真空量子结构与物理基础探索
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作者王顺金
出版社科学出版社
ISBN9787030664259
出版时间2021-12
装帧平装
开本16开
定价148元
货号29151108
上书时间2024-10-19
商品详情
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导语摘要
本书是《真空结构、引力起源与暗能量问题》(简称“前书”)的“续集”。在“前书”的初步研究结果的基础上，“续集”继续深入探索物理学基础问题，包括真空量子结构、宇宙诞生与演化、引力的量子统计起源、基本粒子及其相互作用的形成、相对论和量子论的物质基础、真空凝聚体的运动学和动力学等问题。同时，对21世纪基础物理发展的前景、物理学变革的关键问题、现代物理学的原理性理论——相对论和量子论如何从更深层次的实体性理论——量子真空论中涌现出来的问题，提出了系统看法，进行了深入探讨，介绍了国内外研究动态及相关文献。“续集”包含下述新内容：普朗克子量子真空是量子相空间非对易几何不变度量算子基态本征解布满的量子点阵；暗能量是均匀分布于全宇宙空间的辐射子驻波，暗物质是被星系撕裂的、笼罩星系成团的那部分暗能量辐射子驻波云，二者都是由宇宙膨胀非平衡过程中、宇宙真空量子涨落能亏损后激发出来的宇宙辐射量子（宇宙膨胀子）组成；爱因斯坦方程是真空-宇宙复合系统耦合动力学的守恒定律的局域微分形式，左边爱因斯坦张量描述丢失量子涨落能的弯曲宇宙真空背景的引力场的负动量-能量张量，右边描述宇宙真空背景中激发出来的物质的正动量-能量张量；普朗克子真空是量子论和相对论的物质基础：基本粒子是普朗克子真空的微振幅谐振辐射波激发或定域束缚的谐振辐射驻波激发，这导致粒子能量-动量的相对论色散关系和德布罗意量子化关系。
目录
目录
前言
篇 真空量子结构研究涉及的物理学基础问题
章 普朗克子真空模型与物理学基础问题 3
1.1 普朗克子真空模型应当解决的问题 3
1.2 真空结构与引力问题 7
1.3 真空结构与天体-宇宙学问题 7
1.4 真空结构与基本粒子问题 8
1.5 真空结构与相对论和量子论问题 9
1.6 真空结构与凝聚态物理问题 9
1.7 普朗克子真空模型与自旋网络理论的关系 9
第2章 真空背景研究与物理学进展 10
2.1 前言 10
2.2 宇宙的和谐统一 10
2.3 在与环境或背景的联系中理解事物 11
2.4 相对论的客观物理成分与美学修饰成分 14
2.4.1 真空背景微波辐射的精确测量，使我们能确定相对于真空背景的运动，建立优越参考系并确定时空的客观的、破缺的物理对称性 14
2.4.2 用物理学美学修饰手段恢复破缺的时空对称性 15
2.4.3 相对论的客观物理成分与美学修饰成分 15
2.4.4 真空背景的隐去和绝对的相对性原理 18
2.5 宏观量子纠缠与守恒律约束下的真空量子涨落 20
2.5.1 量子纠缠 20
2.5.2 微观粒子在真空涨落背景中的量子运动与量子纠缠 21
2.5.3 量子涨落的关联性与量子纠缠 24
2.5.4 物理结论 25
2.6 宇宙暴胀、膨胀与因果定律(宇宙膨胀的随动因果性) 26
2.6.1 膨胀宇宙中的因果性：从宇宙学因果性疑难想到的 26
2.6.2 宇宙的真空背景的对称性、几何属性与物理系统的守恒定律、运动学、动力学和因果性的相互关系 26
2.7 物理学面临又一次重大变革 29
2.8 关于真空背景场理论 31
第二篇 真空量子结构研究的初步结果
第3章 真空量子结构与物理基础初探 35
3.1 中国的科技创新与物理学的变革 35
3.2 当代物理学处于变革前夜 36
3.3 物理学、天体物理学基础研究的初步结果 (一个模型和三项结果) 37
3.3.1 真空的微观量子结构模型-真空的普朗克子量子球晶体模型 37
3.3.2 引力的微观量子统计起源 39
3.3.3 膨胀宇宙中真空量子涨落能亏损与暗能量 41
3.3.4 普朗克子真空晶体与基本粒子的相对论效应 44
3.4 对真空背景的研究可能导致21 世纪基础物理学的突破 47
3.5 现代物理学基本定律是从量子真空中涌现出来的低能长波定律 48
3.6 中国物理学家面临的挑战与机遇和青年学子的使命 49
第4章 与自然对话——物理学基础问答 51
4.1 惯性、惯性运动、质量、引力与真空背景场问题 51
4.2 真空背景场的微观性质问题 52
4.3 真空局域缺陷区域量子涨落减弱形成的向心压强与其中形成粒子质量的定域束缚辐射的规则运动形成的离心压强的平衡问题 53
4.4 宇宙大尺度真空背景量子涨落减弱和引力负压强问题 53
4.5 早期宇宙尺度的真空背景量子涨落减弱形成引力负压强的过程，必然伴随着星体的加速运动和粒子从真空产生？ 54
