物理世界的數學奇跡（簡體書）

這是一本闡述數學在物理研究中的作用的科普讀物。作者格雷厄姆•法梅洛既是一名理論物理學家，也是暢銷書作家。他的上一部作品《奇怪的人：理論物理學家狄拉克傳記》獲2009年科斯塔傳記獎，2009年《洛杉磯時報》科技書獎，《理論物理》2009年年度圖書獎，以及《自然》雜誌年度圖書獎。關於數學對物理研究的重要性，愛因斯坦早就預言過，但當時他的觀點並不被人認同。隨著近年來弦論的發展，以及數學計算實實在在幫助物理學家取得了重要發現，人們逐漸認識到，將兩者結合能夠取得豐碩的成果。於是，物理學家尋找數學家共同研究成為一種趨勢。比如霍金生前就曾與多位數學家有過深度合作。尤其在量子力學等研究領域，數學更是必不可少。本書將帶領你開啟一段關於物理學和數學的激動人心的探索。世界上許多重要的物理學家相信，他們對宇宙的新認知需要對引力、空間和時間進行徹底的反思。由於實驗數據越來越難以獲得(高能粒子加速器價格不菲)，所以物理學家們越來越依賴用數學這個工具來指導他們的思維。令物理學家和數學家感到驚訝的是，他們顯然在研究同一個課題。愛因斯坦早在20世紀30年代就看到了這一點，當時他頗有爭議地宣稱，通過純粹的思考可以找到自然的終極法則。宇宙的基本定律是用數學語言寫成的，這是科學中最大的奧秘之一。本書觸及了這個謎團的核心。法梅洛用風趣的語言和權威的解釋，帶領讀者瞭解現代思想中一些最令人興奮的科學發展和爭論。這就是一些業界評論員所抱怨的‘童話物理學’嗎？今天的物理學家是否已拋棄了傳統的實驗科學？很多重要的理論物理學家似乎不介意他們的結論沒有試驗的支持。他們對純理論堅信不疑，這其中的很多理論甚至對頂尖數學家都有啟示作用。這無疑將數學家與物理學家的合作又推高到新的層次。可見，不僅物理需要數學的支持，數學研究也離不開物理。物理學家不僅通過實驗發現宇宙的運行規則，也通過數學一窺物理的奧秘，可以說數學是宇宙的一種語言。

格雷厄姆•法梅洛，英國理論物理學家、知名傳記作家和科普作家，倫敦自然博物館研究員，劍橋大學邱吉爾學院院士，美國東北大學兼職物理教授。作品《量子怪傑：保羅•狄拉克傳》獲2009年科斯塔傳記獎、《洛杉磯時報》科技圖書獎、《理論物理》年度圖書獎，以及《自然》年度圖書獎。

 

前 言 傾聽宇宙的聲音 / III

第1章 數學為我們驅散烏雲 / 001

第2章 電磁理論照亮世界 / 021

第3章 簡潔的引力理論 / 043

第4章 數學之花綻放 / 063

第5章 漫長的離異 / 083

第6章 革命啟航 / 107

第7章 全新的數學之路 / 123

第8章 弦論，魔法還是玩笑？ / 141

第9章 偶然成為必然 / 161

第10章 通往新千年之路 / 181

第11章 璞玉未琢 / 203

尾聲 好的時代 / 225

致 謝 / 239

注 釋 / 245