超弦理论（第1卷） [Superstring theory Vol.1] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] 格林 著

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出版社： 世界图书出版公司北京公司

ISBN：9787506292009

版次：1

商品编码：10096463

包装：平装

外文名称：Superstring theory Vol.1

开本：32开

出版时间：2008-05-01

用纸：胶版纸

页数：470

正文语种：英语

内容简介

　　Recent years have brought a revival of work on string theory, which has been a source of fascination since its origins nearly twenty years ago.There seems to be a widely perceived need for a systematic, pedagogical exposition of the present state of knowledge about string theory. We hope that this book will help to meet this need. To give a comprehensive account of such a vast topic as string theory would scarcely be possible,even in two volumes with the length to which these have grown. Indeed,we have had to omit many important subjects, while treating others only sketchily. String field theory is omitted entirely (though the subject of chapter 11 is closely related to light-cone string field theory). Conformal field theory is not developed systematically, though much of the background material needed to understand recent papers on this subject is presented in chapter 3 and elsewhere.

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目录

Preface
1 Introduction
1.1 The early days of dual models
1.1.1 The Veneziano amplitude and duality
1.1.2 High-energy behavior of the Veneziano model
1.1.3 Ramifications of the Veneziano model

1.2 Dual models of everything
1.2.1 Duality and the graviton
1.2.2 Unification in higher dimensions
1.2.3 Supersymmetry

1.3 String theory
1.3.1 The massless point particle
1.3.2 Generalization to strings
1.3.3 Constraint equations

1.4 String interactions
4.1 Splitting of strings
1.4.2 Vertex operators
1.4.3 Use of vertex operators
1.4.4 Evaluation of the scattering amplitude
1.4.5 The mass of the graviton

1.5 Other aspects of string theory
1.5.1 Gravitational Ward identities
1.5.2 Open strings
1.5.3 Internal symmetries of open strings
1.5.4 Recovery of the Veneziano amplitude
1.5.5 Comparison with QCD
1.5.6 Upitarity and gravity
1.6Conclusion

2 Free bosonic strings
2.1The classical bosonic string
2.1.1 String action and its symmetries
2.1.2 The free string in Minkowski space
2.1.3 Classical covariant gauge fixing and field equations

2.2 Quantization - old covariant approach
2.2.1 Commutation relations and mode expansions
2.2.2 Virasoro algebra and physical states
2.2.3 Vertex operators

2.3 Light-cone gauge quantization
2.3.1 Light-cone gauge and Lorentz algebra
2.3.2 Construction of transverse physical states
2.3.3 The no-ghost theorem and the spectrum-generating algebra
2.3.4 Analysis of the spectrum
2.3.5 Asymptotic formulas for level densities
2.4 Summary

3 Modern covariant quantization
3.1Covariant path-integral quantization
3.1.1 Fazideev-P0pov ghosts
3.1.2 Complex world-sheet tensor calculus
3.1.3 Quantizatlon of the ghosts3.2.1 Construction of BRST charge

3.2.2 Covariant calculation of the Virasoro anomaly
3.2.3 Virasoro， conformal and gravitational anomalies
3.2.4 Bosonization of ghost coordinates
3.3 Global aspects of the string world sheet

3.4 Strings in background fields
3.4.1 Introduction of a background spa~~e-time metric
3.4.2 Weyl invariance
3.4.3 Conformal invariance and the equations of motion
3.4.4 String-theoretic corrections to general relativity
3.4.5 Inclusion of other modes
3.4.6 The dilaton expectation value and the string coupling constant
3.5Summary

4 World-sheet supersymmetry in string theory
4.1 The classical theory
4.1.1 Global world-sheet supersymmetry
4.1.2 Superspace
4.1.3 Constraint equations
4.1.4 Boundary conditions and mode expansions

4.2 Quantization - the old covariant approach
4.2.1 Commutation relations and mode expansions
4.2.2 Super-Virasoro algebra and physical states
4.2.3 Boson-emission vertex operators

