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目录

前言 什么是时间和空间
I 量子引力理论的基石：宇宙的本质
01 宇宙学原则：宇宙之外什么都没有
02 宇宙学第二原则：我们处在宇宙之中
03 宇宙学第三原则：观察者很多，但世界只有一个
04 宇宙学第四原则：宇宙是由过程构成的
II 研究量子引力的三种不同路径
05 黑洞热力学1：神秘的黑洞与隐藏区域
06 黑洞热力学2：不断加速的观察者
07 黑洞热力学3：黑洞的温度
08 黑洞热力学4：空间的单位与有限的信息
09 圈量子引力1：对空间的计量
10 圈量子引力2：节点、连接和扭量
11 弦理论
III 通往量子引力的优选路线：全息原理
12 全息原理
13 如何编织一根精细的弦
14 塑造当前宇宙的力量究竟是什么
结 语 量子引力理论未来的种种可能性
后 记
新版后记
术语表

作者简介

李·斯莫林是美国有名理论物理学家，在量子引力学领域做出了十分突出的贡献。生于纽约的他曾在罕普什尔大学和哈佛大学深造。他是加拿大圆周理论物理研究所创始人之一。李·斯莫林早期著作主要探究当代物理学和宇宙学引发的哲学问题，如《宇宙生命》、《量子引力学之路》、《物理学之困》和《时间重生》等。

主编推荐

"关于量子引力理论，没有人能比李·斯莫林讲得更好！世界知名理论物理学家、圈量子引力理论创始人李·斯莫林科普力作，带你穿梭时空，走入量子引力的世界！ ●“科学大师书系”经典再现。中国科学院院士、复旦大学校长金力，科技创新研究者、清华大学教授陈劲，世界知名哲学家、《直觉泵和其他思考工具》作者丹尼尔·丹尼特重磅推荐！ ● 湛庐文化出品。"

内容简介

围绕“时间和空间的本质是什么”以及“观察者与他们观察到的系统有着怎样的关系”两个问题，李·斯莫林介绍了目前宇宙学研究领域对于量子引力理论的三条主要研究路径：相对论（产生了圈量子引力理论）、量子理论（产生了弦理论）和从基本原理出现形成新的理论（黑洞热力学）。量子引力理论是人类试图构建“万物理论”的一个重要尝试。在《李·斯莫林讲量子引力》中，李·斯莫林用简单明了的术语向我们解释科学家所理解的量子世界，还讲述了科学发现背后的迷人故事，风格独特、笔触清晰，直击宇宙深层问题，让我们得以预见量子引力理论令人瞩目的未来发展。

精彩内容

01 宇宙学原则：宇宙之外什么都没有 人类是会制造工具的物种。因此，当我们发现一些外表精致、结构复杂的东西时．便会本能地问：“谁创造了它？”但是，我们在准备科学地了解宇宙之前必须知道，这并不是一个应该问的问题。诚然，宇宙是美丽的。因为它有着错综复杂的结构。但它不可能是由存在于它之外的任何东西创造出来的，因为根据定义，宇宙就是一切．在它之外什么也没有。同样，根据定义，在宇宙诞生之前也不可能有任何东西创造了它．因为即使有什么东西存在，它也一定是宇宙的一部分。所以宇宙学原则就是“宇宙之外什么都没有”。 但这并不是要否定宗教或是神话，因为那些信仰者所寻求的灵感和启迪总会有存在的空间。然而，如果我们渴求的是知识，如果我们想了解宇宙是什么以及它是如何形成的，我们就需要找出那些切身问题的答案。并且，问题的答案只能涉及宇宙之中存在的事物。 原则意味着我们需要把宇宙定义为一个封闭系统。也就是说，对宇宙中任何事物的解释，只能涉及宇宙中也存在的其他事物。这将会产生很好重要的各种推论，在接下来的章节中，每一个推论都将被反复提及。其中最重要的一点是－对宇宙中任何实体的定义或描述都只能涉及宇宙中的其他事物。如果某个物体有一个位置，则这个位置只能相对于宇宙中的其他物体来描述。如果它有一个运动，那么这个运动只能通过观察它相对于宇宙中其他物体的位置的变化才能被识别出来。 独立于现实世界中现实事物关系之外的空间是没有意义的。空间不是一个舞台，可空可满，物体可以在其上来来去去。空间与其间存在的事物密不可分．它只是物体之间众多关系中的一个方面而已。从某种意义上讲，空间就像一个英文句子。谈论一个没有单词的句子是荒谬的。每个句子都有一个语法结构。该结构被包含于其中的单词与单词之间的关系定义，类似于主语一宾语或形容词一名词的关系等。如果我们把句子中所有的单词都去掉，那么不仅句子不复存在，什么都不存在了。此外，语法结构多种多样，对不同单词进行不同的排列，可形成不同的关系。没有一个保证的句子结构能够独立于特定的单词而普适于所有的句子。 宇宙的几何学特征特别像英语句子的语法结构。如果没有单词之间的关系，语法结构和句子就不复存在。同理，如果没有宇宙中物体之间的关系，空间也就不复存在。如果你通过去掉一些单词或者调整单词的顺序来改变一个句子，句子的语法结构也就随之发生改变。同样，当宇宙中的物体彼此之间的关系发生改变时，空间几何也会随之改变。 综上所述，谈论一个空无一物的宇宙是荒谬的，和谈论一个没有单词的句子一样荒谬。而谈论一个只有一件东西的空间就显得更加荒谬了，因为那样的话，就没有任何关系来定义这个东西到底在什么位置。在这里，前文中的类比不再适用，因为确实有只含一个单词的句子存在。然而，我们通常会借助它与相邻句子的关系来弄明白只有一个单词的句子的意思。 P3-5

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