魔鬼物理学2：迷人又有趣的量子力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] 詹姆斯·卡卡里奥斯 著，孔垂鹏 张彧彧 译

图书标签:

• 量子力学
• 物理学
• 科普
• 魔鬼物理学
• 趣味物理
• 科学
• 教育
• 通俗易懂
• 入门
• 知识

出版社： 中信出版社,中信出版集团

ISBN：9787508684758

版次：1

商品编码：12302685

包装：平装

丛书名： 魔鬼物理学

开本：32开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：344

字数：230000

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

爱看科幻小说？
知道其中隐藏的量子力学知识吗？
这本书不仅让你读懂科幻小说，更会让你爱上物理。

内容简介

对未知世界的幻想和期待，使我们对科幻世界充满了好奇：
《超人》漫画中的超级英雄超人是如何将煤炭挤压成两块大钻石的？
《X战警》漫画中的“万磁王”使用变种人超能力时，金属物理为什么会向着他的方向弯曲？
《海底两万里》里面的“鹦鹉螺”号为什么能远距离航行并且不需要补充燃料？
《变形金刚》中，邪恶的霸天虎是如何使用量子计算机侵入美国五角大楼电脑安全系统的？
《星际迷航》中，如何做到人员的“瞬间传输”？
《钢铁侠》中，“心脏反应堆”又如何为史塔克的高科技盔甲提供能量？
??????
也许你从未想过，这些令人感到无比困惑又充满好奇的问题里面，都隐藏着量子力学知识。你以为量子力学古怪并且难以理解，那你真是错怪它了，在这里，抛开让人头昏脑胀的数学运算，普朗克、玻尔、爱因斯坦、薛定谔、海森堡等量子物理学家们都变成了科幻世界中光芒万丈的“超级英雄”，借助异想天开的观点，剖析令人费解的科学实验。
X射线光谱技术，促进了晶体结构的研究，从而解码人体基因组；笔记本电脑，手机的出现要得益于电子的自旋。量子力学的发展推动着现代科技的发展，改变着我们世界的方方面面。
看过这本书，科幻迷一定大呼过瘾，量子力学解答了科幻世界的所有疑惑，为我们开启新世界的大门。

作者简介

作者：詹姆斯 ? 卡卡里奥斯 译者：孔垂鹏 张彧彧

美国明尼苏达大学物理学与天文学教授，畅销书作者。他是凝聚态物理学领域的一位实验物理学家，研究范围非常广泛，涉及纳米材料和神经系统中的随机共振分析等。由于在科普方面做出的杰出贡献，他曾被美国物理学会和美国科学促进会授予相关奖项。

精彩书评

一部介绍量子力学的真正有益的著作，既富冲击力，又不居高临下。
《大众科学》

自称是书呆子的卡卡里奥斯教授，借科幻小说中的人物解释了量子世界，其中包括巴克?罗杰斯，以及《守望者》中“获得了独立控制自身量子力学波函数的能力”，因而能进行瞬间传输并改变自身体积的曼哈顿博士。卡卡里奥斯发现了科幻迷与提出量子理论的科学家之间在信念上的共通之处，即相信那些貌似不可能之事终将成真。

探索频道

极具可读性……卡卡里奥斯认为，将那些发展了量子力学的物理学家们比作“改变世界的英雄”绝非溢美。诚如他所言，20世纪二三十年代，由几位物理学家发现的掌控原子与光，以及原子之间的相互作用的规律，不断塑造和改变着我们赖以生存的世界。

《新科学家》杂志

物理学家詹姆斯?卡卡里奥斯借用科幻小说，解释了量子力学如何为今天的技术提供了理论支撑，从DVD播放器到核磁共振成像扫描仪……他预测，有朝一日，纳米技术的突破可能会利用量子力学现象为我们带来喷气飞行背包，并实现时间旅行。
《自然》杂志

量子力学仍然是一个复杂的领域，然而了解量子力学，就像了解莎士比亚或者宪法一样，是获得良好教育的必修课……关于量子力学，卡卡里奥斯给出了的一套令人愉快并且……风格奇特却又合理明智的解释，避免了电视科学纪录片式的过度简化。

