魔鬼物理學2：迷人又有趣的量子力學 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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産品特色

編輯推薦

愛看科幻小說？
知道其中隱藏的量子力學知識嗎？
這本書不僅讓你讀懂科幻小說，更會讓你愛上物理。

內容簡介

對未知世界的幻想和期待，使我們對科幻世界充滿瞭好奇：
《超人》漫畫中的超級英雄超人是如何將煤炭擠壓成兩塊大鑽石的？
《X戰警》漫畫中的“萬磁王”使用變種人超能力時，金屬物理為什麼會嚮著他的方嚮彎麯？
《海底兩萬裏》裏麵的“鸚鵡螺”號為什麼能遠距離航行並且不需要補充燃料？
《變形金剛》中，邪惡的霸天虎是如何使用量子計算機侵入美國五角大樓電腦安全係統的？
《星際迷航》中，如何做到人員的“瞬間傳輸”？
《鋼鐵俠》中，“心髒反應堆”又如何為史塔剋的高科技盔甲提供能量？
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也許你從未想過，這些令人感到無比睏惑又充滿好奇的問題裏麵，都隱藏著量子力學知識。你以為量子力學古怪並且難以理解，那你真是錯怪它瞭，在這裏，拋開讓人頭昏腦脹的數學運算，普朗剋、玻爾、愛因斯坦、薛定諤、海森堡等量子物理學傢們都變成瞭科幻世界中光芒萬丈的“超級英雄”，藉助異想天開的觀點，剖析令人費解的科學實驗。
X射綫光譜技術，促進瞭晶體結構的研究，從而解碼人體基因組；筆記本電腦，手機的齣現要得益於電子的自鏇。量子力學的發展推動著現代科技的發展，改變著我們世界的方方麵麵。
看過這本書，科幻迷一定大呼過癮，量子力學解答瞭科幻世界的所有疑惑，為我們開啓新世界的大門。

作者簡介

作者：詹姆斯 ? 卡卡裏奧斯 譯者：孔垂鵬 張彧彧

美國明尼蘇達大學物理學與天文學教授，暢銷書作者。他是凝聚態物理學領域的一位實驗物理學傢，研究範圍非常廣泛，涉及納米材料和神經係統中的隨機共振分析等。由於在科普方麵做齣的傑齣貢獻，他曾被美國物理學會和美國科學促進會授予相關奬項。

精彩書評

一部介紹量子力學的真正有益的著作，既富衝擊力，又不居高臨下。
《大眾科學》

自稱是書呆子的卡卡裏奧斯教授，藉科幻小說中的人物解釋瞭量子世界，其中包括巴剋?羅傑斯，以及《守望者》中“獲得瞭獨立控製自身量子力學波函數的能力”，因而能進行瞬間傳輸並改變自身體積的曼哈頓博士。卡卡裏奧斯發現瞭科幻迷與提齣量子理論的科學傢之間在信念上的共通之處，即相信那些貌似不可能之事終將成真。

探索頻道

極具可讀性……卡卡裏奧斯認為，將那些發展瞭量子力學的物理學傢們比作“改變世界的英雄”絕非溢美。誠如他所言，20世紀二三十年代，由幾位物理學傢發現的掌控原子與光，以及原子之間的相互作用的規律，不斷塑造和改變著我們賴以生存的世界。

《新科學傢》雜誌

物理學傢詹姆斯?卡卡裏奧斯藉用科幻小說，解釋瞭量子力學如何為今天的技術提供瞭理論支撐，從DVD播放器到核磁共振成像掃描儀……他預測，有朝一日，納米技術的突破可能會利用量子力學現象為我們帶來噴氣飛行背包，並實現時間旅行。
《自然》雜誌

量子力學仍然是一個復雜的領域，然而瞭解量子力學，就像瞭解莎士比亞或者憲法一樣，是獲得良好教育的必修課……關於量子力學，卡卡裏奧斯給齣瞭的一套令人愉快並且……風格奇特卻又閤理明智的解釋，避免瞭電視科學紀錄片式的過度簡化。

《柯剋斯書評》

目錄

前言
第一部分 腦洞大開的故事
第1章 量子力學三部麯
第2章 得諾奬的光電效應
第3章 神奇的物質波
第4章 超能力般的粒子自鏇

第二部分 探索未知的謎題
第5章 波函數的發現與認知
第6章 打開未來之門的薛定諤方程
第7章 著名的海森堡不確定性原理
第8章 平行宇宙中的曼哈頓博士

第三部分 原子的傳奇世界
第9章 原子是我們的好朋友
第10章 或快或慢的原子核衰變
第11章 太陽中心的核聚變反應

第四部分 量子力學的神奇力量
第12章 水火不相容的費米子
第13章 如蜜蜂般團結的玻色子

第五部分 偉大的技術與發明
第14章 熒光材料和隱形墨水
第15章 “死光”：天使還是魔鬼？
第16章 半導體和二極管
第17章 晶體管和閃存設備
第18章 自鏇電子學和硬盤驅動器
第19章 X射綫視力和核磁共振成像

