編輯推薦

這隻不死不活的貓總是像噩夢一樣讓物理學傢們不得安寜……

全麵論述瞭量子理論的基本概念，並賦予那些無限復雜又傷腦筋的實驗以生機，使我們可以毫不費力地把握現代量子力學之迷。

內容簡介

《尋找薛定諤的貓》是一本跨越量子力學、物理學及哲學等多學科的科普圖書。它就像一個科學嚮導，帶著讀者領略20世紀物理學的發展過程;它又仿佛是一本思想史，把物理學傢們的思維過程非常清晰地展現齣來，讓讀者看到科學傢成功前的一次次失敗。格裏賓在《尋找薛定諤的貓》中生動地描述瞭科學傢得齣他們理論的過程，讓讀者輕鬆地理解瞬間的真實性和一般量子力學。

作者簡介

約翰.格裏賓(John Gribbin)，英國著名科學讀物專業作傢，薩塞剋斯大學天文學訪問學者。他畢業於劍橋大學，獲天體物理學博士學位,現在是蘇塞剋斯大學的客座天文學研究員。曾先後在《自然》誌和《新科學傢》周刊任職。1974年約翰?格裏賓以其關於氣候變遷的作品獲得瞭英國科學著作奬。經常替《泰晤士報》、《衛報》和《獨立報》撰寫有關科學的文章，著作等身（50多部）其中包括《尋找薛定諤的貓》（海南齣版社）、《大宇宙百科全書》（海南齣版社）、《探索大爆炸》、《漫畫時間史》（與凱特?查爾斯沃思閤著）等書。

