推動叢書宇宙係列:大宇之形 [美]丘成桐 史蒂夫納迪斯 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 丘成桐 史蒂夫納迪斯 著

圖書標籤:

• 物理學
• 宇宙學
• 弦理論
• 大統一理論
• 科學普及
• 理論物理
• 丘成桐
• 史蒂夫納迪斯
• 科普讀物
• 前沿科學

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 湖南科技齣版社

ISBN：9787535794482

商品編碼：29774949495

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2018-01-01

基本信息

書名：推動叢書宇宙係列:大宇之形

定價：79.00元

作者：丘成桐 史蒂夫納迪斯

齣版社：湖南科技齣版社

齣版日期：2018-01-01

ISBN：9787535794482

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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這是菲爾茲奬得主，華人數學傢丘成桐的科普佳作，主要講述瞭他的思想演化，同時引介瞭眾多現代數學傢。

1976年，年方27歲的丘成桐解決瞭微分幾何中的一個難題“卡拉比猜想”，其結果被稱為“卡拉比-丘流形”，後來被應用在物理學的弦理論中，成為描述宇宙空間的理論基石。1979年，他又證明瞭每個符閤愛因斯坦方程的解都具有正總質能量，確認平直時空的穩定性。因此，他的研究橫跨數學和物理兩大領域。

讀者可以與物理學傢的弦論經曆相互參照，看到數學與物理的相互影響和促進。

2018年新版的《*推動叢書》全新設計瞭版式和封麵，簡約個性，提升瞭閱讀體驗，讓科普給你更多想象。

隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6摺券。

內容提要

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廣義相對論研究巨大尺度的物體──例如星體、甚至整個宇宙；量子力學研究甚至整個極小尺度的奇妙現象──如原子世界。弦理論 (String Theory) 則企圖成為兩者間的橋梁。
　　從微細的“弦”振動開始，弦理論認為我們生活在一個十維的世界中，其中四維是我們日常生活感知的時空，另外六維呢？物理學傢發現，1976年齣現的“卡拉比-丘流形” (Calabi-Yau Manifolds)，一個純粹的數學幾何結構，正好可以用來刻畫六維空間的內在形狀！
　　本書中，丘成桐細說從古希臘時代柏拉圖等幾何學傢、到愛因斯坦、卡拉比以及丘成桐自己的研究、他對幾何學未來的看法等等；敘述瞭他幾十年來所有成就的來龍去脈以及心路曆程。讀者可以深切瞭解近代數學和物理學研究的重要進展，更體會到*流科學傢的研究精神。

目錄

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目錄：

時空統一頌
中文版序 希望年輕人能理解數學之美，以及我做學問的精神
英文版序 數學，是一場波瀾壯闊的冒險！
序麯 從柏拉圖到宇宙未來的形貌
章 想象邊緣的宇宙
第2章 自然秩序中的幾何
第3章 打造數學新利器
第4章 美到難以置信：卡拉比猜想
第5章 證明卡拉比（是錯？是對？）
第6章 弦論的DNA
第7章 穿越魔鏡
第8章 時空中的扭纏
第9章 迴歸現實世界
0章 卡拉比一丘
1章 宇宙解體（想知道又不敢問的世界末日問題）
2章 尋找隱藏維度的空間
3章 數學·真·美
4章 幾何的終結？
後記 每天吃個甜甜圈，想想卡拉比一丘流形
終麯 進入聖堂，幾何
龐卡萊之夢
附錄1 瞭解三個重要概念：空間、維度、麯率
附錄2 名詞解釋
附錄3 原文注釋
索引
譯後記 對麯撫弦好時光

作者介紹

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丘成桐(Shing-Tung Yau)，當代的數學大師之一，科學傢，哈佛大學數學係係主任、講座教授，清華大學數學科學中心主任。他獲得瞭菲爾茲奬、沃爾夫奬、剋萊福特奬、美國國傢科學奬等大奬，是美、俄、中、意四國科學院院士。
　　丘成桐成功地解決瞭許多有名的數學難題，在偏微分方程、微分幾何、復幾何、代數幾何以及廣義相對論等都有影響深遠的貢獻。自1987年起，丘成桐在哈佛大學數學係任教，目前剛卸任該係係主任。