《柯克斯书评》

目录

前言
第一部分 脑洞大开的故事
第1章 量子力学三部曲
第2章 得诺奖的光电效应
第3章 神奇的物质波
第4章 超能力般的粒子自旋

第二部分 探索未知的谜题
第5章 波函数的发现与认知
第6章 打开未来之门的薛定谔方程
第7章 著名的海森堡不确定性原理
第8章 平行宇宙中的曼哈顿博士

第三部分 原子的传奇世界
第9章 原子是我们的好朋友
第10章 或快或慢的原子核衰变
第11章 太阳中心的核聚变反应

第四部分 量子力学的神奇力量
第12章 水火不相容的费米子
第13章 如蜜蜂般团结的玻色子

第五部分 伟大的技术与发明
第14章 荧光材料和隐形墨水
第15章 “死光”：天使还是魔鬼？
第16章 半导体和二极管
第17章 晶体管和闪存设备
第18章 自旋电子学和硬盘驱动器
第19章 X射线视力和核磁共振成像

第六部分 未来世界
第20章 量子计算机和量子通信
第21章 太阳能电池和纳米技术

后记
致谢
注释

精彩书摘

“未来”曾两度开启：1900 年 12 月 14 日和 1928 年 8 月 26 日。
1900 年 12 月 14 日，马克斯?普朗克在德国物理学会的例会上做了有关“紫外灾难”问题解决方案的报告。他指出，原子只有在不连续跃迁的过程中才会触发能量损失。这一新的理论观点推倒了多米诺骨牌中的第一块，最终在 20 世纪 20 年代中期将物理学引向量子力学这一新的发展领域。1928 年 8 月 26 日，在夏季之末，巴克?罗杰斯在通俗科幻杂志《惊奇故事》上完成了他的处女秀。
创刊于 1926 年的《惊奇故事》，是第一本专门刊载科幻故事的杂志，出版人雨果?根斯巴克将此类故事命名为“科幻小说” 。该刊的座右铭是：“今日奇谈怪论……明日冷酷现实”。普朗克的突破性研究标志着一个新兴科学领域的诞生，它是一个属于“书呆子”的研究领域。而巴克?罗杰斯的登场则开启了极客们想象中的未来世界。（我在此声明，作为一位痴迷于科幻小说和漫画书的物理学教授，我既是书呆子，又是极客。）a
20 世纪初，科学技术取得了迅猛发展，电报、电话和汽车的发明颠覆了我们的时空观，技术使世界不断浓缩。因此，《惊奇故事》的读者在 1928 年会对个人飞行座驾和分解射线的成功发明抱有期待， 也许不足为奇。
菲利普?弗朗西斯?诺兰在他的中篇小说《大决战——公元 2419 年》（Armageddon 2419 A. D.）中描写了巴克?罗杰斯的第一次冒险， 这篇小说发表在《惊奇故事》杂志的 1928 年 8 月刊上。次年，安东尼?罗杰斯这位 20 世纪兼 25 世纪的公民形象，以连环漫画的形式被刊登在多家报纸上，因此获得了“巴克?罗杰斯”的绰号。在探索斯克兰顿附近的一处废弃矿洞时，前空军军官巴克?罗杰斯因吸入了某种泄漏气体而进入假死状态，直到 25 世纪才苏醒，并且很快就适应了新时代的生活。诺兰笔下这位去到未来的英雄，就像马克?吐温笔下穿越回到亚瑟王朝的康州美国佬一样足智多谋。
在故事中，凭借未来世界的武器和在第一次世界大战中培养的军事才能，罗杰斯与一众士兵共同抵抗来自亚洲的邪恶“匈奴”侵略者，这些侵略者在 22 世纪早期征服了美国。事实上，20 世纪三四十年代刊登在通俗科幻杂志上的很多故事中都存在两种截然不同的态度：它们对未来科学技术的持续发展保持乐观，对国际（或星系）关系的发展却保持悲观。