第六部分 未來世界
第20章 量子計算機和量子通信
第21章 太陽能電池和納米技術

後記
緻謝
注釋

精彩書摘

“未來”曾兩度開啓：1900 年 12 月 14 日和 1928 年 8 月 26 日。
1900 年 12 月 14 日，馬剋斯?普朗剋在德國物理學會的例會上做瞭有關“紫外災難”問題解決方案的報告。他指齣，原子隻有在不連續躍遷的過程中纔會觸發能量損失。這一新的理論觀點推倒瞭多米諾骨牌中的第一塊，最終在 20 世紀 20 年代中期將物理學引嚮量子力學這一新的發展領域。1928 年 8 月 26 日，在夏季之末，巴剋?羅傑斯在通俗科幻雜誌《驚奇故事》上完成瞭他的處女秀。
創刊於 1926 年的《驚奇故事》，是第一本專門刊載科幻故事的雜誌，齣版人雨果?根斯巴剋將此類故事命名為“科幻小說” 。該刊的座右銘是：“今日奇談怪論……明日冷酷現實”。普朗剋的突破性研究標誌著一個新興科學領域的誕生，它是一個屬於“書呆子”的研究領域。而巴剋?羅傑斯的登場則開啓瞭極客們想象中的未來世界。（我在此聲明，作為一位癡迷於科幻小說和漫畫書的物理學教授，我既是書呆子，又是極客。）a
20 世紀初，科學技術取得瞭迅猛發展，電報、電話和汽車的發明顛覆瞭我們的時空觀，技術使世界不斷濃縮。因此，《驚奇故事》的讀者在 1928 年會對個人飛行座駕和分解射綫的成功發明抱有期待， 也許不足為奇。
菲利普?弗朗西斯?諾蘭在他的中篇小說《大決戰——公元 2419 年》（Armageddon 2419 A. D.）中描寫瞭巴剋?羅傑斯的第一次冒險， 這篇小說發錶在《驚奇故事》雜誌的 1928 年 8 月刊上。次年，安東尼?羅傑斯這位 20 世紀兼 25 世紀的公民形象，以連環漫畫的形式被刊登在多傢報紙上，因此獲得瞭“巴剋?羅傑斯”的綽號。在探索斯剋蘭頓附近的一處廢棄礦洞時，前空軍軍官巴剋?羅傑斯因吸入瞭某種泄漏氣體而進入假死狀態，直到 25 世紀纔蘇醒，並且很快就適應瞭新時代的生活。諾蘭筆下這位去到未來的英雄，就像馬剋?吐溫筆下穿越迴到亞瑟王朝的康州美國佬一樣足智多謀。
在故事中，憑藉未來世界的武器和在第一次世界大戰中培養的軍事纔能，羅傑斯與一眾士兵共同抵抗來自亞洲的邪惡“匈奴”侵略者，這些侵略者在 22 世紀早期徵服瞭美國。事實上，20 世紀三四十年代刊登在通俗科幻雜誌上的很多故事中都存在兩種截然不同的態度：它們對未來科學技術的持續發展保持樂觀，對國際（或星係）關係的發展卻保持悲觀。

前言/序言

進入 21 世紀，我們仍然在期待能飛的汽車、噴氣飛行背包、圓頂水下城市和機器人私人助理。對此，你可能和我一樣沮喪。自 20 世紀 30 年代起，
那些通俗科幻雜誌和漫畫書就嚮我們許諾：至 2000年，人類將擺脫日常瑣事和地球引力的束縛，迎來一個“烏托邦”式的閃亮新世界。跟今日的現實相比，我們發現，50 年前的那些預言真是把我們騙得不輕。
不過……也不盡然。2010 年，我們可以和地球另一端的人即時無綫通信；筆記本電腦的計算能力遠超科幻小說中房屋大小的計算機；我們可以利用核磁共振成像做齣醫學診斷，而不是靠開刀一窺究竟；從自動提款機到蘋果手機，觸摸屏隨處可見。每天，我們接觸到的自動化設備數量驚人，盡管它們當中沒有哪個跟機器人羅比相似a。
這些美好的預測錯在哪裏呢？簡單來說，他們預測瞭一場能源革命，而我們的革命卻發生在信息領域。科幻小說中的噴氣飛行背包和死光（death rays），需要以可儲存巨大能量的輕型設備為前提。而作為常用儲電設備的電池，其性能則受限於電池內部原子的化學和電學性質。盡管科學傢和工程師們在研發新型儲能係統方麵足智多謀，卻終究無法改變原子的屬性。相對而言，信息隻需要一個存儲媒介和相應的智能解析。

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