數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件

愛因斯坦的宇宙與高空間

ParentsoftheScience/Hyperspace

數(shù)學(xué)與物理的交互作用高文芳交大物理所2004/1/17臺(tái)中女中/臺(tái)中一中愛因斯坦的宇宙與高空間

ParentsoftheSci1數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件2GalileoGalilei(1564-1642)GalileoGalilei(1564-1642)3IssacNewton(1642-1727)IssacNewton(1642-1727)4JamesClerkMaxwell(1831-1879)JamesClerkMaxwell(1831-18795AlbertEinstein(1879-)AlbertEinstein6數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件7Everythingisphysics

舉目所見皆是物理J.SchwingerMatterPhysics物質(zhì)物理Bio-Physics生命物理SocialPhysics社會(huì)物理[孔德AugusteComte,1798-1857]Everythingisphysics8數(shù)學(xué)與物理的交互作用微積分---牛頓重力場黎曼幾何–-愛因斯坦重力場纖維束FiberBundle---規(guī)範(fàn)場Calabi-Yau流形----SuperstringHyperspace高空間/表面宇宙(BraneUniverse)數(shù)學(xué)與物理的交互作用微積分---牛頓重力場9Riemann,GeorgFriedrichBernhard黎曼（1826～1866）生於德國漢諾威(Hanover)，卒於義大利Selasca。黎曼在分析與幾何上有極廣泛與深入的貢獻(xiàn)，其空間觀念與方法，影響及於現(xiàn)代理論物理，尤其是廣義相對論。25歲得到哥廷根的博士學(xué)位，兩年後提出論文〈Ontherepresentationofafunctionbymeansofatrigonometricalseries〉申請哥廷根的（無給）講師職位，1854年在偉大的高斯面前發(fā)表就職演說〈OntheHypothesisthatformsthefoundationofGeometry〉。在這篇演說中，黎曼為此後一百五十年的微分幾何大業(yè)指出了方向，立下了基礎(chǔ)，論文的本身不僅是個(gè)數(shù)學(xué)史上的一篇傑作，並且在表達(dá)上也是一個(gè)典範(fàn)。Riemann,GeorgFriedrichBernh10統(tǒng)一場論重力牛頓重力F=GMm/r2電磁力SU(1)庫倫定律F=kQq/r2

1950-弱交互作用力SU(2)強(qiáng)交互作用力SU(3)統(tǒng)一場論重力11HermannKlausHugoWeyl

[1885-1955]

1918HeproducedthefirstguagetheoryinwhichtheMaxwellelectromagneticfieldandthegravitationalfieldappearasgeometricalpropertiesofspace-time.HermannKlausHugoWeyl

[18812Gauge/Scalesymmetry規(guī)以畫圓FiberBundleGauge/Scalesymmetry規(guī)以畫圓Fiber13TheodorFranzEduardKaluza[1885-1954]Kaluzain1919,sentapapertoAlbertEinsteinproposingaunificationofgravitywithMaxwell'stheoryoflightThispaperwascommunicatedbyEinsteinhimselfon8December1921forpublishingTheodorFranzEduardKaluza[114OskarKlein

[1894-1977]Kleinassumedthefifthdimensiontobeperiodicwithaperiodl=c(2k)1/2/ewhereewasthechargeoftheelectronandkwasEinstein'sconstantofgravitation.ThedimensionwasontheorderofthePlancklength.Klein'sresultswerepublishedinNatureintheautumnof1926.OskarKlein

[1894-1977]Kleina15Kaluza-KleinTheoryofHyperspace重力場電磁場五維重力場四維重力場電磁場Kaluza-KleinTheoryofHypersp16

Ed.Witten[1951-]

FieldsMedal,1990

布蘭代斯大學(xué)(Brandeis)B.A.1971歷史系PrincetonM.A.1974/羅文嘉/Ph.D.in1976Harvard博士後1976-77;JuniorFellow1977-80Princeton物理教授1980;MacArthurFellowship1982高等研究院(InstituteforAdvancedStudy)ProfessorintheSchoolofNaturalSciences1982Atiyah:雖然他顯然是物理學(xué)家

(從他的著作可知),然而他主導(dǎo)數(shù)學(xué)的能力顯然少有數(shù)學(xué)家可以出其右,他以數(shù)學(xué)描述物理觀念的能力也是近乎唯一.其完美地運(yùn)用物理直觀,開創(chuàng)新而深入的數(shù)學(xué)的能力,一再令數(shù)學(xué)界嘆為觀止….數(shù)學(xué)是科學(xué)之母物理是科學(xué)之父

Ed.Witten[1951-]

Field17BrandeisUniversity物理系

BrandeisUniversity物理系18Randall-Sundrum1999

高空間表面物理Brane(hypersurface)PhysicsBrane四維表面Bulk我們住在這裡Extradimension第五維Randall-Sundrum1999

高空間表面物理Br1921世紀(jì)的主流物理--天文物理HyperspaceandSpaceTravel最熱門的行業(yè):天文旅行社1930天外有天1980粒子天文物理1990宇宙學(xué)成為實(shí)驗(yàn)科學(xué)2000顯學(xué)21世紀(jì)的主流物理--天文物理20數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件21OhMyGoD!OhMyGoD!22PresidentBTWNtheBushesPresidentBTWNtheBushes23數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件24數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件25數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件26數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件27數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件28數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件29景美木柵景美木柵30數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件31數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件32數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件33ExpandingUniverseExpandingUniverse34EdwinHubble(1889-1953)一九二三年，他在威爾遜山天文臺(tái)用當(dāng)時(shí)最大的二點(diǎn)五米口徑的反射望遠(yuǎn)鏡拍攝了仙女座大星雲(yún)的照片EdwinHubble(1889-1953)35TheHookerTelescopeonMt.WilsonPictureCredit:MountWilsonObservatoryTheHookerTelescopeonMt.Wi36數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件37數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件38CMBCMB39數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件40RobertWilson/ArnoPenzias1965RobertWilson/ArnoPenzias1941數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件42數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件43數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件44數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件45數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件46數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件47數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件48ArrayforMicrowaveBackgroundAnisotropy(AMIBA)ArrayforMicrowaveBackground49數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件50數(shù)學(xué)是科學(xué)之母物理是科學(xué)之父宇宙是科學(xué)之子結(jié)論:數(shù)學(xué)是科學(xué)之母結(jié)論:51凡所有相皆是虛妄

若見諸相非相即見如來

凡所有相皆是虛妄

若見諸相非相即見如來

52數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件53數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件54數(shù)學(xué)與物理的交互作用課件55西元1054年宋史客星至和元年五月已丑，出天關(guān)東南，可數(shù)寸，歲餘稍沒西元1054年56西元1054年宋至和元年五月已丑宋史客星出天關(guān)東南，可數(shù)寸，歲餘稍沒上當(dāng)了!西元1054年宋至和元年五月已