物理學前沿：問題與基礎

內容概要

《現代物理基礎叢書·物理學前沿：問題與基礎》第一部分《物理學前沿介紹》針對物理學常規(guī)研究前沿，簡要介紹了物理學各個主要分支的研究現狀、前沿問題和發(fā)展趨勢。第二部分《物理學基礎探討》，屬于物理學非常規(guī)研究與探索，包含作者對物理學基礎問題的研究心得與初步成果。

書籍目錄

前言 《物理學前沿問題》前言 第一篇物理學前沿問題 第1章物理學與高科技 1.1 21世紀的高科技與知識經濟 1.1.1知識經濟時代 1.1.2支撐知識經濟的高科技 1.1.3 21世紀的高科技需要教育去培育 1.2 21世紀的高科技與物理學 1.2.1 20世紀的高科技與物理學 1.2.2 21世紀的高科技與物理學 1.2.3 21世紀的物理學家的責任 1.3 21世紀的物理學的前景與可能面臨的變革 1.3.1 20世紀的物理學的現狀與發(fā)展趨勢 1.3.2 21世紀的物理學的前景與可能面臨的變革 1.3.3 21世紀的物理學家將耍面臨的挑戰(zhàn)與機遇 1.4大學本科的物理學和數學的知識結構 參考文獻 第2章 凝聚態(tài)物理學與介觀物理學 2.1凝聚態(tài)物理學的現狀 2.1.1凝聚態(tài) 2.1.2凝聚態(tài)物理學 2.1.3凝聚態(tài)理論 2.1.4凝聚態(tài)物理學的基本概念 2.2新有序相 2.2.1金屬氫 2.2.2重電子金屬 2.2.3氧化物高溫超導體 2.2.4 C60（C70） 2.2.5維格納晶體 2.2.6金屬多層膜（超晶格） 2.2.7拓撲相 2.2.8拓撲絕緣體 2.2.9石墨烯 2.3低維系統與小系統：介觀物理與表面物理、團簇物理與納米科技 2.3.1量子霍爾效應 2.3.2表面物理學 2.3.3準一維系統與有機鏈狀分子 2.3.4零維體系與介觀系統 2.3.5納米顆粒與納米科技 2.3.6自旋電子學 2.4等離子體物理學與核聚變 2.4.1等離子體物理的基本問題 2.4.2等離子體物理新的研究領域 2.4.3聚交等離子體物理 2.4.4空間和天體等離子體物理 2.4.5低溫等離子體物理與技術 2.5 人造系統！超晶格、準晶格與人造原子 2.5.1超晶格 2.5.2準晶格 2.5.3人造原子 2.5.4固體或液體環(huán)境中的原子、分子 2.6極端條件下的凝聚態(tài)物理學 2.6.1高溫高壓下的凝聚態(tài) 2.6.2超強電磁場中的凝聚態(tài) 2.7復雜性與自組織 2.7.1復雜性與復雜性科學 2.7.2白組織與耗散結構 2.7.3生物凝聚態(tài) 2.7.4非平衡態(tài)物理學 2.7.軟凝聚態(tài)物理 參考文獻 …… 第二篇物理學基礎探討

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   引力量子化需要嗎？可能嗎？如何實現引力量子化？ 引力與其他幾種力可能統一嗎？如何統一量子引力？ 如何評價圈量子引力理論和自旋網絡量子引力理論？ 如何評價基于引力的熱力學的如下觀點：引力是類似于凝聚態(tài)中出現的宏觀層展現象，產生于沒有引力的微觀時空，經典引力理論是微觀量子引力理論的等效理論，因而不需要量子化；引力的微觀量子理論是完全不同于經典引力理論的時空的微觀量子理論。 基于引力的熱力學，可否認為存在著引力的微觀量子統計力學？如何尋找引力的這個微觀量子統計理論？ 9.基本粒子理論中的發(fā)散問題 基本粒子理論中的發(fā)散問題是與基本粒子結構的時空擴展性有關，還是與真空量子漲落的屬性有關？或者是同一問題的兩個側面？ 發(fā)散與基本粒子的點結構（定域性理論）相聯系，擴展結構不導致發(fā)散。 發(fā)散與真空漲落的時空屬性相聯系：白噪聲發(fā)散，有色噪聲不發(fā)散。 基本粒子的時空結構與真空量子漲落的時空屬性二者密切相關，是同一事物的兩個方面。 10.規(guī)范對稱性的物理本質 規(guī)范對稱性的起源和物理本質是什么？規(guī)范對稱性是真空背景的某種物質屬性，還是背景物質的某種局域變化的對稱性？規(guī)范對稱性為什么要求引進規(guī)范勢，為什么能決定基本相互作用的形式？ 規(guī)范對稱性即局域變換不變性的物理實質：局域對稱變換必然導致真空背景物質在時空中的變形。伴隨而來的是能量、動量和角動量等物理量分別在粒子和真空背景變形自由度之問的時空分布的變化和轉移！能量、動量和角動量等基本物理量在粒子和真空背景變形自由度之問的這種時空分布的變化和轉移稱為相互作用。當局域對稱變換從真空背景物質中激發(fā)出與變形相聯系的規(guī)范自由度時，基本物理量守恒定律就揭示出局域對稱變換（規(guī)范變換）不變性，其物理實質是！包括粒子和真空背景變形自由度（規(guī)范自由度）在內的大系統，其能量、動量和角動量等基本物理量在規(guī)范變換下必須守恒，才能滿足真空大背景的對稱性的要求。因此，描述總系統的能量、動量和角動量等基本物理守恒量的拉格朗日密度的局域對稱（規(guī)范）變換不變性，既必然誘導出描述真空背景變形自由度的規(guī)范勢，又確定了它們與粒子之間的特定耦合方式，以確?？傁到y在真空大背景中能量、動量和角動量等基本物理量守恒。

編輯推薦

《物理學前沿:問題與基礎》適合物理學各專業(yè)的研究生、本科高年級學生和研究人員閱讀，對相鄰學科的學生和研究人員也有參考價值。

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