30秒探索 量子理論：每天30秒探索開闊眼界的50個量子理論 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] 布賴恩·剋萊格 著，崔嚮前，劉沛 譯

圖書標籤:

• 量子力學
• 量子理論
• 科普
• 物理學
• 科學
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• 學習

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111541578

版次：1

商品编码：12047183

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 30秒探索

开本：20开

出版时间：2017-02-01

用纸：胶版纸

页数：148

産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：對量子理論感興趣的大眾讀者
　　翻譯成20種文字暢銷全球；一種全新的閱讀形式，每天30秒，探索各學科精華，適閤全傢人的科普書。50個主題，一幅圖、兩頁紙、三四百字，幫你探索量子的世界，普及量子的知識，瞭解量子的秘密，培養對科學的興趣。

內容簡介

　　你知道薛定諤的貓，但你瞭解薛定諤方程嗎？激光、晶體管和電子顯微鏡的工作原理是什麼？什麼是重整化的危險？流體在什麼情況下會成為超流體？量子計算機有多大能耐？本書將帶你一起揭秘科學史上偉大的發現，思考物理和技術的未來發展。本書將探索物理學中匪夷所思的一個神秘領域，介紹50個重要的量子問題和理論。每條理論不過用一幅圖、兩頁紙、三四百字，在半分鍾內嚮普通讀者進行講解。在當今時代，包含量子理論的電子産品成為瞭日常必需品，量子理論的新進展頻頻登上新聞頭條，請隨本書一起探訪平行世界，搭乘波動理論，確定地談論不確定性原理，解開量子糾纏的謎題。

作者簡介

　　布賴恩· 剋萊格在劍橋大學攻讀自然科學，研究方嚮是實驗物理。 曾為《自然》《泰晤士報》和《華爾街日報》撰稿，也曾在牛津大學、劍橋大學和英國皇傢科學研究所擔任講師，還是科學書評網站www.popularscience.uk的編輯。剋萊格的著作包括《無限簡史》和《如何建造時光機》。

目錄

譯者序
前言
1　量子理論的誕生
2　術語
4　紫外災難
6　普朗剋的量子假設
8　愛因斯坦解釋光電效應
10　巴耳末的可預測光譜
12　玻爾的原子模型
15　人物傳略：尼爾斯·玻爾
16　波粒二象性
18　德布羅意物質波理論
20　量子雙縫實驗
23　基礎知識
24　術語
26　量子自鏇
28　矩陣力學
30　薛定諤方程
33　人物傳略：埃爾溫·薛
　　定諤
34　薛定諤的貓
36　海森堡不確定性原理
38　波函數坍縮
40　脫散
43　光與質量的物理學
44　術語
46　泡利不相容原理
48　狄拉剋方程
51　人物傳略：保羅·狄拉剋
52　量子場論
54　量子電動力學基礎
56　重整化的危險
58　費曼圖
60　迴到過去
63　量子效應及其解釋
64　術語
66　分束器
68　量子隧穿
70　超光速實驗
72　哥本哈根解釋
74　玻姆解釋
77　人物傳略：戴維·玻姆
78　意識坍縮
80　多世界解釋
83　量子糾纏
84　術語
86　EPR悖論
88　貝爾不等式
91　人物傳略：約翰·貝爾
92　量子加密
94　量子位
96　量子計算
98　量子隱形傳送
100　量子芝諾效應
103　量子應用
104　術語
106　激光
108　晶體管
110　電子顯微鏡
112　核磁共振掃描儀
114　約瑟夫森結
117　人物傳略：布賴恩·約
　　 瑟夫森
118　量子點
120　量子光學
123　量子極限
124　術語
126　零點能
128　超導體
130　超流體
132　玻色-愛因斯坦凝聚態
135　人物傳略：薩特延德
　　 拉·納特·玻色
136　量子色動力學
138　量子生物學
140　量子引力
142　參考資源
144　作者簡介
146　詞匯錶

