從量子到宇宙 顛覆人類認知的科學之旅 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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産品特色

內容簡介

　　本書以各種不可思議的量子現象為主綫，以物理學傢們所做的各種令人驚奇的實驗為脈絡，循序漸進地介紹瞭人類探索量子世界的整個過程。作為一本科普讀物，本書涵蓋瞭波粒二象性、疊加態、概率幅、糾纏態、隧道效應、電子雲、超流體、量子真空漲落、費曼圖、超弦理論等量子力學中引人入勝的大部分內容，也介紹瞭掃描隧道顯微鏡、量子計算機、量子隱形傳態等量子工程技術，同時還把相關的曆史趣事穿插其中。另外，書中還介紹瞭一些與量子物理相關的粒子物理、相對論、宇宙學等內容，其中就包括瞭目前更前沿的領域，如反物質、希格斯粒子、暗物質、平行宇宙，以及引力波等。

內頁插圖

目錄

1 光的本性之爭：光是粒子還是波？ 001
1.1 惠更斯的波動學說 001
1.2 牛頓的粒子學說 002
1.3 楊氏雙縫乾涉實驗 003
1.4 泊鬆的烏龍球 004
1.5 光就是電磁波 006
2 電磁波能量謎團：能量竟然不連續？ 007
2.1 黑體輻射謎團 007
2.2 光電效應謎團 009
2.3 原子光譜謎團 010
2.4 石破天驚的量子化假設 011
3 量子化與連續性之辯 014
3.1 芝諾悖論：你能追上烏龜嗎？ 014
3.2 玄而又玄的無窮 015
3.3 時空是量子化的 017
3.4 運動是連續的嗎？ 017
3.5 量子化纔是世界的本質 018
4 光的波粒二象性 020
4.1 愛因斯坦的光子理論 020
4.2 光子理論是牛頓粒子論的迴馬槍嗎？ 022
4.3 原子能量量子化與原子光譜 024
4.4 量子理論與光的本性 026
5 愛因斯坦的疑問：什麼是光子？ 028
5.1 光與電磁波：剪不斷理還亂 028
5.2 波動光學與量子光學：為什麼有兩種？ 030
5.3 光的偏振：光子也會思考嗎？ 031
5.4 光速不變：相對中的絕對 034
5.5 靜止質量為零：有還是沒有？ 035
6 實物粒子的波粒二象性 038
6.1 德布羅意的驚人假設 038
6.2 實物粒子波動性的觀察 041
6.3 實物粒子的雙縫乾涉實驗 042
6.4 德布羅意波的應用 045
7 量子力學的建立 047
7.1 薛定諤的波動力學 047
7.2 概率構成的物質波 049
7.3 玻爾的對應原理 051
7.4 海森堡的矩陣力學 052
7.5 量子力學正式建立 054
7.6 概率論與決定論的爭論：上帝擲骰子嗎？ 056
8 單個粒子的波粒二象性 059
8.1 單個電子的雙縫乾涉實驗 059
8.2 概率波與概率幅 061
8.3 觀察電子的軌跡 065
8.4 跟人類捉迷藏的電子 067
9 量子力學正統解釋：哥本哈根解釋 068
9.1 不確定原理 068
9.2 互補原理 070
9.3 疊加態：人為測量竟如此重要？ 072
9.4 波函數坍縮 076
附錄 量子計算機 077
10 神奇的量子隧道效應 079
10.1 隧道效應：穿牆而過不是夢 079
10.2 掃描隧道顯微鏡 081
11 獨闢蹊徑的路徑積分 084
11.1 路徑積分：所有路徑求和 084
11.2 路徑積分對雙縫實驗的解釋 086
11.3 路徑積分的廣泛應用 088
11.4 費曼圖：物理學傢的看圖說話 089
12 堅持決定論的隱變量理論 093
12.1 德布羅意的導波理論 093
12.2 玻姆的量子勢理論 095
13 量子力學的其他解釋 098
13.1 意識論：我思故我在？ 098
13.2 熱力學不可逆過程 099
13.3 退相乾理論 100
13.4 GRW理論 101
13.5 多世界理論：人人都能創造平行宇宙 102
14 人類和光子的博弈 106
14.1 單光子偏振實驗 106
14.2 單光子廣角乾涉實驗 108
14.3 單光子延遲選擇實驗 110
14.4 量子擦除實驗 113
15 幽靈般的超距作用：糾纏態之謎 115
15.1 玻爾與愛因斯坦過招 115
15.2 EPR佯謬：糾纏態登場 119
15.3 糾纏態的實驗證明 120
15.4 GHZ三粒子糾纏 124
15.5 量子隱形傳態: 超空間傳送能實現嗎？ 125
16 原子內部的世界 128
16.1 古人的物質組成觀點 128
16.2 原子論的勝利 129
16.3 原子還不是最小 130
16.4 原子內部結構 132
16.5 原子結構的初期模型 134
16.6 電子雲：電子在哪兒？ 136
16.7 電子雲節麵之謎 139
16.8 電子的自鏇 140
16.9 電子自鏇之謎 142
17 組成世界的基本粒子 145
17.1 物質的鏡像：反物質 145
17.2 宇宙隱形人：中微子 148
17.3 世界的基石：誇剋 149
17.4 世界的基石：輕子 152
17.5 四種基本力和力的傳遞粒子 153
17.6 上帝粒子：希格斯粒子 156
17.7 標準模型 157
附錄 高速粒子對狹義相對論的檢驗 158
18 宏觀量子現象：玻色–愛因斯坦凝聚 161
18.1 費米子與玻色子 161
18.2 泡利不相容原理 163
18.3 玻色.愛因斯坦凝聚 165
18.4 液氦超流現象 168
19 量子場論 171
19.1 場與粒子的統一 171
19.2 粒子的産生與轉化 172
19.3 真空裏隱藏的奧秘 174
19.4 再析費曼圖：時間能倒流嗎？ 177
19.5 量子電動力學：精確度驚人的預測 180
19.6 量子色動力學：誇剋禁閉 182
20 超弦理論：萬物至理？ 183
20.1 統一理論的探索 183
20.2 宇宙的琴弦：超弦理論 185
20.3 M理論：終極理論？ 188
20.4 平行宇宙 190
附錄 是否存在交叉宇宙？ 191
21 宇宙大爆炸 193
21.1 膨脹的宇宙 193
21.2 廣義相對論與宇宙學 196
21.3 宇宙理論的發展 199
21.4 宇宙的演化 202
21.5 恒星的演化 204
21.6 暗物質與暗能量之謎 208
21.7 時空的顫抖：引力波 210
後記 215
參考文獻 217
誰要是不為量子理論感到震驚，那就是因為他還不瞭解量子理論。
——尼爾斯·玻爾
我想我可以相當有把握地說，沒有人能理解量子力學。
——理查德·費曼