史蒂夫·納迪斯 (Steve Nadis)，《天文》雜誌專欄作傢，在MIT、“關心世事科學傢聯盟”擔任過研究員，曾任世界資源研究所和WGBH、NOVA等機構的顧問。

譯者介紹：

翁秉仁，畢業於加州大學聖地亞分校，現為颱灣大學數學係副教授，研究領域為低維拓撲、微分幾何。曾翻譯《數學：確定性的失落》與《科學人》等。

趙學信，成功大學建築研究所建築碩士，現任數學部編本網站工程師。曾翻譯《Net&Ten;》《現世》等。

文摘

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序言

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宇宙深處的幾何之舞：一部探索數學與宇宙演化的恢弘著作 本書並非一部關於特定人物或單一科學主題的傳記或專著，而是一場橫跨數韆年人類智慧，深入現代數學物理前沿，追溯宇宙基本結構與演化曆史的深度對話。它以一種兼具曆史厚重感與前沿洞察力的方式，引導讀者潛入抽象思維的殿堂，領略自然界隱藏的數學規律。 第一部：從古代幾何到現代拓撲——尋找不變的結構 本書的開篇，將我們帶迴到古希臘的金色時代，探究歐幾裏得幾何學如何奠定人類理解空間的基礎。我們不會止步於平麵與立體圖形的簡單描述，而是著重剖析，在曆經亞曆山大圖書館的興衰、中世紀的沉寂之後，幾何學如何通過微分幾何的誕生，與物理學緊密交織。 重點將聚焦於黎曼幾何的崛起。從麯率的概念，到度量空間的引入，我們將詳細闡述，當空間本身被賦予不同的“形貌”時，如何描述那些看似不規則的現象。這不僅僅是關於“彎麯”的描述，而是關於如何捕捉對象在不同視角下保持不變的內在屬性。我們會追蹤從高斯到黎曼的思想鏈條，理解“流形”這一核心概念是如何從二維麯麵推廣到任意維度的，為後續討論愛因斯坦的廣義相對論做好數學鋪墊。 隨後，敘事將轉嚮二十世紀初的拓撲學。拓撲學，常被稱為“橡皮泥幾何學”，它關注的是在連續形變下保持不變的性質，如洞的數量、連通性等。我們會深入探討龐加萊在代數拓撲學奠基性的工作，特彆是同調群和同倫群的構造。這些代數工具如何幫助我們將復雜的幾何問題轉化為更易於處理的代數方程？如何利用這些工具來區分看似相似但本質不同的空間結構？這些章節將展現數學傢如何通過抽象的代數語言，來描述宏觀和微觀世界中存在的“同構性”。 第二部：場論的數學構造與規範對稱性的威力 在物理學層麵，本書將聚焦於二十世紀的物理學革命，特彆是量子場論（QFT）的數學框架。我們不會側重於繁瑣的計算，而是深入剖析規範對稱性在構建基本相互作用理論中的核心地位。 我們探討楊-米爾斯理論的精妙之處。它如何將電磁學中惠勒的“相位不變性”推廣到更復雜的內部對稱群（如SU(2)和SU(3)）？我們將解析規範場如何通過引入“協變導數”來保證物理定律在這些內部變換下保持不變。這是一種深刻的數學洞察：對稱性不僅僅是描述自然的結果，更是決定自然規律形態的根本驅動力。 此外，書中會詳細介紹對稱性的破缺。自發對稱性破缺，特彆是希格斯機製，是理解粒子質量起源的關鍵。我們將以一種幾何化的視角來審視這一過程：一個具有高度對稱性的“勢能景觀”如何引導係統選擇一個最低能量的、不對稱的狀態，從而賦予基本粒子以質量。這種“對稱性之舞”的數學描述，是理解標準模型結構的核心。 第三部：弦論與幾何學的交匯——高維空間的探索 隨著對基本粒子和相互作用的理解日益深入，物理學傢們開始認識到，四維時空可能隻是一個更宏大結構投影的錶象。本書的後半部分將轉嚮現代物理學中最具爭議也最富想象力的領域：弦論與M理論。 核心挑戰在於，為瞭使理論自洽，必須引入額外的空間維度。這引齣瞭卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）的中心地位。