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內容簡介

　　《科學可以這樣看叢書·量子宇宙 一切可能發生的正在發生》匯集瞭兩位當今世界一流的物理學傢兼暢銷書作傢，隻為瞭嚮讀者展示人人都能夠理解艱深的量子力學。它為我們提供瞭一個具體的大自然模型，在本質上可與牛頓的運動定律、麥剋斯韋的電磁理論和愛因斯坦的相對論相媲美。它用時鍾、鼓麵、吉他等方式，準確、生動、直觀地描述瞭艱深的量子力學，能為普通讀者理解和基本掌握，能讓讀者很好地瞭解大自然的本質，洞悉宇宙存在的物質基礎。
　　《科學可以這樣看叢書·量子宇宙 一切可能發生的正在發生》的核心論點是，沒有必要用隱晦艱深的方式看待量子力學，它是一個簡單易懂的理論，隻要你理解量子力學，就能對自然界做齣預測。
　　這本書是為感興趣的外行們解釋量子物理學的相關問題而寫的。

作者簡介

　　布萊恩·考剋思（Brian Cox），傑齣物理學傢，榮獲英國高榮譽“不列顛帝國勛章”，英國皇傢學會研究員，曼徹斯特大學粒子物理學教授，非常成功的電視節目主持人，主持係列紀錄片“太陽係的奇觀”“宇宙奇觀”“愛因斯坦”“地平綫計劃”“宇宙大爆炸的機器”等，成為全球傢喻戶曉的公眾人物。 
　　 
　　傑夫·福修（Jeff Forshaw），傑齣物理學傢，熱情洋溢的演講大師，英國曼徹斯特大學理論物理學教授，專門研究基本粒子物理學。憑藉在理論物理研究領域做齣的突齣貢獻，他被授予“麥剋斯韋物理學奬章”。

精彩書評

　
　　★“全麵地敘述瞭量子力學的作用原理，以及它的正確性……讀完本書可以瞭解很多知識，並且無論是語言還是內容都經過精心挑選，簡明扼要。”
　　——《新科學傢》（NewScientist）

　　★“英國人喜愛的物理學傢沒有片麵地支離破碎地展現科學，而是獻上瞭一部精確的量子力學入門作品。”
　　——《華爾街日報.歐洲版》（WallStreetJournalEurope）


　　★“以一段任何在大學學過物理學的人都熟知（即使沒學過的人也能看懂）的科學簡史開始，考剋斯和福修接著開始解釋元素周期錶的根源、強核力和弱核力、為什麼我們在跌倒時不會穿過地闆'，以及無數其他有趣的主題。”
　　——《齣版周刊》（PublishersWeekly）

目錄

1 緻謝 
奇怪的事情正在發生 
分身術 
（同時齣現在兩個地方） 
粒子是什麼？ 
什麼事情都可能發生 
運動錯覺 
原子的音樂 
一枚針頭裏的宇宙 
（我們為什麼不從地闆上掉下去） 
相互連接 
現代宇宙 
相互作用 
空間不空 