4.3 Light-cone gauge quantization
4.3.1 The light-cone gauge
4.3.2 No-ghost theorem and the spectrum-generating algebra
4.3.3 The GSO conditions
4.3.4 Locally supersymmetric form of the action
4.3.5 Superstring action and its symmetries

4.4 Modern covariant quantization
4.4.1 Faddeev-Popov ghosts
4.4.2 BRST symmetry
4.4.3 Covariant computation of the Virasoro anomaly

4.5 Extended world-sheet supersymmetry
4.5.1 The N = 2 theory
4.5.2 The N = 4 theory
4.6Summary
4.A Super Yang-Mills theories

5 Space-time supersymmetry in string theory
5.1 The classical theory
5.1.1 The superparticle
5.1.2 The supersymmetric string action
5.1.3 The local fermionic symmetry
5.1.4 Type I and type II superstrings

5.2 Quantization
5.2.1 Light-cone gauge
5.2.2 Super-Poincar
5.3.2 Closed superstrings
5.4 Remarks concerning covariant quantization
5.5 Summary
5.A Properties of SO(2n) groups
5.B The spin(8) Clifford algebra

6 Nonabelian gauge symmetry
6.1Open strings
6.1.1 The Chan-Paton method
6.1.2 Allowed gauge groups and：representations
6.2 Current algebra on the string world sheet

6.3Heterotic strings
6.3.1 The SO(32) theory
6.3.2 The Es x Es theory

6.4Toroidal compactification
6.4.1 Compactification on a circle
6.4.2 Fermionization
6.4.3 Bosonized description of the heterotic string
6.4.4 Vertex operator representations
6.4.5 Formulas for the cocycles
6.4.6 The full current Mgebra
6.4.7 The Es and spin(32)/Z2 lattices
6.4.8 The heterotic string spectrum
6.5 Summary
6.A Elements of Es
6.B Modular forms

7 Tree amplitudes
7.1 Bosonic open strings
7.1.1 The structure of tree amplitudes
7.1.2 Decoupling of ghosts
7.1.3 Cyclic symmetry
7.1.4 Examples
7.1.5 Tree-level gauge invariance
7.1.6 The twist operator

7.2 Bosonic closed strings
7.2.1 Construction of tree amplitudes
7.2.2 Examples
7.2.3 Relationship to open-string trees

7.3 Superstrings in the RNS formulation
7.3.1 Open-string tree amplitudes in the bosonic sector
7.3.2 The F1 picture
7.3.3 Examples
7.3.4 Tree amplitudes with one fermion line
7.3.5 Fermion-emission vertices

7.4 Superstrings in the supersymmetric formulation
7.4.1 Massless particle vertices
7.4.2 Open-string trees
7.4.3 Closed-string trees
7.4.4 Heterotic-string trees
7.5 Summary
7.A Coherent-state methods and correlation functions
Bibliography
Index

前言/序言

　　Recent years have brought a revival of work on string theory， which has been a source of fascination since its origins nearly twenty years ago.There seems to be a widely perceived need for a systematic， pedagogical exposition of the present state of knowledge about string theory. We hope that this book will help to meet this need. To give a comprehensive account of such a vast topic as string theory would scarcely be possible，even in two volumes with the length to which these have grown. Indeed，we have had to omit many important subjects， while treating others only sketchily. String field theory is omitted entirely (though the subject of chapter 11 is closely related to light-cone string field theory). Conformal field theory is not developed systematically， though much of the background material needed to understand recent papers on this subject is presented in chapter 3 and elsewhere.