前言/序言

　　每個人眼中都有一個世界。
　　每個人眼中的世界都不同。
　　但是，我們能看到、能感受到的世界隻是宏觀的世界，是一個看上去按部就班的世界。如果我們能縮小十個數量級，進入量子世界，那其中的奇幻景象，恐怕是你盡最大的想象力也想不到的。
　　你一定好奇什麼是“量子”？它不是一種粒子，而是一種概念。它指的是小尺度世界的一種傾嚮：物質的能量和其他一些屬性都傾嚮於以特定的方式不連續地變化。
　　量子世界中的一切物理現象都與我們在日常生活中認知的牛頓力學世界完全不同，我們在日常生活中熟悉的許多基本物理規律在量子世界中都被徹底顛覆。
　　量子世界是一個由量子力學統治的世界。量子力學對於實驗現象的解釋和預見性是如此精確，以至於大多數人都不假思索地對它進行應用。但是在量子世界裏，一係列不可思議的現象又會讓我們懷疑我們到底是否能真正地理解這個世界。量子力學大師費曼曾經說過：“我想我可以相當有把握地說，沒有人能理解量子力學。”
　　十多年前，當我第一次接觸量子物理時，我就被它深深地迷住瞭。量子世界是一個謎一般的世界，在這個世界裏，你以往的一切經驗都會失去作用；在這個世界裏，你就像一個懵懂無知的孩童，一切都會讓你覺得新奇。這十年來，我有幸講授與量子力學相關的課程，我一直在不斷地從各種書籍中汲取與量子物理有關的知識，但是，對它的認識越深，我就越覺得它是如此的不可思議。
　　我們應該感謝那些偉大的物理學天纔們，他們對量子物理的探索譜寫瞭科學史上最壯麗的史詩，他們對量子世界的探索讓我們知道瞭世界竟然是如此的神奇。
　　原來，我們眼中的世界並不是世界的全部。
　　既然有幸來到這個世界，我們就應該盡量瞭解這個世界的全部，欣賞這個世界的奇妙，這是作為生命的一種樂趣。
　　本書以各種不可思議的量子現象為主綫，以物理學傢們所做的各種令人驚奇的實驗為主綫，循序漸進地介紹瞭人類探索量子世界的過程，介紹瞭量子理論的産生、發展、應用、分支乃至分歧，當然也提齣瞭一些疑問和思考。作為一本科普讀物，本書涵蓋瞭波粒二象性、疊加態、概率幅、糾纏態、隧道效應、電子雲、超流體、量子真空漲落、費曼圖、超弦理論等量子力學中引人入勝的大部分內容，也介紹瞭掃描隧道顯微鏡、量子計算機、量子隱形傳態等量子工程技術，同時還把相關的曆史趣事穿插其中。另外，書中還介紹瞭一些與量子物理相關的粒子物理、相對論、宇宙學等方麵的內容，以使讀者對這個奇妙的世界有更深刻的理解。
　　本書在寫作過程中參考瞭大量相關書籍，主要參考書目列於書後。這些書使我受益匪淺，在此對這些書的作者錶示衷心的感謝。
　　我國本土科學傢到現在還沒有人獲得過諾貝爾物理學奬，原因是多方麵的，但我認為，我們太注重於讓學生學習課本知識而忽視瞭課堂之外的知識海洋是原因之一。青少年時期是培養科學興趣最重要的時期，隻有廣泛涉獵纔能發現自己的興趣愛好，為將來打下基礎。希望本書能夠激發廣大讀者朋友尤其是青少年朋友們對科學的熱情，這正是我寫作的初衷所在。另外，由於能力所限，疏漏和不足之處在所難免，敬請讀者朋友們批評指正。
　　高鵬
　　2016年8月份於山東威海


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評分☆☆☆☆☆

。。。。。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

不錯，物美價廉。

評分☆☆☆☆☆

給孩子買的，開本小瞭點，不大氣，內容還沒看。

評分☆☆☆☆☆

適閤學生看，當課外閱讀資料較閤適，對於社會大眾，就不太適閤。這麼說吧，像教材或者教材輔導。

評分☆☆☆☆☆

適閤學生看，當課外閱讀資料較閤適，對於社會大眾，就不太適閤。這麼說吧，像教材或者教材輔導。

評分☆☆☆☆☆

內容不錯，就是書有點薄，有點小！

評分☆☆☆☆☆

非常好，孩子很喜歡！京東購物就是快！已經N次購買瞭，一如繼往的好。

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

適閤學生看，當課外閱讀資料較閤適，對於社會大眾，就不太適閤。這麼說吧，像教材或者教材輔導。

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