2 後記：恒星的死亡 
擴展閱讀

精彩書摘

　　一提到量子這個詞就立刻讓人感到睏惑，又讓人著迷和迴味無窮。它或者是科學巨大成功的證明，或者是在我們解開亞原子領域不可避免的奇怪現象與有限範圍的人類直覺的象徵，這要看你怎麼看。對物理學傢來說，量子力學是支持我們認識大自然的三大支柱之一，其他兩個是愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論。愛因斯坦的理論處理空間和時間的性質與引力。量子力學處理除此之外的一切。有人可能主張，不管量子力學是令人睏惑的或是令人著迷的，這都不要緊；它隻是一個描述事物行為方式的物理學理論。用這個實用主義的標準來衡量，它的精準度和解釋能力是令人滿意的。有一個量子電動力學的實驗，是一個古老的和好地理解現代量子理論的實驗，其中包括測量磁鐵附近的電子的行為方式。理論物理學傢努力工作瞭許多年，用筆、紙和計算機預測這個實驗會發現什麼。實驗者設計和進行精密的實驗來找齣大自然的精細的性質。這兩支隊伍獨立地宣布瞭精確的結果，其準確性可以和測量英國曼徹斯特與美國紐約之間的距離誤差隻有幾厘米相比較。尤其值得注意的是，由一些實驗者返迴的數值與理論傢的計算精確一緻；測量與計算完美吻閤。 
　　這些事實給人的印象是深刻的，但也是難以理解的，如果量子理論描繪的僅僅是微小的模型，你可能會忘記懷疑所有那些大驚小怪的事情。雖然科學不是一下子就能派上用場的，但許多改變瞭我們生活的技術和社會的變化，都是源於現代的探索者所進行的基礎研究，他們的一動機是更好地瞭解他們周圍的世界。這些由於好奇心引導的發現，遍布瞭所有的科學學科，結果是增加瞭人類的預期壽命，實現瞭洲際航空旅行和現代通訊，免除瞭農場和清掃的苦役。這些結果使我們受到鼓舞，同時又讓我們清楚地認識在這個無限星辰的大海中我們的位置。但所有這些在某種意義上都是一些副産物。我們探索是因為我們好奇，而不是因為我們希望得到宏偉的現實結果，或把我們的生活點綴得更好。 
　　量子理論或許是從神秘莫測變成非常有用的好例子。它之所以神秘，是因為它描述瞭一個粒子可以同時存在於世界的幾個地方，並且通過同時探測宇宙，一個粒子可以立即從一個地方移動到另一個地方。它之所以有用，是因為對建造宇宙的小建築磚塊行為的理解，加強瞭我們對其他一切事物的理解。這種說法近乎有些主觀，因為這個世界充滿瞭多樣性和復雜性的現象。盡管有這樣的復雜性，我們發現一切都是按照量子理論規則的、由到處移動的一些極小粒子構成的。這個規則是如此之簡單，以至於可以在一個信封的背麵寫上幾句話，就把它們概括齣來。事實上，我們不需要一整座圖書館的書去解釋事物的基本性質，這是所有秘密中大的奧秘。 
　　看來，我們瞭解世界的基本性質越多，它看上去就越簡單。我們將在適當的時候解釋這些基本規則是什麼，這些極小的建築磚塊是怎樣巧妙地形成世界的。但是，為瞭避免宇宙的這個基本的簡單性不使我們太吃驚，我們要提醒一句：雖然遊戲的基本規則很簡單，其結果卻不一定容易計算。我們日常對世界的經驗，是從由億萬個原子組成的巨大物體之間的關係得來的，因此試圖從基本原理得齣行星和人類的行為將會是愚蠢的。承認這一點並不會減弱我們的主要觀點，即一切現象實際上是以極小粒子的量子物理為基礎的。 
　　想想你周圍的世界。你拿著一本由紙做的書，即一棵樹的碎漿做的書。[1]樹子是能供應原子和分子的機器，將它們打碎並重新排列成由億萬個單獨部分構成共同的一個群體。它們是用稱為葉綠素的分子完成這項工作的，一個葉綠素由100多個碳、氫和氧原子組成，扭結成一個復雜的形狀，靠一些鎂和氮原子結閤在一起的。這些粒子組閤在一起可以捕捉從比我們地球大100萬倍的核火爐，我們的太陽發齣的，經過瞭9300萬英裏（14967萬公裏）的光綫，並把這個能量轉移到細胞的內部，利用這個能量將二氧化碳和水建造成分子，並在此過程中製造充實生命的氧。正是這些分子鏈形成樹子的上層結構和所有的生物，以及你書中的紙。你能閱讀這本書和瞭解書中的內容，是因為你的眼睛可以將頁麵的散射光轉化為電脈衝，由宇宙中我們所知道的復雜的大腦進行解釋。我們發現這些東西正是原子的集閤，並且各種各樣的原子僅由3種粒子構成：電子、質子和中子。我們還發現，質子和中子本身是由更小的稱為誇剋的實體組成的，這是我們目前所知道的事情。而支撐所有這一切的是量子理論。 
　　因此，正如現代物理學所揭示的，透過宏觀世界的視野和多樣性，我們所居住的宇宙的圖像是一個潛在的簡單優雅的現象。這也許是現代科學大的成就；將世界，包括人類在內的巨大的復雜性簡化為描述一些微小的亞原子粒子的行為，和作用在它們之間的4種力。4種力中的3種力已經得到好的描述：在原子核內部深處運行的強核力和弱核力，和將原子與分子黏在一起的電磁力，都是量子理論給齣的。隻有萬有引力，這個弱的卻為我們熟悉的力，目前還沒有滿意的量子理論描述。 
　　……

前言/序言

　　亞原子領域素以不可思議而著稱，在該領域存在著諸多根深蒂固的誤解，譬如東方般的神秘感，以及關於所有事物之間相互聯係的模糊不清的觀點。考剋斯和福修的論點是什麼呢？那就是，沒必要從這些角度來理解量子力學。可以這樣坦白地說，在古怪的量子世界中有許多模糊不清的觀點，它常常導緻混亂，或直率地說導緻壞科學。《量子宇宙》撥開迷霧，探討人們在自然界裏觀察到的什麼現象是導緻我們必須引入量子理論的，它又是如何建立起來的，並且為什麼我們對此充滿信心，即是說，盡管它錶麵上看起來怪誕無比，但卻是一個好理論。 
　　《量子宇宙》中的量子力學為我們提供瞭一個具體的大自然模型，在本質上可與牛頓的運動定律、麥剋斯韋的電磁理論和愛因斯坦的相對論相媲美。 
　　《量子宇宙》匯集瞭兩位當今世界一流的物理學傢兼暢銷書作傢，隻為瞭嚮讀者展示人人都能夠理解艱深的科學問題。這本書是為感興趣的外行們解釋量子物理學的相關問題而寫的。 
　　書中記敘瞭20世紀20年代以及此後發展瞭量子力學的特異人物和奇聞趣事，以及理論發展演進過程中充斥的哲學鬥爭。 
　　本書的核心論點是，沒有必要用隱晦艱深的方式看待量子力學，它是一個簡單易懂的理論，隻要你理解量子力學，就能對自然界做齣預測。 
　　如果你對解開量子物理學的密碼感興趣，它是一個不錯的起點，在學者的陪同下，作一次奇妙的量子宇宙之旅。 
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