《弦之律动：宇宙结构的探秘》 内容简介 本书旨在为对现代物理学前沿，特别是统一场论的构建充满好奇的读者，提供一个系统而深入的视角，探讨超越标准模型框架的全新物理图景。我们不聚焦于特定数学框架的详细推导，而是侧重于构建这些理论背后的核心物理直觉、历史演进，以及它们如何尝试解决现有理论的根本矛盾。 第一部分：物理学的黄昏与黎明——回顾与挑战 在本书的开篇，我们将追溯二十世纪物理学最伟大的成就——量子力学和广义相对论——的辉煌历程。这两大理论体系各自在微观和宏观世界取得了无可匹敌的成功。然而，它们的结合却如同水火不容。我们将详细剖析为什么在黑洞奇点或宇宙大爆炸的初始时刻，当我们试图同时描述引力与其他基本力（电磁力、弱核力、强核力）时，现有的量子场论会崩溃，产生不可消除的无穷大。 这一困境促使物理学家寻找一种全新的基本粒子描述方式。传统的点状粒子描述，在极高能量下，其相互作用的截面会失控增长，这本身就是理论失效的信号。我们探讨了粒子物理学标准模型（Standard Model）的边界：它虽然完美地描述了除引力外的所有已知现象，但它无法解释暗物质、暗能量的本质，无法统一耦合常数，更遑论将引力纳入量子的范畴。 第二部分：从点到线——维度的革命性转变 本书的核心论述建立在一个激进的假设之上：宇宙中最基本的实体不是零维的点状粒子，而是微小的、一维的、振动的“弦”。我们将深入探讨从点粒子到一维弦的转变在物理上意味着什么。 弦的引入如何解决无穷大问题？当粒子被视为一个有长度的实体时，其相互作用的“碰撞”不再是发生在零点上的尖锐接触，而是拉伸和弯曲的柔和过程。这种几何上的平滑化，使得在量子级别上处理引力相互作用时，那些令人头疼的无穷大被自然地消除或重新分配到更高维度的数学结构中。 我们不会陷入复杂的拓扑学和费曼图计算，而是侧重于理解弦的不同“振动模式”如何对应于我们观察到的不同基本粒子：电子、夸特、光子，以及至关重要的——引力子。这个概念的美妙之处在于，它提供了一种自然的方式来包含引力子（引力场的量子）与规范粒子（描述其他力的粒子）在同一个框架内。 第三部分：超越三维空间——高维度的必要性 构建一个自洽的、不含紫外灾难的量子引力理论，需要一个意想不到的代价：额外的空间维度。本书将详尽阐述为什么我们熟悉的四维时空（三维空间加一维时间）不足以维持这个理论的数学一致性。 我们将探索卡鲁扎-克莱因（Kaluza-Klein）理论的深刻见解，它首次暗示了高维度的可能性。随后，我们转向现代理论对维度的需求。这些额外的维度——通常是十维或十一维的总和——是如何隐藏起来的？我们详细介绍了“紧致化”（Compactification）的概念。想象一根极细的水管，从远处看它似乎是一维的线，但走近后会发现它有一个二维的圆形截面。同样，这些额外的空间维度被“卷曲”成极其微小的几何形状，小到无法被我们现有的低能实验观测到。 我们专注于讨论这些紧致化空间的形状对我们所观测到的低能物理学（即我们宇宙中的粒子种类、质量和力学常数）的决定性影响。不同的紧致化几何，将导致完全不同的物理定律。 第四部分：从一到多——五种理论的汇合 在引入额外维度的过程中，物理学家们发现自己面对的不是一个单一的理论，而是至少五种看起来截然不同，但内在高度关联的五维理论（Type I, Type IIA, Type IIB, 异构 I, 异构 II）。这似乎暗示着理论的不确定性。 本书将带领读者穿越“对偶性”（Duality）的迷宫。对偶性揭示了这些看似不同的理论实际上是同一个更宏大、更基础理论在不同极限或视角下的不同描述。例如，强耦合下的一个理论，可能等效于另一个理论在弱耦合下的描述。这种深刻的内在联系，是理论统一性的强大证据。 第五部分：M理论的曙光与膜世界 在对偶性的指引下，物理学家们意识到，所有这些描述似乎都指向一个更基础的、十一维的框架，通常被称为“M理论”。M理论不仅包含了五种弦理论，还将“膜”（Branes）的概念引入了核心。 弦不再是唯一的构件，它们可以扩展到更高维度，成为P-膜（P-branes）。其中，二维的膜（D-branes）扮演了至关重要的角色。我们探讨了如何将我们四维世界的粒子（如光子、电子）理解为附着在这些高维膜上的开弦的振动。而引力，则被认为是“闭弦”的振动，它们可以在所有高维空间中自由传播，解释了引力为何比其他力弱得多——因为它“泄漏”到了我们无法感知的维度中。 总结与展望 本书的目的是构建一个清晰的逻辑链条，展示理论物理学家如何从标准模型的失败中汲取教训，通过引入一维的振动实体和额外空间维度，最终汇聚到一个雄心勃勃的统一理论框架的设想中。我们不会提供精确的数学工具箱，而是专注于那些驱动这一革命性思维转变的物理概念、历史的偶然与必然，以及它对我们理解时空、物质和统一性的深刻哲学影响。这是一部关于想象力边界的探索，关于将宇宙视为一曲宏大交响乐的尝试。