前言/序言

进入 21 世纪，我们仍然在期待能飞的汽车、喷气飞行背包、圆顶水下城市和机器人私人助理。对此，你可能和我一样沮丧。自 20 世纪 30 年代起，
那些通俗科幻杂志和漫画书就向我们许诺：至 2000年，人类将摆脱日常琐事和地球引力的束缚，迎来一个“乌托邦”式的闪亮新世界。跟今日的现实相比，我们发现，50 年前的那些预言真是把我们骗得不轻。
不过……也不尽然。2010 年，我们可以和地球另一端的人即时无线通信；笔记本电脑的计算能力远超科幻小说中房屋大小的计算机；我们可以利用核磁共振成像做出医学诊断，而不是靠开刀一窥究竟；从自动提款机到苹果手机，触摸屏随处可见。每天，我们接触到的自动化设备数量惊人，尽管它们当中没有哪个跟机器人罗比相似a。
这些美好的预测错在哪里呢？简单来说，他们预测了一场能源革命，而我们的革命却发生在信息领域。科幻小说中的喷气飞行背包和死光（death rays），需要以可储存巨大能量的轻型设备为前提。而作为常用储电设备的电池，其性能则受限于电池内部原子的化学和电学性质。尽管科学家和工程师们在研发新型储能系统方面足智多谋，却终究无法改变原子的属性。相对而言，信息只需要一个存储媒介和相应的智能解析。

