古布澤的《弦理論》介紹

最近翻譯了一本書(shū)《弦理論》蓄氧,以下是自薦詞弧满。


《弦理論》是一本很薄的書(shū)俊庇,英文名“The Little Book of String Theory”咬扇,正文不到200頁(yè)甲葬,是一本名副其實(shí)的小書(shū)。作者古布澤(Steven S. Gubser)就是研究弦論的懈贺,是該領(lǐng)域內(nèi)重要的青年學(xué)者经窖。

古布澤(Steven S. Gubser)

小古屬于年少成名,1989年的時(shí)候他成為美國(guó)歷史上第一個(gè)贏得國(guó)際奧林匹克物理競(jìng)賽的高中生梭灿,一年以后他又贏得了化學(xué)競(jìng)賽的銀牌钠至。博士期間恰逢第二次超弦革命,是最早研究AdS/CFT對(duì)偶的研究者之一胎源。

本書(shū)最后一章講夸克拖著一根垂向第五維的弦,并形成對(duì)夸克拖曳的力正是作者本人在第二次超弦革命時(shí)期的代表性工作(Drag force in AdS/CFT, arXiv:hep-th/0605182)屿脐。同時(shí)這個(gè)工作也與相對(duì)論性重離子碰撞實(shí)驗(yàn)有關(guān)涕蚤,屬于不多的把弦論和實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)的努力。

作為一本寫(xiě)給普通公眾的小書(shū)的诵,古布澤沒(méi)有采用一般科普書(shū)的寫(xiě)法万栅,書(shū)中一上來(lái)就開(kāi)宗明義,他將幫助人們理解弦論里面的物理學(xué)西疤,而非介紹與之相關(guān)的那些物理學(xué)家烦粒。

但這可能嗎?在學(xué)院中代赁,如果我們要修一門(mén)弦論的課程需要大量的先修課程扰她,量子力學(xué)和廣義相對(duì)論自然少不了,甚至群論芭碍,規(guī)范場(chǎng)論也是不可或缺的徒役。而在課堂上又一定會(huì)充斥大量的數(shù)學(xué)公式和一大堆如“隱藏的維度”、“快子”和“弦對(duì)偶”等行業(yè)黑話(huà)窖壕,就像謝爾頓給霍華德(Howard)上的那節(jié)令人不快的物理課一樣忧勿。

作為一本科普書(shū),本書(shū)幾乎沒(méi)有數(shù)學(xué)瞻讽,只出現(xiàn)了質(zhì)能關(guān)系鸳吸、不確定關(guān)系和熱漲落等少數(shù)幾個(gè)公式。當(dāng)然作者并不吝惜使用數(shù)字和數(shù)量來(lái)說(shuō)明問(wèn)題速勇,比如作者舉例說(shuō)“當(dāng)你以10米每秒的速度奔跑起來(lái)的時(shí)候晌砾,時(shí)間確實(shí)會(huì)慢點(diǎn),但只慢了10的15次方分之一烦磁,或千百萬(wàn)百萬(wàn)分之一”贡羔。

Joseph Polchinski說(shuō)“物理學(xué)家靠計(jì)算廉白、物理推理和相互檢驗(yàn),而不靠證明乖寒,他們能理解的東西一般說(shuō)來(lái)比能?chē)?yán)格證明的東西大得多猴蹂。”

估算是物理學(xué)家養(yǎng)成對(duì)世界真實(shí)感覺(jué)的重要方式楣嘁,古布澤把書(shū)中出現(xiàn)的數(shù)字和計(jì)算按章節(jié)發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上磅轻,這部分雖然沒(méi)有作為書(shū)的一部分被印刷出來(lái),但對(duì)讀者管窺物理學(xué)家如何工作卻是極端重要的≈鹦椋現(xiàn)在這部分我也已經(jīng)翻譯出來(lái)聋溜,發(fā)布到如下網(wǎng)址(http://www.qijihao.com/index.php/Article/index/id/229)。

作為工作在弦論研究第一線(xiàn)的物理學(xué)家叭爱,古布澤有大量對(duì)弦理論及相關(guān)概念的獨(dú)特理解撮躁,這些理解被作者以講故事,打比方的形式表達(dá)出來(lái)买雾,并貫穿全書(shū)始終把曼。比如作者把量子力學(xué)的基態(tài)比作琴弦的基音(第二章),把弦論對(duì)我們這個(gè)能量量級(jí)世界的影響比作古羅馬對(duì)今天世界的影響(第四章)漓穿,把弦對(duì)偶比作金姬·羅杰斯和弗雷德·阿斯泰爾的舞步 (第六章)嗤军,把弦論中快子的不穩(wěn)定比作在山脊上登山的登山者(第七章),把夸克-膠子等離子體中的粒子比作射入水中的子彈(第八章)等等晃危。

金姬·羅杰斯和弗雷德·阿斯泰爾

這些對(duì)抽象概念的具體表述大大降低了普通讀者理解弦論的門(mén)檻叙赚,同時(shí)它們又是專(zhuān)業(yè)和地道的。普通讀者由此可以領(lǐng)略物理思維的獨(dú)特魅力僚饭,而對(duì)更有雄心的學(xué)習(xí)者而言震叮,如果你想深入地研究弦論,這些比喻也提供了一個(gè)很好的思考的角度鳍鸵。

物理學(xué)的一大功用是建立我們對(duì)世界的想象冤荆,使得我們所處的這個(gè)世界變得是可以理解的。就這一點(diǎn)而言权纤,物理學(xué)家和普通人實(shí)際上面臨著同樣的難題钓简,即如何想象全然陌生的對(duì)象,古布澤在書(shū)中分享的這些比喻和隱喻正是建立這種想象的關(guān)鍵汹想。

最后外邓,希望這本譯作能夠打破弦論在大家心目中“高大神秘”的形象,成為諸位讀者接觸弦論的第一本書(shū)古掏。

《弦理論》

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