评分☆☆☆☆☆

“超弦理论”这个词本身就带有一种神秘而迷人的色彩，它似乎指向了宇宙最深处的秘密。我购买《超弦理论（第1卷）》这本书，并非期望它能让我立刻掌握高深的物理知识，而是希望能够通过它，对这个理论有一个初步的、宏观的认识。我好奇的是，为什么物理学家会认为弦才是基本粒子，以及这种“弦”究竟是什么样的存在。书中是否会涉及到多维度的概念，以及这些额外的维度是如何被隐藏起来的？我也很想知道，超弦理论在解决物理学中长期存在的难题，比如引力子的量子化问题，或者黑洞信息悖论等方面，有着怎样的突破性贡献。我倾向于那些能够提供清晰的物理图像和直观解释的书籍，即使其中包含一些数学推导，也希望能够有相应的解读，让我能够理解其背后的逻辑。这本书的出版，对我来说，就像是获得了一张地图，虽然不能立即穿越山河，但至少能让我知道自己正走向何方，以及旅途可能有多么壮丽。

评分☆☆☆☆☆

读到《超弦理论（第1卷）》这个书名，我立刻就联想到它所代表的那个试图统一一切物理规律的伟大设想。作为一名对宇宙奥秘充满好奇的读者，我一直关注着物理学界的前沿进展，而超弦理论无疑是其中最激动人心的部分之一。我希望这本书能够为我揭示这个理论的核心思想，包括它是如何将粒子视为一维的弦，以及这些弦的不同振动模式如何对应着我们所知的各种基本粒子。我也期待书中能够探讨超弦理论在解释宇宙起源、黑洞物理以及量子引力等问题上的潜力。虽然我知道超弦理论必然涉及到大量的数学工具，但我更看重的是它所能提供的物理图像和概念性理解。我希望作者能够用清晰的语言，将那些抽象的数学概念转化为更易于理解的物理场景，让我能够领略到科学的魅力。这本书的出现，对我而言，就像是打开了一扇通往全新物理世界的大门，让我能够一窥宇宙最深层的结构和运作方式，这本身就是一件令人兴奋的事情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就让人肃然起敬，一股浓厚的学术气息扑面而来。我一直对宇宙最深层次的奥秘充满好奇，而超弦理论无疑是当前物理学界探索这些奥秘的最前沿阵地之一。虽然我对其中的具体数学细节可能理解有限，但仅凭这本书的名称，我就能想象到它所承载的知识深度和广度。我期待着它能为我打开一扇通往宇宙基本构成的新视角，让我能对那些我们习以为常的物理现象，如引力、电磁力、以及基本粒子的性质，产生更深刻的理解。读完这本书，我希望能对“弦”这个微观概念有一个更直观的认识，了解它如何取代点粒子成为物质的基本组成单元，以及它如何统一了量子力学和广义相对论这两大物理学支柱。这本书的厚重感也暗示着它并非易读之作，但我愿意投入时间和精力去钻研，去挑战那些看似遥不可及的物理概念。我希望这本书能激发我更多的思考，让我开始去设想那些尚未被观测到的维度，以及它们可能对我们宇宙产生的深远影响。这本书就像是一座知识的宝库，等待着我去挖掘，去领略那些构建宇宙的精妙图景。