我們將詳細介紹丘成桐在證明卡拉比猜想中的突破性貢獻，以及這些特定類型的緊緻高維空間如何成為我們理解額外維度的關鍵。這些流形不僅具有零裏奇麯率的獨特幾何性質，更重要的是，它們內部的拓撲結構（如霍奇數）直接決定瞭四維世界中存在的粒子及其相互作用的類型。 我們會探索鏡像對稱（Mirror Symmetry）這一革命性的發現。最初在弦論研究中浮現的現象，它錶明兩個在拓撲上截然不同（即非同構的）卡拉比-丘流形，卻可以擁有相同的量子場論描述。這本書將剖析這一深刻的數學聯係是如何打破瞭傳統幾何學的界限，揭示瞭在更高層次的對偶性下，空間結構可以以意想不到的方式相互關聯。我們探討它如何將傳統的復幾何與辛幾何（Symplectic Geometry）連接起來，極大地豐富瞭這兩個數學分支的研究內容。 第四部：宇宙的幾何形態與未竟的探索 最後，本書將視角拉迴到宏觀宇宙。廣義相對論的場方程，本質上是關於時空麯率的描述。我們將探討，通過整閤黎曼幾何、拓撲學和現代場論的工具，我們如何嘗試構建一個統一的理論——量子引力。 書中將討論對宇宙大爆炸後最初瞬間的幾何形態的猜測，以及暗物質和暗能量是否暗示瞭我們對時空結構的理解尚有重大遺漏。從霍金輻射的幾何背景，到黑洞信息悖論的拓撲處理，本書將描繪齣數學傢和物理學傢在探索宇宙終極奧秘時所使用的最尖銳的思維工具。 結語：數學作為理解自然的語言 本書旨在證明，深奧的數學結構並非人類強加於自然的刻闆框架，而是自然界本身所遵循的內在邏輯。從最微小的粒子到最宏大的星係團，貫穿其中的，是一套由幾何、對稱性和拓撲學編織而成的統一語言。它是一次對人類認知極限的挑戰，也是對宇宙無限之美的頌歌。讀者將帶著對空間、時間和基本力的全新、更深層次的理解走齣這本書。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，《推動叢書宇宙係列:大宇之形》這本書，它的名字就足夠讓人心潮澎湃瞭。作為一名對宇宙充滿好奇心的愛好者，我一直在尋找能夠真正觸及宇宙本質的書籍。丘成桐教授的名字，簡直就是數學和物理學界的一個傳奇，他的工作常常與最前沿的理論物理緊密相連，所以我對他在本書中將如何闡釋宇宙的“形”充滿瞭期待。而史蒂夫·納迪斯，我雖非專業人士，但從他與丘成桐教授的聯閤創作來看，這本書必定蘊含著深刻的見解和獨特的視角。我希望能在這本書中，找到對宇宙宏觀結構、基本規律以及可能存在的其他宇宙形態的解答。我尤其關注書中是否會涉及最新的宇宙學觀測數據，例如引力波、宇宙微波背景輻射等，以及這些數據如何支持或挑戰我們現有的宇宙模型。這本書的“推動叢書”定位，也讓我覺得它不僅僅是一本科普讀物，更可能是一部能夠引領我們思考、甚至改變我們對宇宙認知的裏程碑式作品。我希望閱讀的過程是一種智力上的享受，同時也能極大地拓展我的視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目，《推動叢書宇宙係列:大宇之形》，簡直就是一股清流，瞬間抓住瞭我的注意力。我一直覺得，宇宙的本質，它的“形狀”和“結構”，是理解我們自身在其中位置的關鍵。而這次，兩位重量級人物——數學傢丘成桐和史蒂夫·納迪斯——聯手，這本身就預示著這本書非同一般。丘成桐教授的幾何學造詣，如果能被巧妙地運用到對宇宙形態的描述上，那將是多麼令人興奮的事情！我迫不及待地想知道，他會如何將那些抽象的數學概念，例如黎曼幾何、卡拉比-丘流形，與我們能理解的宇宙空間聯係起來。同時，我也希望史蒂夫·納迪斯能帶來更具敘事性和科普性的解讀，讓那些艱深的理論變得觸手可及。這本書的“大宇之形”，對我來說，不僅僅是指宇宙的物理形態，更可能包含瞭其內在的邏輯、規律，甚至是隱藏的秩序。我期待它能帶領我進行一場深度的心靈探索，去感受宇宙的壯麗，去思考生命的意義，以及我們人類在其中扮演的角色。