《物质的奥秘：经典物理学的辉煌与局限》 内容简介 本书带领读者穿越宏伟的经典物理学殿堂，探索我们所处世界的宏观规律。从伽利略的自由落体实验，到牛顿对宇宙的统一描述，再到热力学对能量流动的精妙刻画，我们将以严谨而生动的笔触，重现人类认识自然过程的辉煌历程。 第一章：运动的起源——从经验到理性 本章追溯物理学思想的源头。我们首先审视亚里士多德关于运动的朴素观点，以及这些观点如何在漫长的历史中主导了人们的认知。随后，我们将聚焦于文艺复兴时期，重点剖析伽利略在比萨斜塔和斜面上的突破性工作。他如何通过精确的观测和数学工具，首次将运动规律从哲学思辨中解放出来，奠定了实验物理学的基石。我们将深入探讨他的“相对性原理”的雏形，理解匀速直线运动的内在逻辑。 第二章：牛顿的宇宙——力、运动与万有引力 牛顿的《自然哲学的数学原理》是科学史上的里程碑。本章将详细解析牛顿三大运动定律。我们不仅会学习这些定律的数学表达式，更重要的是理解它们背后的物理意义——惯性、力与加速度的关系，以及作用力与反作用力原理如何解释了日常现象中的平衡与驱动。 随后，我们将进入万有引力定律的领域。开普勒对行星运动的精确描述是如何被牛顿统一到一个简洁的平方反比定律之下的？我们将探讨这统一性所蕴含的深刻哲学意义。从苹果落地到月球绕地，同一套法则如何支配着天上地下的一切？本章还将涉及微积分这一强有力数学工具的发明，以及它在处理瞬时变化和曲线运动中的不可替代性。 第三章：光明的探索——波动与微粒的争论 在牛顿的时代，关于光的本质，存在着激烈的争论。本章将梳理波动说和微粒说的发展脉络。我们将重温惠更斯关于光的衍射和干涉的早期设想，并对比牛顿对光的微粒解释。 随后，我们将进入19世纪，重点分析托马斯·杨的双缝干涉实验。这个实验以无可辩驳的证据展示了光的波动特性，似乎为波动说盖棺定论。紧接着，我们将讨论麦克斯韦对电磁现象的集成工作，电磁场的理论如何不仅统一了电、磁和光，更预言了电磁波的存在，将光确认为一种特殊的电磁波。本章将详细介绍麦克斯韦方程组的优美结构和深远影响，它们如何为经典物理学描绘出最完整的一幅图景。 第四章：能量的法则——热力学与熵的不可逆性 物理学的另一大支柱是热力学，它描述了能量如何转化和传递，以及过程的宏观方向性。本章将从焦耳的热功当量实验出发，探讨能量守恒定律（热力学第一定律）的普遍性。 随后，我们将进入更具哲学意味的领域——热力学第二定律。卡诺循环和热效率的概念如何揭示了能量转换的极限？我们将深入探讨“熵”（Entropy）这一关键概念。熵不仅仅是混乱度的量度，更是时间之箭的物理体现。为什么热量总是从高温物体流向低温物体？为什么你无法让一个房间的空气自发地聚集到角落？熵的增加原则解释了宇宙演化的不可逆性，为经典物理学增添了一层对“过程方向”的深刻洞察。 第五章：经典物理学的边界——无法解释的“幽灵” 尽管经典物理学取得了巨大的成功，但在19世纪末，一些无法用现有理论解释的实验现象开始浮现，预示着一个新时代的来临。本章将聚焦于这些“不和谐音”。 首先是黑体辐射问题。经典理论（瑞利-金斯定律）预测在短波长处能量会无限增加（紫外灾难），这显然与观测相悖。其次是光电效应，即光照射金属表面会激发出电子，但其规律似乎与光的强度而非频率相关。最后，我们探讨了迈克尔逊-莫雷实验的“零结果”，这一结果彻底动摇了对绝对静止以太的信仰。 本书的叙述止步于此，这些未解之谜，正是通往微观世界革命的桥梁，为后续理论物理学的颠覆性发展埋下了伏笔。通过对经典物理学辉煌成就的全面梳理和对其内在局限性的客观审视，读者将对我们所依赖的宏观世界观有一个坚实而全面的理解。 目标读者： 本书面向对科学史和基础物理学有浓厚兴趣的读者。无需高等数学背景，但需要对逻辑推理和清晰的描述抱有期待。它适合希望系统回顾经典物理学框架，并理解这些框架如何构建了现代科学认知基石的学习者。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是为我量身定做的！作为一个对科学充满好奇但又对复杂公式感到头疼的普通读者，我一直渴望找到一本能够真正让我理解量子力学的书。《魔鬼物理学2：迷人又有趣的量子力学》做到了这一点，而且做得非常出色。作者的笔触非常轻松，带着一种孩童般的好奇心，去探索这个我们看不见的微观世界。他不会用高深的术语把你吓跑，而是用一种润物细无声的方式，慢慢地引导你走进量子力学的殿堂。我特别喜欢书中对量子叠加态的描述，他用了一个我从未想过的角度来解释，让我瞬间就明白了为什么“猫”既可能活着又可能死去。还有量子纠缠，作者用一个非常形象的比喻，解释了这种“鬼魅般的超距作用”，让我觉得它不再是遥不可及的理论，而是某种我们能感知到的神秘联系。更重要的是，这本书让我体会到了科学研究的乐趣和挑战。作者在字里行间流露出的对知识的敬畏和对未知的好奇，深深地感染了我。读完这本书，我感觉自己不再是被动地接受知识，而是主动地去思考，去探索。它不仅仅是一本科普书，更是一份关于探索精神的礼物。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是一场思维的盛宴，让我对物理学的理解迈上了一个全新的台阶。虽然书名听起来可能有点吓人，但实际阅读体验却是令人惊喜的！作者以一种极其生动有趣的方式，将那些原本复杂晦涩的量子力学概念娓娓道来。我一直以为量子力学是只有极少数天才才能理解的神秘领域，但这本书彻底颠覆了我的认知。它就像一位经验丰富的向导，带领我在这个充满奇幻色彩的微观世界里探险。书中充斥着各种引人入胜的比喻和类比，比如“薛定谔的猫”那个经典思想实验，作者的解读让我茅塞顿开，瞬间理解了叠加态的奇妙之处。还有量子纠缠，原本觉得这东西太玄乎了，但在作者的笔下，它变得触手可及，仿佛伸手就能触摸到那股神秘的联系。整本书的语言风格轻松幽默，丝毫不枯燥乏味，即使是第一次接触量子力学的人，也能在其中找到乐趣。它不是那种死板的教科书，更像是一位睿智的朋友在和你分享他热爱的知识。我特别喜欢书中穿插的那些历史故事和科学家的趣闻轶事，这些小插曲让原本严肃的科学话题变得更加人性化，也让我对这些伟大的头脑有了更深的敬意。读完这本书，我感觉自己仿佛打开了一扇新世界的大门，对宇宙的奥秘有了更深刻的向往。

