![大宇之形 - [美] 丘成桐 史蒂夫·纳迪斯](https://static.book345.com/covers/s/9787535774965.jpg)
书籍介绍
《第一推动丛书•宇宙系列:大宇之形》内容简介：广义相对论研究巨大尺度的物体──例如星体、甚至整个宇宙；量子力学研究甚至整个极小尺度的奇妙现象──如原子世界。弦理论（String Theory）则企图成为两者间的桥梁。从微细的“弦”振动开始，弦理论认为我们生活在一个十维的世界中，其中四维是我们日常生活感知的时空，另外六维呢？物理学家发现，1976年出现的「卡拉比-丘流形」（Calabi-Yau Manifolds），一个纯粹的数学几何结构，正好可以用来刻画六维空间的內在形状！
《第一推动丛书•宇宙系列:大宇之形》中，丘成桐首次细说从头，从古希腊时代柏拉图等几何学家、到爱因斯坦、卡拉比以及丘成桐自己的研究、他对几何学未来的看法等等；敘述了他几十年來所有成就的来龙去脉以及心路历程。读者可以深切了解近代数学和物理学研究的重要进展，更体会到第一流科学家的研究精神。
AI导读
核心看点
- 丘成桐亲述卡拉比-丘流形与弦论的数学物理渊源
- 揭示十维宇宙中六维空间如何卷曲影响物理定律
- 融合几何学历史、科研心路历程及学术政治内幕
适合谁读
- 具备高等数学基础，对微分几何与拓扑学感兴趣者
- 物理学研究生，特别是研究弦论与广义相对论方向
- 渴望了解顶尖科学家科研精神与学术生态的读者
读前提醒
- 本书专业性强，非一般科普，需一定数理基础才能读懂
- 建议结合《时空本性》等书对比阅读，理解几何与物理
- 不必强求全懂公式，重点体会数学结构对物理的解释力
读者共识
- 内容极深，被评有科无普，普通读者可能觉得如读天书
- 权威且励志，展现了大师级学者的严谨治学与正直品格
- 虽晦涩难懂，但能窥见数学与物理交叉领域的宏大视野
本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成，不等同于全文精读。
精彩摘录
- "两年之后，对于一个由彭罗斯所提出、长期未解的黑洞问题，芬斯特、卡兰、史莫勒和我给出了相信是第一个严格的数学证明。1969年，彭罗斯提出一种借由减少黑洞的角动量，而从旋转中的黑洞取得能量的机制。在他设想的情境里（称为“彭罗斯过程”），一块回旋卷向黑洞的物质可能会被撕裂成两块，一块跨过“事件视界”掉入黑洞，另一块被抛掷出来，带着比原先卷入时更大的能量。我们考虑的不是粒子，而是类似的、朝向黑洞运动的波，然后证明了彭罗斯过程的数学是完全确当的。2008年，在哈佛大学一场几何分析会议上讨论我们的证明时，史莫勒开玩笑说，有朝一日我们或许可以利用这项机制来解决能源危机。"
- "尼伦伯格对他【卡拉比】说：“跟着我念一遍：没有先验估计，就解不了偏微分方程。”"
- "同样值得奖励的汉米尔顿，则因为菲尔兹奖得主年纪须少于40岁的规定，而失去获奖资格。"
- "其中的一道难关，是看看弦论如何解释目前宇宙的外观。弦论必须同时解释为何我们居住的时空是四维的，但是又坚持宇宙实际上是十维的。根据弦论，这个明显差别的理由，在于所谓“紧致化”（compactification）的机制。其实这并不是个新颖的想法，在卡鲁札-克菜因（尤其是克菜因）的五维理论中，已经指出额外的一维必须紧致化，卷曲到人们无法看到的地步。弦论面对的正是类似的处境，只是要解决的额外维度是六维，不是一维。"