4.6 关于希格斯机制和粒子质量起源问题 54
4.7 宏观时空与微观时空、平稳时空与涨落时空问题 54
4.8 关于真空背景场的描述与Φ-映射拓扑流问题(读段一士老师论文有感) 55
4.9 对变量或函数的操作、方程的结构与求解问题(见代数动力学及其算法) 55
4.10 关于物理学基本理论在动力学方面的变革问题 56
4.11 关于微观粒子的时空范围及其量子态的时空定义域、全同性和泡利原理问题 56
4.12 关于统一场论问题 59
4.13 关于物理时空性质问题 59
4.14 关于等效原理、惯性力和引力问题 59
4.15 粒子是定域束缚的相干辐射波包、粒子静质量是定域束缚辐射波能量对应的质量 60
4.16 关于时空背景问题中的逻辑循环和哥德尔定理 62
4.17 引力系统的统计热力学问题 62
第三篇 真空量子结构与物理基础探索笔记
第5章 真空背景问题 67
5.1 宇宙真空背景场笔记 67
5.2 物理真空的几何动力学属性 93
5.3 真空的量子固体-流体性质——理解局域束缚辐射粒子流的平衡问题 95
5.3.1 经典流体 95
5.3.2 量子固体-流体 98
5.3.3 普朗克子小球密积堆积的量子固体真空 99
5.4 真空无规涨落点阵背景中的物理学 100
5.5 量子相空间非对易几何与真空量子结构 101
5.5.1 三维量子相空间非对易几何与稳态量子真空 101
5.5.2 四维动态量子相空间非对易几何与四维动态量子真空 104
第6章 宇宙演化问题 108
6.1 关于宇宙学几个问题 108
6.1.1 为什么要研究天体物理学和宇宙学？ 108
6.1.2 关于标准宇宙学模型 108
6.1.3 关于现代宇宙学的天文基础和理论基础 113
6.1.4 宇宙学研究涉及的物理学基本问题 115
6.1.5 早期宇宙演化动力学问题 116
6.1.6 陆埮报告中提出的宇宙学研究的十个里程碑 117
6.2 真空-宇宙耦合问题 118
6.2.1 真空-宇宙耦合系统 118
6.2.2 宇宙膨胀对物质的影响(2011.12.01—02) 120
6.2.3 FRW 方程、物态方程和能量守恒方程的关系 121
6.2.4 两个质量为M 相距R 的星球的转动 122
6.2.5 包括真空背景场的宇宙动力学方程(quintessence) 123
6.2.6 宇宙真空-宇宙物质耦合系统的能量守恒问题 124
6.3 膨胀宇宙中真空量子涨落能亏损与暗能量问题 124
第7章 引力起源问题 127
7.1 关于引力的热力学与量子统计力学——基础物理学的热点问题 127
7.1.1 黑洞视界引力场的热力学 127
7.1.2 视界引力场的热力学——平直空间安鲁效应——桥梁 138
7.1.3 一般真实引力场的热力学 139
7.1.4 引力场的全息原理 139
7.1.5 视界的作用和Killing 矢量的作用 139
7.1.6 引力场的量子统计力学——引力场热力学的微观量子统计理论 140
7.1.7 动力学方程的物理解释 140
7.1.8 时空背景的量子几何性质 141
7.1.9 问题 141
7.2 黑洞与引力问题笔记 143
7.2.1 黑洞的温度和引力问题 143
7.2.2 黑洞、真空缺陷与基本粒子缺陷——普朗克子真空及其激发 158
7.3 爱因斯坦方程的物理学——宇宙学意义 159
7.4 关于引力波探测的杂想 165
7.5 关于黑洞表面引力强度问题 167
第8章 基本粒子及其相互作用起源问题 170
8.1 从普朗克子真空缺陷到基本粒子量子场论——实体性理论与原理性理论、连续极限与几何要素 170
8.2 定域束缚辐射驻波——粒子与质量 171
8.3 辐射子螺旋运动与自旋 173
8.4 电子和基本粒子的质量问题 174
第9章 相对论和量子论物质基础问题 178
9.1 量子论和相对论的物质基础 178
9.2 关于量子相干、量子纠缠与真空量子涨落关联 183
9.2.1 量子涨落真空中的自由粒子的运动 183
9.2.2 两粒子系统和两组分系统 184
9.2.3 概率波态叠加原理的物理真实性问题(2010.05.06—07) 187
9.2.4 电子双缝干涉-概率波相干性物理内涵 189
9.2.5 量子涨落和量子纠缠的时空尺度与整体性(2010.12.02) 190
9.3 真空量子涨落与温度 192
9.3.1 涨落的平均能量与等效温度 192
9.3.2 关于真空零点量子涨落与热力学系统绝对零度达到问题 193
9.3.3 不同空间尺度的真空量子涨落 193
0章 真空结构与凝聚态物理问题 195
10.1 普朗克子真空晶体动力学提纲 195
10.2 弦网凝聚态理论与普朗克子真空模型——读文小刚《量子多体理论：从声子的起源到光子和电子的起源《一书有感 196