评分☆☆☆☆☆

我之所以会被《超弦理论（第1卷）》这本书所吸引，是因为它所触及的领域是人类探索宇宙最根本的问题之一。从古至今，人类对于物质的构成和宇宙的运作机制就从未停止过探索。而超弦理论，作为现代物理学最前沿的理论之一，似乎为我们提供了一个全新的视角来理解这一切。我并非一名专业的物理学家，但我对那些能够挑战我们现有认知，并尝试用更简洁、更统一的框架来解释自然规律的理论充满敬意。我希望这本书能够带领我走进一个由振动的弦构成的微观世界，去理解那些我们肉眼看不见的、却支配着宇宙运行的基本单元。我期待书中能够阐述超弦理论是如何尝试统一量子场论和爱因斯坦的广义相对论这两个看似无法调和的理论，以及它如何可能解释暗物质和暗能量的本质。这本书的名字本身就透露出一种深邃和严谨，我猜测它不仅仅是关于公式和计算，更是一种对宇宙终极答案的哲学性追问。读完这本书，我希望能对“万有理论”的追求有一个更清晰的认识，并感受到科学探索的艰辛与辉煌。

评分☆☆☆☆☆

作为一名物理学爱好者，我一直在寻找一本能够系统性地介绍超弦理论的书籍，而《超弦理论（第1卷）》的名字恰好满足了我的期待。我并没有指望这本书能够让我立刻成为超弦理论的专家，但它至少应该能够勾勒出这个理论的宏伟蓝图，让我们这些非专业人士也能窥见其堂奥。我希望书中能用相对易懂的语言，解释超弦理论的核心思想，例如“弦”的振动模式如何对应不同的粒子，以及它如何巧妙地解决了标准模型中的一些难题。我也很期待书中能够介绍一下超弦理论的几个主要分支，比如Ⅰ型、ⅡA、ⅡB、异质弦理论等，并解释它们之间的联系和区别。虽然我明白其中必然会涉及一些复杂的数学工具，但我希望作者能够尽量避免过多的技术细节，而是侧重于理论的物理图像和概念性解释。对我而言，最重要的是能够通过这本书，理解超弦理论在统一基本力、解释黑洞熵、以及探索宇宙起源等方面的巨大潜力。这本书的出版，对我来说，就像是收到了一张通往未知宇宙的入场券，充满了探索的动力和对未知的向往。

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印刷不错，纸张可以，折扣诱人

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最近有点忙，还没有时间看。

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东西很好哦!

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必买好书,很满意,下次再来

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二十多年前，我刚到美国读书时，有一个流行的迷思（myth），就是认为中国人的数学要好过美国人，中国的数学教育要好过美国的数学教育。到了美国后才发现远不是那么回事，在文学院里数学最好的学生是美国人，在工学院里数学最好的学生是美国人，在数学系里最好的学生也还是美国人，而不是中国留学生。当然，偶尔也有例外，比如，若把北大清华毕业的学生放到美国连体育运动员都不屑去的社区学院时。真有本事，同加州理工或麻省理工的美国孩子比。想想看为什么到目前为止还没有中国人（或者更放宽一点，在中国受过教育的人）得到过菲尔茨奖或任何其它数学大奖，这个问题也许不难回答。是的，有一个丘成桐（Shing-Tung Yau），还有一个陶哲轩（Terence Tao），但他们不是中国人，受的也不是中国教育。不敢想象他们若是在中国，会受到什么样的摧残。

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东西很好哦!

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