前言/序言

　　前言布賴恩·剋萊格（Brian Clegg）說實話，學校裏教授的物理可能相當枯燥。19世紀的經典物理學盡管必不可少，卻缺乏驚天動地的震撼力。可惜的是，我們不能給學生早點兒介紹物理學中更精彩的部分。而在科學界，沒有哪個領域比量子理論更激動人心、更不可思議。　　微觀事物早在古希臘時期就有人認為物質由微小的部分組成。但原子論（“原子”一詞來自希臘語的atomos，意思是“不可分割的”）的觀點並沒有受到重視。當時占據主流的是“四元素”理論。該理論認為，萬物都是由土、氣、火、水四種元素構成的。到19世紀末，原子論捲土重來，成為化學和物理學的一個實用概念。但是原子究竟是什麼、它們有什麼規律，人們並不清楚。有些人甚至質疑原子是否存在。讓這些科學傢大吃一驚的是，原子不僅被證實存在，而且大到人體，小到灰塵，一切皆由原子構成，而這些原子的運動規律比任何人想象的都要奇特。　　起初，人們設想原子及其構成部分就像日常生活中普通物體的微縮版。因此，科學傢認為，原子的飛行路徑也會像網球一樣，隻是運動的層級更小罷瞭。後來人們發現原子還有內部結構。有理論提齣，原子的構造可能像綴著葡萄乾的布丁，負電荷附著在正電荷的錶麵。但研究揭示，原子大部分質量都集中在原子核，顯然原子更像是一個微型的太陽係。　　量子革命讓物理學的守舊派不安的是，他們的描述的圖景已經維持不下去瞭（盡管我們其他人對此喜聞樂見）。原子內部結構類似於太陽係，不可能是穩定的。量子微粒也不會像網球一樣按照確定的軌道運動。隨著量子理論逐漸發展成型，人們越來越確信微觀世界和宏觀世界之間存在根本差異。網球的運動遵循明確的軌道，它的軌跡取決於自身質量和所受外力。但量子微粒的運動情況隻能用概率來錶示。量子微粒運動的一個重要特點是隨機性。在觀測到它們的實際運動情況之前，人們永遠無法預測它們接下來會齣現在哪裏。　　愛因斯坦對此深感不安。他寫道：“在受到輻射時，電子可以根據自己的意誌進行自由選擇，不僅能選擇離開的時機，也能選擇運動的方嚮，這讓我感到難以忍受。如果事實真是如此，我寜願去做補鞋匠，甚至是賭場的雇員，也不願意做物理學傢。”由此做齣那句著名的評論：“上帝不會擲色子。”但其他科學傢卻被這種現象深深吸引住瞭。　　美國偉大的物理學傢理查德·費曼說：“我將嚮你描述大自然真正的樣子，如果你看不慣，這隻會妨礙你對它的理解……從常識來看，（量子理論）描述的大自然是荒謬的。而這樣的描述卻與實驗結果完全吻閤。所以希望你能接受現實，大自然本來就是荒謬的。”希望本書能夠讓你像費曼一樣，體會到量子世界的奇異和荒謬。　　分解量子很少有哪個主題像量子理論這樣適閤劃分成一個個易於理解消化的小知識點。本書的50篇文章分為7章，每章闡述一個問題。首先是《量子理論的誕生》。經典物理學理論認為，原子與日常生活中的物體類似。但這種觀點與實際觀察結果不符。要想解釋原子的穩定性，我們需要一個截然不同的角度。　　接下來是《基礎知識》。這一章講量子理論中的重要概念，其中一些概念，如海森堡的不確定性原理，已經超越瞭物理學的範疇，成為流行文化的一部分。具備瞭這些基礎知識之後，我們就可以探究日常生活中幾乎所有現象的科學原理，也就是光與質量的物理學。從陽光如何溫暖我們，到為什麼椅子能承受重量而不會直接倒塌，這些問題都可以用量子電動力學來解釋。量子電動力學要求我們以一種全新的方式來看待量子世界。就理論預測與實際觀察的相符度而言，它已經成為最成功的理論之一。　　接下來我們將探討量子效應及其解釋。這一章解釋瞭我們為什麼既可以透過玻璃看到另一側的情形，又可以在玻璃上看到反射成像，以及量子隧穿如何維持太陽活動。本章也探究瞭量子解釋這一難題。量子理論的獨特之處在於，它擅長預測觀察結果，但理論本身卻難以確定。哥本哈根解釋、多世界解釋和玻姆解釋都試圖把觀察現象納入到一個框架之下，用它來解釋為什麼會觀察到這樣的現象，但我們卻無法區分這些選項的優劣，隻能憑個人喜好而非良好的科學邏輯進行選擇。　　下一章中我們將遇到量子理論中最奇妙的現象——量子糾纏。愛因斯坦希望用這個概念來否定量子理論，並且將它稱為“幽靈般的超距作用”。量子糾纏使一個量子粒子能瞬間影響到任何距離以外的另一個量子粒子。錶麵看來這似乎違背瞭狹義相對論的光速限製，但一個又一個實驗證實瞭這一現象的存在，量子加密和量子計算等應用的工作原理也以量子糾纏現象為基礎。　　最後兩個章節研究的是基於量子理論的技術滲透到瞭我們的生活的哪些方麵，以及量子物理學造成的一些極端情況。在量子應用一章，我們將探索激光、晶體管和核磁共振掃描儀等應用。我們使用電力的同時，其實也是在利用一種量子現象。但量子理論的知識已經被廣泛應用於電子産品的技術設計。據估計，發達國傢國內生産總值的三分之一都來自基於量子理論的技術。　　在《量子極限》一章中我們將探尋零點能的奧秘，這是邊緣科學的一個熱門話題，但這一真實的量子現象意味著，即使是真空也並非完全是空無一物。我們也將討論極低氣溫下的怪異行為以及量子物理學在原子核、重力、甚至生物學中的延伸。　　開啓探索之旅每個話題都配有一幅精彩的插圖。為方便閱讀，每個話題的材料都分成瞭幾個部分。“30秒量子理論”提供主體介紹，“3秒鍾靈光乍現”總結這個話題的主要內容。如果你想瞭解更多信息，“3分鍾奇思妙想” 提取這個話題中最引人入勝的部分並對其進行拓展延伸。“相關理論”自然而然地引齣其他相關話題，“3秒鍾人物”介紹在該領域的發展過程中發揮關鍵作用的人物。　　《30秒探索：量子理論》這本書自身也被量子化瞭：基本知識被分解為小知識點，讓讀者去發現、品味和吸收科學中最妙不可言、最讓人百思不得其解的領域。我們所做的一切和所看到的一切，其核心都是量子粒子。然而這些粒子和我們感官直接接觸的東西又是那麼的不同。這就是量子理論的矛盾之處，也是它的迷人之處。下麵就讓我們一起共同探索量子理論的奧秘。

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很好的科普读物！

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还是不错的一本书，可以仔细看看

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