评分☆☆☆☆☆

我必须得说，这本书带给我的惊喜远超我的预期。原本以为“量子力学”这几个字就足以让我望而却步，但《魔鬼物理学2：迷人又有趣的量子力学》却用一种前所未有的方式，将这个深奥的学科呈现在我面前。作者的叙事功力简直令人叹为观止，他能够将那些最复杂、最抽象的物理概念，用最简洁、最生动的方式进行阐释。我印象特别深刻的是，书中对量子叠加和测量问题的讨论，作者没有回避其中的哲学困境，反而以一种开放的态度，引导读者去思考。他运用了大量的类比和形象的比喻，让那些原本遥不可及的量子现象，变得触手可及。例如，他将量子态比作一种“可能性”，而测量则是一种“选择”，这种解释非常直观，让我一下子就明白了其中的逻辑。而且，这本书的节奏把握得也非常好，总是在你感觉有点吃力的时候，适时地穿插一些有趣的典故或者作者的个人感悟，让你能够放松下来，继续探索。阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一次愉快的智力探险。它不仅提升了我对量子力学的理解，更激发了我对科学的好奇心和探索欲。

评分☆☆☆☆☆

这套书简直就是我近期阅读体验的“天花板”！尤其是这本《魔鬼物理学2：迷人又有趣的量子力学》，我从来没想过自己会如此沉迷于一本关于量子物理的书。作者的写作风格真的是太独特了，他就像一个天生的说书人，把那些听起来如同天书一般的概念，讲得活灵活现，妙趣横生。我尤其欣赏他处理那些反直觉现象的方式，比如量子隧道效应，听起来就像是超能力，但在作者的解释下，竟然有其严谨的科学依据。他不会一味地堆砌公式和术语，而是选择用最贴近生活、最容易理解的方式来阐述。比如，在解释不确定性原理时，他没有直接抛出海森堡的公式，而是通过一个生动的例子，让我们体会到测量行为本身就会对微观粒子产生影响，这种“润物细无声”的讲解方式，比死记硬背公式要有效得多。而且，书中还穿插了一些作者个人的思考和对未来科技的展望，这让我觉得这本书不仅仅是一本科普读物，更是一本充满智慧和启发的思想集。每一次阅读，我都能从中获得新的灵感，感受到科学的无穷魅力。这本书也让我开始重新审视我所处的这个世界，那些习以为常的现象背后，或许隐藏着更为深刻的量子秘密。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，在翻开这本书之前，我对量子力学的印象仅限于科幻电影里的“虫洞”和“平行宇宙”，总觉得那是一个离我日常生活很遥远，甚至有些不可思议的领域。然而，《魔鬼物理学2：迷人又有趣的量子力学》完全改变了我的看法。这本书的强大之处在于，它能够将那些抽象到令人抓狂的量子概念，转化为我们能够理解甚至产生共鸣的故事。作者并没有回避那些挑战常识的理论，反而巧妙地运用类比和形象化的语言，将它们一一拆解。比如，书中对波粒二象性的阐述，用日常生活中的事物来类比，让我不再对电子既是粒子又是波感到困惑。更让我着迷的是，作者并没有止步于解释“是什么”，而是深入探讨了“为什么会这样”。他对量子力学发展历程中的那些关键实验和理论突破的梳理，让我看到了科学家们如何一步步拨开迷雾，揭示宇宙的真相。这种探索精神，以及背后无数次试错和顿悟，都让我深感震撼。这本书不仅仅是知识的灌输，更是一种思维方式的启迪。它鼓励我去质疑，去思考，去拥抱那些看起来“不合理”但却真实存在的现象。阅读过程中，我常常会停下来，反复咀嚼作者的文字，仿佛在品味一道精美的哲学大餐。

评分☆☆☆☆☆

看了前一本

评分☆☆☆☆☆

买给孩子的，挺喜欢的不错不错

评分☆☆☆☆☆

很好的图书，是六一儿童节买给儿子看你。

评分☆☆☆☆☆

质量很好，正版，给孩子的礼物很喜欢。

评分☆☆☆☆☆

书是正品，物流很快，一直在京东买书。

评分☆☆☆☆☆

哦哦看哦看哦哦可哦可

评分☆☆☆☆☆

哦哦看哦看哦哦可哦可

评分☆☆☆☆☆

还可以。不错。

评分☆☆☆☆☆

三本一套都买齐了慢慢看