罗杰·彭罗斯，世界D尖理论物理学家之一，因发现黑洞形成是广义相对论的强健结果而荣获2020年诺贝尔物理学奖。他与霍金合作了畅销书《时空的本性》。彭罗斯的其他著作还有《宇宙的轮回》《通向实在之路》《皇帝新脑》等。他现在是牛津大学荣誉Rouse Ball数学教授，居英国牛津。

2020年诺奖桂冠获得者彭罗斯指出，时尚、信仰和想象尽管有时能在物理学中开花结果甚至缺一不可，却正在三个最重要的领域——弦论、量子力学和宇宙学中将今天的研究者引向歧路。

    彭罗斯说，弦论假定的六个额外隐藏维度偏离了物理的实在性，他警告理论的时髦会遮蔽我们对其合理性的判断。就量子力学而言，其解释原子宇宙的巨大成功令人盲目相信它必然也适用于大质量的对象，但彭罗斯则建议量子论有可能变化。至于宇宙学，他认为当下大多数关于宇宙起源的想象都不可能是真的，它们背后可能存在更疯狂的实在性。最后，彭罗斯描述了时尚、信仰和想象是如何活脱脱地造就了他自己的工作——从正在引领时尚（可能取代弦论）的扭量理论到可能被人看成“共形疯狂宇宙学”的“共形循环宇宙学”。

    在本书中，我们将看到一个物理学大咖对当今一些最重要的物理学进展的严肃批评。

“正宗的彭罗斯风味：每页都洋溢着深邃、D创而雄辩的言辞。他对物理学和宇宙学的现实危机和未来希望的观点，为科学在当下关头的流行思想带来了警醒。本书值得广大专家和大众倾听。”

                                                                 ——李·斯莫林，《时间再生：从物理学危机到宇宙未来》的作者

“出色而具有挑衅性……我强烈推荐这本书给所有最高法院的学生。”

                                                                           —— Thomas G. Hansford，《法律与政治》书评

“一份破译宇宙最小和Z大尺度上的奥秘的极其原创、丰富而全面的调查。”

                                                                                       ——《科学》

“本书将使读者欣赏到如何将科学视为人类的事业。”

                                                                                        ——《选择》

“彭罗斯提出了宝贵的观点，应该认真对待。”

                                                         ---史蒂文·鲍尔（Steven Ball），《科学观点》和《基督教信仰》

“对近代Z杰出的理论物理学家之一如何构成现实与量子理论，标准宇宙学以及试图取代它们的理论之间的关系的宝贵见解。”

                                                                                ——Richard Webb，《新科学家》

“彭罗斯在这本富有洞察力和挑衅性的科普著作中进入现代物理学的核心问题……有益的科学探索在寻找真相时陷入了困境。”

                                                                                   ——出版商周刊

“最重要的不是他在Z新著作中写的关于弦论，宇宙学和量子力学的确切信息……而是完全可以写成一本如此博大精深的书。如果他的继任者不能做到这一点，科学将变得更加贫穷。”

                                                                              ——菲利普·鲍尔《Profpect》

 “彭罗斯站在主流之外，批评基础物理学的核心教条，扮演着爱因斯坦和弗雷德·霍伊尔爵士的角色，爱因斯坦迫使量子理论家捍卫和磨练他们的思想，而弗雷德·霍伊尔爵士则不断地挑战大爆炸理论家以提炼他们的思想。这是极其重要的作用，彭罗斯可能会长期履行它。”

                                                                                         ——时代高等教育

1 时尚

1.1 数学美的驱动

1.2 过去的时尚物理

1.3 弦论的粒子物理学背景

1.4 QFT的叠加原理

1.5 费曼图的威力

1.6 弦论的初心

1.7 广义相对论的时间

1.8 外尔的电磁规范理论

1.9 函数自由度

1.10 函数自由度的量子障碍？

1.11 高维弦论的经典不稳定性

1.12 弦论时尚地位

1.13 M-理论

1.14 超对称性

1.15 AdS/CFT对偶

1.16 膜世界与景观

2 信仰

2.1 量子启示

2.2 普朗克的E=hn

2.3 波粒悖论

2.4 量子与经典水平：C，U和R

2.5 点粒子的波函数

2.6 光子的波函数

2.7 量子的线性特征

2.8 量子测量

2.9 量子自旋的几何

2.10 量子纠缠与EPR效应

2.11 量子函数自由度

2.12 量子实在性

2.13 客观量子态还原：量子信仰的极限？

3 想象

3.1 大爆炸与FLRW宇宙学

3.2 黑洞与局域不规则性

3.3 热力学第二定律

3.4 大爆炸悖论

3.5 视界：随动体积与共形图

3.6 大爆炸的惊人精度

3.7 宇宙学熵？

3.8 真空能量

3.9 暴胀宇宙学

3.10 人存原理

3.11 更虚的宇宙学

4 宇宙新物理学？

4.1 扭量理论：弦的替代者？

4.2 量子基础在哪里？

4.3 共形疯狂宇宙学？

4.4 我的小故事

附录 数学补充

A1 迭代指数

A2 场的函数自由度

A3 矢量空间

A4 矢量基，坐标与对偶

A5 流形的数学

A6 物理学中的流形

A7 丛

A8 由丛看函数自由度

A9 复数

A10 复几何

A11 调和分析

参考文献

索引