超弦理论：探究时间、空间及宇宙的本原_IT168文库.pdf

序言一 中国科学技术大学“长江特聘”教授 / 卢建新 大栗博司（Hirosi Ooguri）是国际弦理论领域著名学者，在弦理论 的相关形式理论发展方面做出了国际领先性的工作 , 是拓扑弦理论四位 创始人之一。他在《超弦理论：探究时间、空间及宇宙的本原》这本旨 在启蒙更多的日本青少年对科学、对物理的兴趣的科普读物中，以娓 娓动听的语言把这门通常让人望而生畏的研究领域通俗易懂地展现出 来。该书不仅解释了为何在考虑引力时，用于描述可观察世界的粒子 物理标准模型所基于的法则失效，同时强调了取而代之的最有希望的 候选理论是超弦理论。超弦理论的发展已经历了 40 余年和两次革命， 目前人们对它的理解和认识与早期相比不可同日而语，作者对这些发 展在书中都给了很好的描述，有些地方的描述非常精彩和独特。特别 值得强调的是作者在书中用浅显的语言阐述了引力、空间和时间的深 刻内涵，这在科普读物中非常少见的，很可能是首次。 序言一 1 0 / 2 0 另外，作者在本书中生动地描述了自己是如何进入这一激动人心 的研究领域，希望通过这本书的努力能起到激励年轻人对科学的心趣 和热忱，并回报社会和纳税人长期对他从事超弦理论这种基础研究的 支持。 本书是作者写的科普读物《引力是什么》和《强力和弱力》的总 结篇。《引力是什么》在日本得到了广泛好评，目前的发行量已达到 17 万册。而本书在日本已是第 7 次再版，同样得到了读者广泛的好评， 作者也因此在本年度获得了日本科普读物唯一的奖项——讲谈社科学 出版大奖。 当收到邀请为该日文原著的中译本写序推荐时，我也是首次读到 这本书，并被这本书的内容深深地吸引，与作者在很多地方有共鸣之 处。我在正式接受这一邀请的同时，也主动提出帮助修改中译初稿中 一些专业内容翻译不到位的地方，希望本书的出版能尽可能地向读者 还原出原著描述的内容。我深信这本科普读物的中译本对中国的青少 年同样会起到对他们在科学、物理的兴趣方面的启蒙作用。我也深信 该书对广大读者们正确地了解超弦理论及其内涵，以及引力、空间和 时间的本质方面有帮助。当你打开这本书，开始阅读旅程时，相信你 会用自己独特的方式体会到她的魅力所在。 序言二 中国人民大学物理系教授 / 朱传界 《超弦理论：探究时间、空间及宇宙的本原》是由大栗博司写的一 本科普著作，是由日文翻译过来的。由于不懂日文，我没有阅读原著， 但我欣喜的发现书中除人名部分不太习惯外，其它部分尤其是专业部 分的叙述都很贴切，这也许与我们同为东方人有关。 大栗博司现任美国加州理工学院卡弗里讲席教授和设置于日本东 京大学的卡弗里数学物理联合宇宙研究机构（Kavli IPMU）研究主任， 是一名世界知名的理论物理学家，其主要研究方向是超弦理论，在黎曼面 上的场论、拓扑弦理论和各种理论的对偶性等方向，做出了重要的工作。 据书中介绍，这本《超弦理论：探究时间、空间及宇宙的本原》应该是他 在 2013 年继《引力是什么》和《强力和弱力》之后的第三本科普著作。 超弦理论的宏伟目标之一就是统一自然界的四种相互作用力，因此这些科 普著作也是大栗博士关于宇宙世界的三部曲。通过阅读手上的这本《超弦 序言二 1 2 / 2 0 理论：探究时间、空间及宇宙的本原》，我现在急切地想知道大栗博司在 他的另外两本书里又是如何向我们描叙浩瀚的宇宙和奇妙的微观世界的。 单就本书而言，著者通过插叙个人经历的笔法，生动地描述了超 弦理论的两次革命。从为什么是弦开始，通过介绍现在我们所知道的 微观世界和描叙微观世界的标准模型，以及遇到的各种困难和解决方 法，引入了超弦理论，再写到超弦理论的几起几落，清晰地告诉了我 们超弦理论的世界会是什么样的：空间和时间都是一些有用的幻想吗？ 他们又是如何像温度一样由很多粒子和弦的运动呈现出来的呢？本书 内容安排巧妙，各章相互关联，著者在前言中关于本书的阅读方法赘 述的几点个人建议，完全毁灭了我要逐章介绍每章内容的冲动。 我们知道，历史上电现象和磁现象的研究最终由麦克斯韦给出一 组方程完成了电磁理论的统一，但这组方程带给人们关于时空观念的改 变却直至 40 年后由爱因斯坦提出狭义相对论。现在粒子物理的标准模型 在发现希格斯粒子后也尽善尽美，但宇宙学的大爆炸标准模型却因更精 确的实验对粒子物理的标准模型提出了挑战：暗物质和暗能量是什么？ 如何解决这