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该教科书介绍了因果费米子系统理论的基本概念，这是一种描述基础物理学的新近方法。该理论将量子力学、广义相对论和量子场论作为极限情况统一起来，因此是统一物理理论的有力候选者。从数学角度看，因果费米子系统为描述和分析非光滑几何及“量子几何”提供了普适框架，其动力学由创新的变分原理——因果作用原理来描述。 本书详细梳理了相关数学与物理基础，从基本原理出发阐释了因果费米子系统方法背后的物理概念。所有数学对象和结构均采用循序渐进的方式引入，深入讲解了用于分析因果费米子系统及因果作用原理的数学方法，并通过大量案例与应用进行演示。 本教材主要面向数学或物理学专业的硕士及研究生，同时也可作为该领域研究人员的参考著作。