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诺森拓扑与物理不详9787539073460江西科学技术出版社
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\\\\\\\\\\\\\\\"第YI章 核及原子的复几何
第二章 拓扑力的展
第三章 马约拉纳费米子以及辫子群的表示
第四章 算术规范场论:简要介绍
第五章 奇定理
第六章 任意子之外
第七章 物理学的四次和第二次量子——量子信息下力和物质的统一
第八章 从第YI原理计算的角度看拓扑绝缘体
第九章 哈珀模型中的SO4对称
附录\\\\\\\\\\\\\\\"
\\\\\\\\\\\\\\\"一个很吸引人的想法是通过几何化的方式来描述物质,并用几何中的拓扑质来描述物质的那些守恒质。开尔文(Kelvin)开创地提出用理想流体中的纽结涡旋来描述原子。每个原子类型对应于一个纽结,而纽结无法改变自身拓扑的特决定原子在物理及化学过程中的守恒(正如人们在1纪理解的那样)。开尔文的模型没能保留下来,因为我们现在知道原子有结构并且是可分的,即原子核由质子和中子构成,并被所包围,在高能量下这些基本结构是可以被分开的。从原子里剥离一个需要的能量大约在1eV的数量级,但是从原子核里剥离一个质子或中子则需要若干MeV的能量。
在原子物理及核物理领域,质子、中子和通常被视为点状的粒子,它们通过电磁场和强核力相互作用。量子力学是一个至关重要的理论。在这个理论下,及核子都有离散的能谱。核子(质子和中子)本身由三个点状的夸克构成,但是从夸克的理论,即量子色动力学(quantumchromodynamics,CD)中,我们几乎没有得到任何对核结构及相互作用的认识。这些点状的模型在理念上就令人不满意,因为一个点显然是一个非物理的理想化模型,是物质及电荷密度的奇点。无穷的电荷密度无论在经典的电动力学还是在的量子场论里都会造成困难。用更加光滑的结构承载质子、中子和数这些离散的信息才是可取的。
在这篇文章里,我们为中原子提出一个几何模型。在这个模型里,质子数P和中子数N都是拓扑的,而且原子的组成粒子都不是点状的。在一个中原子里,数也是P,因为带有和质子相比完全等量且相反的电荷。给定P,对应于不同N的原子(或者他们的原子核)被称作同位素。
开尔文之后另一个相关的想法来源于斯格姆(Skyrme)。他在3+1维时空下提出了一个具有单个拓扑不变量的非线波色介子场论。斯格姆指出这个不变量就是重子数(baryonnumber)。重子数(也叫原子数)是质子数及中子数的和,B=P+N。斯格姆的重子在场论里是孤子(soliton),因此是光滑的、拓扑稳定的场结构。斯格姆的模型是用来描述原子核的,但是也可以被加进来,从而形成一个完整的原子模型。在斯格姆模型里,质子和中子是可以被区分的,但前提是他们内部的旋转自由度先被量子化。从这可以导出一个量子化的“同位旋(isospin)”。质子的同位旋朝上(I3=1/2),中子的同位旋朝下(I3=-1/2)。这里I3是同位旋的第三个分量。这个模型和众所周知的盖尔曼-西岛(Gell-Mann-Nishijima)方程是相容的。\\\\\\\\\\\\\\\"
◎“诺贝尔物理学奖”获得者杨振宁、罗杰·彭罗斯,“量子自旋霍尔效应”提出者张首晟,“菲尔兹奖”获得者迈克尔·阿蒂亚等,共12位国内外“不错科学家”共同撰写,揭开物理世界的奇妙畅想。
◎牛津大学墨顿学院导师何杨辉等严谨审校中文译本。
◎一本书涵盖黑洞、拓扑引力、拓扑绝缘体、任意子等拓扑物理学的前沿问题,解析诺贝尔奖ZUI关注的那些物理新发现。
◎特别邀请南开大学陈省身数学研究所特聘研究员常亮,普渡大学数学系理教授崔星山,清华大学交叉信息研究院博士后研究员于立伟翻译。
◎院士邢定钰,以色列魏茨曼科学研究所教授颜丙海,南京大学教授卢明辉等知名者袂。
◎探寻遍布于生活每个角落的拓扑物理学,感受人类社会的细微改变。
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