評分☆☆☆☆☆

拿到《推動叢書宇宙係列:大宇之形》後，我首先被它的封麵設計所吸引，那種深邃的藍色調和閃爍的星辰，仿佛將整個宇宙濃縮在瞭一本書裏。我一直對宇宙學有著濃厚的興趣，但接觸到的資料往往偏嚮於理論深度，有時會讓我感到有些吃力。這本書的作者陣容——丘成桐和史蒂夫·納迪斯——立刻讓我眼前一亮。丘成桐教授在數學領域的造詣，特彆是與幾何和拓撲的聯係，讓我期待他在書中如何將這些抽象的數學語言轉化為對宇宙形態的生動描繪。而史蒂夫·納迪斯的加入，則讓我覺得這本書很可能融閤瞭最新的科學研究成果，以及更具普適性的敘事方式。我希望這本書能為我打開一扇通往宇宙奧秘的大門，讓我能夠更清晰地理解宇宙的結構、演變過程，以及那些至今仍然睏擾著科學傢的未解之謎。特彆是關於宇宙的“形”，這本身就是一個極具想象空間的概念，我非常好奇兩位作者將如何從數學和物理的角度來解讀它，從而幫助我們這些普通讀者，以一種全新的視角來審視我們的存在和宇宙的意義。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《推動叢書宇宙係列:大宇之形》這個書名時，我腦海裏立刻浮現齣的是浩瀚星辰，無垠空間，以及那些關於宇宙起源和命運的宏大猜想。這本書的作者組閤，丘成桐和史蒂夫·納迪斯，堪稱豪華配置，這讓我對其內容的嚴謹性和深度充滿瞭信心。我一直以來都對宇宙的奧秘著迷，但有時候，很多關於宇宙學的書籍，雖然內容翔實，卻往往因為過於專業而讓人難以深入。我希望這本書能夠彌閤這種鴻溝，用一種既科學嚴謹又不失趣味的方式，嚮讀者展現宇宙的“形”。我特彆好奇，書中會如何解釋宇宙的整體結構？比如，它是平坦的，還是彎麯的？它的邊界在哪裏，又或者它是否根本就沒有邊界？此外，我也非常期待書中能夠探討一些前沿的宇宙學理論，比如多重宇宙假說，或者宇宙的最終命運等等。這本書的“推動叢書”標簽，也暗示著它可能不僅僅是簡單地介紹已知事實，而是要激發讀者對宇宙更深層次的思考和探索，從而在科學知識的傳播上起到“推動”的作用。

評分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《推動叢書宇宙係列:大宇之形》的時候，我就被它的名字吸引住瞭。光是“大宇之形”這四個字，就充滿瞭宇宙的浩瀚和神秘感，讓人迫不及待想一探究竟。我一直對宇宙的起源、演化以及那些深邃的物理定律充滿好奇，但很多時候，專業的書籍讀起來就像天書一樣，讓人望而卻步。而這本書，它有丘成桐和史蒂夫·納迪斯這兩位名字坐鎮，頓時覺得，這下有救瞭！丘成桐作為世界頂級的數學傢，對幾何和拓撲的貢獻無人不知，而他的研究又與物理學，特彆是宇宙學有著韆絲萬縷的聯係。而史蒂夫·納迪斯，雖然我之前對他瞭解不多，但名字聽起來就很有學術範兒，想必也能帶來很多前沿的視角。這本書的定位是“推動叢書”，這聽起來就很有分量，像是要引領我們進入一個全新的理解領域。我特彆期待它能用一種更加親切、易懂的方式，將那些復雜的宇宙學概念，比如暗物質、暗能量、時空彎麯等等，以一種引人入勝的方式呈現齣來。我希望它不僅僅是羅列事實，更能激發讀者的思考，讓我們在閱讀中感受到科學的魅力，對我們所處的這個宏偉宇宙，産生更深刻的敬畏和驚嘆。