- "永远都不会距离出发点太远。说卡拉比-丘空间是紧致的，一点也不夸张。虽然在弦论中，卡拉比一丘流形的大小还有待确定，但一殷认为是非常小，直径的数量级大概是1030厘米（比电子的十万兆分之一还小）。我们这些四维世界的居民，根本看不到这个六维空间。但是它却无处不在，系附在我们空间中的每一点上，只是我们的身材太硕大，没办法走到里面逛逛。"
- "宇宙更倾向于十个大维度的理由如下：在现在大部分已充分发展的模型里，真空能量的来源都肇因于余维的紧致化，也就是说，大家经常听说的所谓暗能量，并不仅只是发神经似地将宇宙加速拉开，其中有一部分（如果不是全部的话）是用来将余维空间卷曲成比瑞士钟表内的弹簧更紧的状态，只是宇宙和劳力士表不同，用来旋紧的是通量和膜。 换句话说，系统储存了正的位能。余维空间愈小，弹簧就愈紧，储存的能量就愈大。相反的，如果余维空间的半径变大，位能就会减少，当半径变成无穷大时，位能就变成零。这是最低的能态，也是真正的稳定真空，此时暗能量掉到零，而所有十维空间都变成无穷大。也就是说，曾经很小的内维空间这时就被去紧致化decompa"
- "于是，空泡现象学（bubble phenomenology）这门冷僻领域的支持者所期望的，并不是检视我们置身的空泡，而是其他空泡的踪迹。因为这些具备全然不同真空态的空泡，有些可能在过去曾与我们擦身而过，而昔日擦撞的证据则可能潜藏在宇宙微波背景（cosmicmicrowave background，CMB）之中。所谓宇宙微波背景就是宇宙沐浴其中的背景辐射，这些大爆炸的余烬分布得非常均匀，强度起伏只有十万分之一的差异。从我们的视点，宇宙微波背景是各向同性的（isotropic），也就是说，从任何角度看去景色都一样。但是如果我们的宇宙曾经受到另一个空泡的剧烈撞击，就有可能在某处注入巨大能量，并且在局"
- "ADD的理论并不只是放大余维空间而已，它同时降低了统一力与其他作用力的能量尺度，并在过程中也减少了普朗克尺度。如果阿卡尼哈默德和他的同僚是对的，大型强子对撞机中粒子撞击产生的能量可能会渗漏到高维空间中，让结果看起来像是违反能量守恒原理在他们的看法里，连弦这个弦论的基本单位也会大到看得见，这是以前无法想象的事。ADD团队的部分研究动机，是为了解释引力明显比其他作用力弱的事实，对于这项不对等，目前仍然缺乏令人信服的解释。而ADD提出一个很特别的答案：引力并没有比其他作用力弱，它看起来弱，是因为引力“流失”到其他维度，以至于我们只感受到引力真正强度的一小部分，这是引力和其他作用力的差异之处。这情况就"
作者简介
丘成桐
当代最伟大的数学大师之一，著名科学家，哈佛大学数学系系主任、讲座教授，清华大学数学科学中心主任。丘先生1949年生于广东，22岁获博士学位。他获得了菲尔兹奖、沃尔夫奖、克莱福特奖、美国国家科学奖等国际顶级大奖，是美、俄、中、意四国科学院院士。他解决了“卡拉比猜想”、广义相对论中的“正质量猜想”、超弦理论中的“镜对称猜想”等众多世界难题。他是几何分析学科奠基人，他领导的团队为解决“庞加莱猜想”作出了重要贡献。他在中国大陆、香港、台湾创办了五大数学研究机构，领导举办了世界华人数学家大会，创办了丘成桐中学数学奖、丘成桐数学英才班、丘成桐大学生数学竞赛、新世界数学奖、晨兴数学奖，在国内出版了《微分几何》、《调和映照讲义》等专著，创办了《数学与人文》、《数学与数学人》科普丛书，为中国的人才培养、科学研究、学术交流以及中国数学界与海外科研学术合作作出了巨大贡献，荣获国务院颁发的中华人民共和国国际科技合作奖。
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