粒子物理的标准模型是量子场论最成功的范例,也是迄今科学家们构建的、经受了无数高精度实验检验的、最精确的科学模型。最近欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)发现了希格斯玻色子。这是一件异常卓越的成就。它完成了粒子物理的标准模型,并为理解可能超出它的物理铺平了道路。
超弦/M理论是一个涵盖了极为广泛的领域、处理丰富的和多种多样物理系统的数学框架。目前相当多的理论家认为超弦/M理论可能是自洽统一基本粒子所有基本相互作用的,特别是包括引力在内的,自然的候选理论,它克服了长期存在的不能以任何明显方式纳入引力的量子场论不完备性缺陷。
诞生于上世纪80年代中期的超弦唯象学通常指的是超弦/M理论中处理基本粒子物理的一些问题,特别是超出标准模型、暗物质和宇宙学等的一个分支。标准模型所赖以建立的各种数学方程都可以在低能极限下由超弦理论得到。这就是是说标准模型的所有关键性质都可以明显地从超弦/M理论产生出来。当前有关基本粒子标准模型中无法求得的一些细节计算正在取得进展,尽管难度很大。对于超出标准模型的物理以及暗能量和暗物质的一些重要课题也在处理之中。
本书包含了本领域的许多权威专家撰写的超弦唯象学各种观点的文章。概述了当前相关前沿领域的新进展,既包括了一些从教学角度出发的普遍的导论性文章,也有一些技术细节的评述和目前正在研究的课题以及未来的突出问题和一些观点的简明介绍。
本书共分14章:1.电子是什么?(M J Perry);2.什么是膜和为什么需要膜(J Conlon);3.关于弱耦合杂化弦的观点(M K Gaillard);4.多余维度中场的分析学:对于粒子物理的几堂弦理论课(H P Nilles 和 P K S Vaudrevange);5.弦景观:一种个人看法(K R Dienes);6.弦唯象学用的数学(M R Douglas);7.弦理论景观(A N Schellekens);8.局域弦模型和模稳定性(F Quevedo);9.F-理论:从几何学到唯象学(S SchaeferNameki);10.紧致弦理论——对于粒子物理的一般预言(P Kumar);11.我们如何能在弦/M理论与我们的四维世界之间建立联系?(G Kane);12.弦宇宙学——弦理论中的强场暴涨(A Westphal);13.弦理论中的暗能量(B Greene & G Shiu);14.宇宙学超对称(SUSY)破缺和Pyramid方案(T Banks)。
本书是一本高水平的专著,为世界科学出版社的高能物理方向高等系列丛书的第22卷。三位编者多年从事高能物理研究,特别是对于标准模型、超出标准模象以及弦/M理论的相关问题发表了大量研究著作。本书以对弦理论感兴趣的物理学家和研究生为读者对象,选择的内容尽可能全面和广泛。对于从事高能物理理论研究和教学人员都具有很好的参考价值。
丁亦兵,教授
(中国科学院大学)