Emergence in Condensed Matter and Quantum Gravity: A Nontechnical Review

این کتاب علم را در سطح نیمه محبوب و علمی آمریکایی بررسی می کند. با توجه به جهات رقیب پژوهشی و مواضع فلسفی یکنواخت است. سخت است که حتی دو نفر در مورد چیزی به توافق برسند، با این حال یک میلیون میلیارد مولکول آب می توانند به طور ناگهانی و ناگهانی هماهنگ شوند تا خود را در یک کریستال یخ قفل کنند یا یکدیگر را آزاد کنند تا به صورت بخار به بیرون بریزند. ظرفیت شگفت انگیز خود سازمان دهی ماده یکی از معماهای مرکزی و عمیق فیزیک است که پیامدهایی برای همه علوم طبیعی دارد. فیزیکدانان در قرن گذشته تنوع قابل توجهی از مراحل ماده پیدا کرده اند - و به همان اندازه مشترکات قابل توجه در این تنوع. سرعت اکتشاف، در سال‌های اخیر، با درک مراحل کوانتومی ماده و به اصطلاح نظم توپولوژیکی، سریع‌تر شده است. مطالعه مواد به ظاهر غمگین با قلمرو عجیب‌تر گرانش کوانتومی تماس برقرار کرده است، زیرا نظریه‌پردازان متوجه می‌شوند که پیوستار فضازمان ممکن است خود مرحله‌ای از برخی اجزای عمیق‌تر و هنوز ناشناخته باشد. این تحولات مفهوم گاه مبهم ظهور را تجلی می بخشد - دقیقاً چگونه است که پیچیدگی باعث سادگی می شود.

This book surveys the science at a semipopular, Scientific American-level. It is even-handed with regard to competing directions of research and philosophical positions. It is hard to get even two people to agree on anything, yet a million billion water molecules can suddenly and abruptly coordinate to lock themselves into an ice crystal or liberate one another to billow outwards as steam. The marvelous self-organizing capacity of matter is one of the central and deepest puzzles of physics, with implications for all the natural sciences. Physicists in the past century have found a remarkable diversity of phases of matter―and equally remarkable commonalities within that diversity. The pace of discovery has, if anything, only quickened in recent years with the appreciation of quantum phases of matter and so-called topological order. The study of seemingly humdrum materials has made contact with the more exotic realm of quantum gravity, as theorists realize that the spacetime continuum may itself be a phase of some deeper and still unknown constituents. These developments flesh out the sometimes vague concept of the emergence―how exactly it is that complexity begets simplicity.