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| 編輯推薦： |
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空间原来如此有趣！高维空间、拓扑几何、闵可夫斯基时空、时空的扭曲、狭义相对论、广义相对论、电磁场、量子力学、量子场论、超引力、格拉斯曼数、黑洞、量子信息网络……这些烧脑的问题在作者的笔下变得鲜活、变得有生命。让我们从零开始，投身星际的怀抱，感受空间之美。
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| 內容簡介： |
随着人类对自然的不断深入探索，空间观念也经历了“抽象→具象→再抽象→泛化”的过程。
相对论帮助我们意识到，空间不仅是宇宙演化的舞台和背景，同时也是参与其中的角色之一。量子理论则将物理学从风平浪静的实数空间延伸到了波谲云诡的复数空间。那些神奇的量子效应，皆与复数空间的特殊结构有关。
近现代物理学甚至将对称性视为一种空间维度，由此发展出的规范场论已成功统一了宇宙中除引力之外的其他相互作用，并构建了基本粒子标准模型。
纤维丛理论、拓扑理论等更艰深的数学理论与物理学前沿领域广泛结合，遍地开花，物理学前所未有地呈现出“无处不几何”的局面。
《从零开始读懂空间》围绕空间观念的演化，带读者领略物理学的发展历程及前沿发现。《从零开始读懂空间》非常适合广大物理学爱好者，尤其是对空间概念感兴趣的读者阅读。
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| 關於作者： |
董唯元
科普作家，毕业于北京大学物理系及首届元培实验班。
“返朴”“集智俱乐部”等专业学术媒体物理学相关内容长期邀约撰稿人。
自幼热爱物理学，12岁时为了理解黑洞而自学了微积分，中学期间凭借物理竞赛和数学竞赛保送北京大学物理系。1997年毕业后获得麻省理工学院曲率动力航行课题组邀约，但因在国内获得商业投资，遂放弃赴美留在国内创业。从商期间一直关注物理学前沿进展，并热心于物理相关科普工作。曾多次举办科普讲座，向投资人和企业主管等非专业人士介绍物理学前沿进展。
廖鑫渺
民航空管指挥调度工程师，毕业于中国民用航空飞行学院。
主要研究方向为现代几何学及前沿科学在飞行程序设计、航路航线规划、空域管理、通信导航等领域的应用。
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| 目錄：
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第一部分 初识几何空间
第1章 欧氏几何与非欧几何
1.1 几何学的圣经
1.2 难以证明的第五公设
1.3 弯曲空间中的几何
1.4 标量、矢量和张量
第2章 体会高维空间
2.1 正多面体
2.2 高维超立方体
2.3 超球体的“体积”和“表面积”
第3章 拓扑几何
3.1 什么是拓扑
3.2 只有单面的纸
3.3 不变量和不动点
第4章 美妙的对称
4.1 真空中的球形奶牛
4.2 描述对称性的数学语言
4.3 纤维丛理论
第二部分 经典物理时空
第5章 闵可夫斯基时空
5.1 狭义相对论新解
5.2 时空间隔
5.3 光锥和时序
第6章 物质与时空
6.1 最小作用量原理
6.2 质量、能量和动量
6.3 时空中的电磁场
第7章 时空的弯曲
7.1 曲率和时空度规
7.2 广义相对论方程
7.3 方程的第一个解
7.4 黑洞
第三部分 量子与时空
第8章 量子力学与复数
8.1 量子态
8.2 量子非定域性
8.3 实在性之辨
第9章 量子场论
9.1 场的量子化
9.2 普朗克长度
9.3 真空中的能量
9.4 基本粒子标准模型
第10章 万物理论中的高维空间
10.1 大统一理论和弦理论
10.2 超对称带来超空间
10.3 弦理论与空间维度数量
10.4 卷曲的空间维度
第四部分 时空的本质和起源
第11章 维度只是幻象
11.1 对偶关系
11.2 无毛的黑洞却有熵
11.3 黑洞信息悖论
11.4 全息原理
第12章 信息、物质与时空
12.1 空间量子化
12.2 自旋网络
12.3 量子信息网络
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| 內容試閱：
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自20世纪初至今，人类对宇宙万物的认知经历了数次刷新，从牛顿力学到狭义相对论再到广义相对论，从经典理论到量子理论再到基本粒子标准模型，几乎每一次重大的观念颠覆都与空间概念紧密相关。
狭义相对论将时间和空间捏合成了时空统一体，广义相对论又展现出时空可以弯曲，黑洞、虫洞等一系列神奇的时空结构随之进入人们的视野。此外，量子理论的发展逐渐揭示：万物的真实面目是量子场，催生物质间相互作用的底层机制原来是时空中的各种对称性。
正当人们以为弦理论所预期的额外维和超对称所假想的超空间已经足够玄幻之时，来自理论物理学前沿的新发现又暗示我们，时空的维度或许只是一种幻象。时空本身和时空中的物质极有可能拥有共同的本源，都是更底层构件的聚合涌现。尽管相关理论还在探索中，但近些年来不同领域的研究成果不断地彼此印证，昭示着在不久的未来，我们将迎来又一次极为深刻的观念颠覆，其震撼程度定会比一百多年前那场相对论与量子理论相继出世所引发的物理学风暴更为猛烈。
这是一本面向大众的科普书，并不要求读者具备大学物理专业知识，而且在叙述过程中尽量规避了专业术语的使用。然而，为了保证内容的准确性，仍然会出现少量术语。如果读者在阅读过程中遇到了不易理解的专业名词，请继续读下去，绝大多数情况下，在紧随其后的下文中就会出现这个术语的相关解释。
书中所介绍的内容既包含充分验证过的理论，也包含尚存争议的理论，甚至还有完全未经实验验证，仅凭物理学家的直觉和推测构建的模型。为了便于读者区分，本书将这些内容划分为“数学名词和概念”“完全能说清的部分”“基本能说清的部分”和“不太能说清的部分”4个部分，希望借此帮助读者在领略新奇前沿进展和适度存疑之间，把握恰当的平衡点。
在本书的写作过程中，我得到了许多专业人士和科普爱好者的无私帮助。特别感谢：上海科技大学物质科学与技术学院副教授康健详细地审阅本书的初稿并指出了若干疏漏和不严谨之处；南开大学物理系张拙和广发银行金融部主管谢丹，在本书编写过程中与笔者频繁交流，分别从专业和非专业读者的角度，为本书提供了很多极为宝贵的意见和建议。
限于本书的主题和作者的水平，本书内容难免挂一漏万。如果有只言片语能引起读者对相关学术研究的好奇心，于我而言便已是功德圆满。
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