)象的模型時人們必須記?。何锢韺W(xué)是一門實驗科學(xué)。他希望以此激勵讀者對于新知識，特別是通過實驗探索物質(zhì)性質(zhì)的興趣。

全書內(nèi)容分成兩大部分，共包括9章。第一部分 伽利略相對論與狹義相對論，含第1-4章：1.經(jīng)典狹義相對論；2.量子力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)和狹義相對論；3.粒子相互作用的微觀形式；4.量子力學(xué)中的群論。 第二部分 廣義相對論，含第5-9章：5.廣義相對論基礎(chǔ)； 6.彎曲時空背景中的量子力學(xué)；7.視界與陷俘區(qū)的物理學(xué)； 8.宇宙學(xué)； 9.相互作用系統(tǒng)的引力。

本書以物理系和自然哲學(xué)領(lǐng)域的大學(xué)生和研究生以及數(shù)學(xué)和粒子物理領(lǐng)域的研究人員為主要的讀者對象。對于物理模型以及與主流物理學(xué)自洽的實驗感興趣的理論物理與自然哲學(xué)家也是一部重要的參考書。但閱讀本書的讀者應(yīng)當(dāng)具有量子力學(xué)、廣義相對論、統(tǒng)計物理學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)知識。endprint