10.2.1 概述：文小刚一书中具有启发性、可参考性的要点 196
10.2.2 联想：真空的普朗克子晶体模型 197
10.2.3 文小刚理论中一些具有启发性、可参考的数学表述 200
10.3 读克莱纳特《凝聚态、电磁学和引力中的多值场论》笔记 201
10.3.1 内容介绍 201
10.3.2 引言 202
10.3.3 连续对称性和守恒定律 204
10.3.4 静磁场中的多值规范变换 205
10.3.5 超流和超导中的多值场论 207
10.3.6 超流动力学 208
10.3.7 带电超流动力学及超导 208
10.3.8 相对论性磁单极与电荷禁闭 209
10.3.9 从理想晶体到含缺陷晶体的多值映射 212
10.3.10 曲线坐标系中的相对论力学 214
10.3.11 缺陷诱导的绕率和曲率 215
10.3.12 嵌入引起的曲率和绕率 219
10.3.13 多值映射原理 219
10.3.14 引力场方程 221
10.3.15 整数自旋的最小耦合场 223
10.3.16 半整数自旋粒子 224
10.3.17 协变守恒定律 226
10.3.18 自旋物质引力的规范理论 228
10.3.19 引力中绕率的隐失特性 228
10.3.20 引力的绝对平行理论 232
10.3.21 呈展引力(473—480) 233
10.3.22 读此书后提出的问题 234
10.4 关于Lauphling 集体态波函数 238
1章 相关问题与杂想 241
11.1 物理学基本理论建立问题的思考 241
11.1.1 建立物理学基本理论的主要目标和要解决的问题 241
11.1.2 建立物理学基本理论的条件是否成熟 241
11.1.3 基本理论的特点和基本内容 241
11.1.4 建立物理学基本理论的步骤 242
11.1.5 最重要的新概念与新原理 242
11.1.6 涉及的基本问题(2011.07.31—2011.08.01) 242
11.2 时空维数-粒子和规范场自由度-物理自由度和非物理自由度、物理对称性与美学对称性 247
11.2.1 点粒子自由度数目 247
11.2.2 场的内部自由度数目 247
11.2.3 规范场物理自由度的提取(非物理自由度的消除) 248
11.3 超弦空间额外维与量子涨落 249
11.4 真空结构与物理基础研究杂想 250
11.4.1 关于物理学的统一 250
11.4.2 关于物理学的基础、物理学的统一与物理学的发展 251
11.4.3 从原理性理论发掘出实体性理论——为前进而后退 252
11.4.4 物理学的主要问题：粒子与真空分离 物质系统与真空背景分离 253
11.4.5 从晶体物理学获得的几个重要的观念 253
11.5 真空结构研究国内外现状 255
11.5.1 国际研究现状 255
11.5.2 国内研究现状 257
11.5.3 今后的打算：在国内外推动这项研究 260
11.5.4 结语 261
附录：转载五篇相关文章 262
Ⅰ 物理真空介质的超流性 262
Ⅱ 从物理学的观点看系统论和系统结构的层次性 266
Ⅲ 量子多体理论的某些进展——在艰辛而诱人的基础研究道路上 277
Ⅳ 科学的交叉、融合与发展——兼谈物理学前沿问题 287
Ⅴ 从宇宙演化看物理学大统一 296
内容摘要
本书是《真空结构、引力起源与暗能量问题》(简称“前书”)的“续集”。在“前书”的初步研究结果的基础上，“续集”继续深入探索物理学基础问题，包括真空量子结构、宇宙诞生与演化、引力的量子统计起源、基本粒子及其相互作用的形成、相对论和量子论的物质基础、真空凝聚体的运动学和动力学等问题。同时，对21世纪基础物理发展的前景、物理学变革的关键问题、现代物理学的原理性理论——相对论和量子论如何从更深层次的实体性理论——量子真空论中涌现出来的问题，提出了系统看法，进行了深入探讨，介绍了国内外研究动态及相关文献。“续集”包含下述新内容：普朗克子量子真空是量子相空间非对易几何不变度量算子基态本征解布满的量子点阵；暗能量是均匀分布于全宇宙空间的辐射子驻波，暗物质是被星系撕裂的、笼罩星系成团的那部分暗能量辐射子驻波云，二者都是由宇宙膨胀非平衡过程中、宇宙真空量子涨落能亏损后激发出来的宇宙辐射量子（宇宙膨胀子）组成；爱因斯坦方程是真空-宇宙复合系统耦合动力学的守恒定律的局域微分形式，左边爱因斯坦张量描述丢失量子涨落能的弯曲宇宙真空背景的引力场的负动量-能量张量，右边描述宇宙真空背景中激发出来的物质的正动量-能量张量；普朗克子真空是量子论和相对论的物质基础：基本粒子是普朗克子真空的微振幅谐振辐射波激发或定域束缚的谐振辐射驻波激发，这导致粒子能量-动量的相对论色散关系和德布罗意量子化关系。
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