丁亦兵

強(qiáng)、弱、電三種相互作用的標(biāo)準(zhǔn)模型的建立與精確檢驗(yàn)是20世紀(jì)物理學(xué)最偉大的成就之一，它把基本粒子的強(qiáng)、弱、電三種相互作用的描述成功地統(tǒng)一起來(lái)，成為人類(lèi)揭示最深層次物質(zhì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)有力的工具。但是，迄今一直未能把引力統(tǒng)一進(jìn)來(lái)始終是極大憾事。究其原因在于引力的量子化帶來(lái)一系列長(zhǎng)期困擾物理學(xué)界，至今仍難以解決的嚴(yán)重問(wèn)題。積極探尋這些問(wèn)題的解決辦法，近年來(lái)成為理論物理學(xué)家極為關(guān)注的熱點(diǎn)。本書(shū)正是作者為解決問(wèn)題而孜孜不倦、努力奮斗的結(jié)果。在本書(shū)中作者認(rèn)真地考查了這些研究活動(dòng)所涉及的物理概念與哲學(xué)基礎(chǔ)，特別是評(píng)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(xiě)過(guò)一本關(guān)于黑洞的書(shū)，介紹靜態(tài)幾何的量子物理與相對(duì)論以及視界物理的一些信息。然而作者最近研究表明對(duì)于一旦納入動(dòng)力學(xué)描寫(xiě)時(shí)，這些結(jié)果必須做一些定性的修改。本書(shū)是作為以前出版的那部書(shū)的進(jìn)一步詳細(xì)的闡釋和擴(kuò)充，但是也包含了一些新的材料，其中包括詳細(xì)考查在相對(duì)論框架內(nèi)納入量子力學(xué)的基本自洽性，包括了動(dòng)力學(xué)空間相關(guān)幾何學(xué)，并擴(kuò)展了前一本書(shū)寫(xiě)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(shū)特別強(qiáng)調(diào)：在尋找最優(yōu)雅的物理現(xiàn)象的模型時(shí)人們必須記?。何锢韺W(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。他希望以此激勵(lì)讀者對(duì)于新知識(shí)，特別是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索物質(zhì)性質(zhì)的興趣。

全書(shū)內(nèi)容分成兩大部分，共包括9章。第一部分 伽利略相對(duì)論與狹義相對(duì)論，含第1-4章：1.經(jīng)典狹義相對(duì)論；2.量子力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)和狹義相對(duì)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(duì)論，含第5-9章：5.廣義相對(duì)論基礎(chǔ)； 6.彎曲時(shí)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(shū)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(duì)象。對(duì)于物理模型以及與主流物理學(xué)自洽的實(shí)驗(yàn)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(shū)。但閱讀本書(shū)的讀者應(yīng)當(dāng)具有量子力學(xué)、廣義相對(duì)論、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。endprint