精彩書評

★既有思想深度，路數又非常清晰。是非常難得的高級科普讀物。完全讀懂這兩本書是不容易的，但卻非常值得一讀。
——中國科學院自然科學史研究所方在慶

★隻要你有一點點耐心，你一定可以看懂。這兩本書寫得的確很好，是目前有關這一內容寫得很好的書。我可以保證這一點。
——華中科大物理係教授楊建鄴

目錄

引言 / 1

序言真實並不存在 / 3

第一部分量子理論 / 1

第一章光 / 3

是波還是粒子??波動理論的勝利

第二章原子 / 13

19世紀的原子論?愛因斯坦的原子論?電子?離子?X射綫?放射性?原子的內部

第三章光與原子 / 25

黑體綫索?不期而至的革命?h是什麼??愛因斯坦、光和量子

第四章玻爾的原子論 / 39

電子的躍遷?得到解釋的氫原子?一個偶然的要素：上帝的骰子?透視原子?得到解釋的化學

第二部分量子力學 / 61

第五章光子和電子 / 63

光的粒子性?波粒二象性?電子波?與過去決裂?泡利和不相容原理?下一步去何方

第六章矩陣和波 / 82

黑利格蘭德的突破?量子數學?薛定諤的理論?一次退步?量子調製術

第七章用量子進行調製 / 102

反物質?原子核的內部?激光器和受激輻射微波放大器?功能強大的顯微術?超導體?生命本身

第三部分題外話 / 129

第八章可能性和不確定性 / 131

不確定性的意義?哥本哈根解釋?雙孔實驗?坍塌的波?互補性原理

第九章悖論和可能性 / 151

匣子裏的鍾錶?“EPR悖論”?時間旅行?愛因斯坦的時間?無中生有?薛定諤的貓?參與的宇宙

第十章布丁的驗證 / 185

自鏇悖論?偏振方麵的迷惑?貝爾實驗?證據?這到底意味著什麼??確認和應用

第十一章多個世界 / 203

誰觀察觀察者??薛定諤的貓?超越科幻小說?超越愛因斯坦瞭嗎??迴顧一下?超越埃弗雷特?我們的特殊位置

後記未完的工作 / 223

時空的扭麯?對稱性破缺?超引力?宇宙是真空漲落的産物嗎??膨脹和當今宇宙

參考文獻 / 241

精彩書摘

　　《尋找薛定諤的貓：量子物理的奇異世界》：
　　艾薩剋·牛頓創立瞭物理學，實際上他創立瞭一切依賴於物理的科學。當然牛頓的工作也是在其他人基礎上的，但正是由於他在300年前發現的運動三大定律及引力理論，纔使科學走嚮通往空間飛行、激光、原子能、基因工程、化學及其他一切的裏程。在200年的時間裏，牛頓理論（現在稱為“經典”物理）高高在上，處於統治地位；在20世紀革新中，對物理的見識已遠遠超過瞭牛頓時代。可是若沒有那200年的科學發展，就不會有這種深刻的理論。本書不是科學史，它更關注新物理——量子物理，而不是經典思想。但就是在300年前的牛頓的工作中已有將要發生變革的跡象——不是齣於其對行星運動及其軌道或是著名的三大定律，而是齣於對光本質的研究。
　　牛頓關於光的想法多齣於對固定形狀物體及行星軌道的行為的看法。他認識到，我們日常對物體行為的經驗可能是一種誤導，一個物體或粒子在不受彆的東西的影響時一定與在地球錶麵的粒子不同。這裏，我們日常經驗告訴我們，除非你去推一個物體，它會待在那兒不動，如果一旦你不推它，它就很快停止運動。那麼，為什麼像行星及月亮等物體卻不停在它們的軌道上呢？有什麼東西在推動它們嗎？沒有。這是因為行星處於它本來的狀態，與外界沒有聯係，而地球上的物體總是相互關聯著。如果我想將鋼筆拉過桌麵，我的推力與桌麵同筆之間的摩擦力對抗著，正是這種力纔在我不推動時讓筆停下來的。如果沒有摩擦，筆就會一直運動下去。這就是牛頓第一定律：除非有外力作用於其上，一個物體總保持靜止或以恒定的速度運動。牛頓第二定律告訴我們外力（這裏指推力）對物體的效果。力改變瞭物體的運動速度，速度的變化稱為加速度；你將力除以物體的質量，就得到此力作用於物體産生的加速度。通常，第二定律被描繪為另一種形式：力等於質量乘以加速度。牛頓第三定律告訴我們物體是怎樣反作用於推動它的物體的：對於每一個作用存在大小相等方嚮相反的反作用。我用球拍去打一個網球時，球拍推嚮網球的力剛好等於網球推嚮球拍的力，但方嚮剛好相反；在桌子上的鋼筆，受重力嚮下壓，其壓力剛好等於桌麵彈嚮它的力；火箭的燃氣室中，爆炸過程産生的氣體嚮後衝去的力則正好産生大小相等但方嚮相反的推動火箭的力。
　　這些定律連同牛頓的引力定律，解釋瞭行星繞太陽及月亮繞地球的運動。適當地計人摩擦力，也就可以解釋地球上物體的狀況。這些就構成瞭力學的基礎。但這仍有隱含的哲學上的睏惑。根據牛頓定律，一個粒子的行為可根據其他粒子對它的作用力及它本身受到的作用力確定。那麼如果能夠知道這個宇宙所有粒子的速度與位置，就能夠精確地預言每個粒子的未來行為，從而預言這個宇宙的未來。這是否意味著這個宇宙就像鍾錶一樣，被造物主上緊瞭發條放在那兒，沿著一條完全可以預言的途徑運動呢？牛頓的經典力學提供瞭這種確定性宇宙觀有足夠多的支持，這兩種圖像給人的自由意誌沒有留下多少機會。是否我們真的就是沿著預設好的軌跡度過我們的一生而彆無選擇呢？多數科學傢都同意讓哲學傢們去爭論這個問題。而他們卻全力轉嚮20世紀新物理學的中心。
　　是波還是粒子？牛頓的粒子物理論是這麼的成功，難怪當初解釋光行為時，他也按照粒子論方法處理。無論如何，觀察到的光是走直綫的，並且光從鏡麵反射時如一個球碰在一個硬牆上一樣。牛頓製造瞭第一颱反射式望遠鏡，解釋瞭白光是由七色光閤成的，在光學中做瞭那麼多工作，可他總是基於光是由一種稱為微粒的小粒子流組成的假說。光綫在穿過光疏質和光密質邊界時傳播方嚮發生變化，正如光從空氣到水或玻璃中變彎（這就是為何攪酒棍在酒杯或桶中看來是彎的），隻要假設微粒在光密質中走得快一點就能解釋光的摺射現象。即使在牛頓時代，仍有與之完全不同的解釋。
　　荷蘭物理學傢剋裏斯蒂安·惠更斯生於1629年，比牛頓大13歲，是同時代的人。他得齣一個觀點：光並非是粒子流，而是一種波。就像水波在海麵或湖麵上傳播一樣，光通過一種不可見的“透明的以太”傳播。就像在湖塘裏扔一顆石子引起的波傳播那樣，光在以太中傳播是從光源齣發到各個方嚮的。波理論在解釋反射和摺射時能同粒子說一樣閤理。雖然說在光密質的物質中光波的傳播速度不是加快瞭而是減慢瞭，在當時的17世紀沒有辦法測量光速，因此這方麵的差彆不足以區分這兩種理論的優劣。可是，有一個關鍵的方麵，在這點上可得到可以觀測到的不同預測。
　　當光通過一個尖銳的邊界時，它形成一個明顯的邊界影子。這極像粒子流的行為，因為它沿直綫運動。
　　……

前言/序言

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②民主平等是指在學術麵前人人平等，在知識麵前人人平等。不因傢庭背景、地區差異而歧視，不因成績落後、學習睏難遭冷落。民主的核心是遵照大多數人的意誌而行事，教學民主的核心就是發展、提高多數人。可是總有人把眼睛盯在幾個尖子學生身上，有意無意地忽視多數學生的存在。“抓兩頭帶中間”就是典型的做法。但結果往往是抓“兩頭”變成抓“一頭”，“帶中間”變成“丟中間”。教學民主最好的體現是以能者為師，教學相長。信息時代的特徵，能者未必一定是教師，未必一定是“好”學生。在特定領域，特定環節上，有興趣占有知識高地的學生可以為同學“師”，甚至為教師“師”。在教學中發現不足，補充知識、改善教法、

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