有趣的讓人睡不著的量子論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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佐藤勝彥 著

圖書標籤:

• 量子力學
• 物理學
• 科普
• 趣味科學
• 通俗易懂
• 科學普及
• 量子世界
• 物理前沿
• 思維實驗
• 非虛構

店鋪： 慧榖圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115414311

商品編碼：12172502246

包裝：平裝

開本：32

齣版時間：2016-05-01

內容介紹

內容介紹

內容介紹
這是一本能讓你輕鬆瞭解物理學世界的入門書，這是一本有趣的讓你睡不著的科普書。與相對論同樣重要的是被稱為現代物理學另一支柱的量子論。從人類的構造和進化到宇宙的起源，量子論這個物理法則幫我們闡明瞭各種現象，讓我們看到瞭未知世界的精彩。 在本書中，作者使用大量一目瞭然的圖錶和插圖，以及生動趣味的語言，為讀者深入淺齣地解說瞭晦澀難懂的量子論的重點知識。本書適閤廣大的科普愛好者，尤其是青少年科普愛好者閱讀。
目錄
目錄

序章　歡迎來到量子論的世界
兩位天纔科學傢和貓的“量子論特彆報道”
揭開世紀對話的序幕
支撐現代物理學的量子論
量子論將微觀物質看作“波”
無法看到作為波的電子
大自然的真麵目超乎常識？
既生又死的貓？
嚮量子論的仙境進軍

DIYI章　量子的誕生——量子論的前夜
圍繞光的真麵目展開的曆史
ZUI初的“量子”？
從光的研究産生齣的量子
光的本質究竟是粒子還是波？
波的波長、振幅和振動頻率
光是波的決定性證據
光是電磁波的一種
電磁波的波長和種類
光的兩個未解之謎
光能用“整數值”錶示
從熔爐中産生的量子
分析光譜的分布
黑體放射的光譜分布
理論上的光譜分布綫呈逐漸上升趨勢
具有無限能量的光？
光能成瞭“小顆粒”？
不用hv單位便無法解釋？
量子和ZUI小單位量
革命性的猜想：不連續的量
無法被自己理論說服的普朗剋
光的本質是粒子？
什麼是光電效應？
愛因斯坦的光量子假說
光既是粒子也是波
真正打開量子論的大門

第二章　進入原子內部的世界——早期量子論
探索原子的構造
所有的物質都是由原子構成的
電子的發現
思考原子內部的構造
原子的中心有原子核
為什麼原子不會被破壞？
電子也受到“整數”的製約
玻爾的原子模型問世
氣體發光的光譜
氫原子的光譜有著不可思議的方程式
巴耳末係無法用盧瑟福的原子模型進行說明
玻爾的大膽無畏的假定
軌道半徑隻能為整數值
電子的定態和遷移
在原子構造中登場的量子
玻爾的量子化條件守護著電子
可以解釋氫原子放齣的光的頻率
巴耳末係錶示電子遷移到n=2的軌道時釋放的光
為什麼原子會放光？
玻爾的“早期量子論”漏洞百齣？
早期物理學——邁嚮量子物理學的橋梁
革命性的理論從年輕的頭腦中産生

第三章　想看卻看不見的波——量子論的完成
將電子看作波
探索玻爾假設的根據
電子和所有物質都是波？
電子的波圍繞在原子核的周圍鏇轉
“電子=波”是量子化條件的根據
電子真的是波嗎？
薛定諤方程式的誕生
全新的天纔薛定諤的登場
錶示物質波的波函數ψ
波函數ψ是復素數的波
用圖錶示波函數
電子以散布狀態存在嗎？
波函數的概率解釋
電子的波可以一分為二嗎
被一分為二的是“概率”
波函數用來錶示可以發現電子的概率
波函數的大小和電子的發現概率之間的關係
位於不同位置狀態重閤的電子
觀測的時候電子的波發生收縮
看不見的波不要去考慮
量子論的主流——哥本哈根解釋
明確微觀世界的物理法則
反對概率解釋的愛因斯坦等人
微觀世界的未來由擲篩子決定?
上帝不喜歡擲篩子遊戲

第四章　探求自然本來的麵貌——逼近量子論的本質
電子有“兩張麵孔”
電子真的是波嗎？
展示電子具有波動性的實驗
電子齣現的乾涉條紋
一個電子也具有波的性質
電子和自身發生乾涉？
電子的到達位置可以進行概率預測
電子是“雙重人格”一樣的存在？
為什麼棒球無法顯示波的性質？
宏觀世界也會呈現波的性質
不確定性原理
電子真的能通過雙狹縫嗎？
想要預測電子的通過位置，會發生怎樣的情況？
微觀世界受到的觀測影響
微觀世界不可避免的不確定性
位置和動量無法同時確定
受到波函數影響的電子的位置和動量
在那裏可以成立的在這裏卻不能成立
自然的本質是“不確定”的
不確定性是由於知識不足導緻的嗎？
月亮隻在看的時候纔存在嗎？
愛因斯坦主張的“隱藏的變數”
愛因斯坦的反論——EPR悖論
“觀察到粒子”的消息瞬間傳播有些奇怪？
瞬間的遠距離作用真的存在嗎？
月亮是因為被看見纔存在的嗎？
矛盾的事物互補的世界

第五章　分支的世界——探求解釋問題
薛定諤的貓
薛定諤的巨大不滿
思考實驗“薛定諤的貓”
“半生半死”是什麼意思？
觀察行為能夠決定貓的生死？
微觀和宏觀不可分開思考
有解開悖論的方法嗎？
多世界詮釋
波的收縮無法用薛定諤公式推導？
如果認為波不會收縮會怎樣？
研究生艾佛雷特的“平行宇宙理論”
在另一個世界與自己相遇？
電子位於不同位置的復數的世界
用多世界詮釋思考“薛定諤的貓”
用多世界詮釋思考“電子的雙狹縫實驗”
貓不會發生乾涉？
世界真的發生分支瞭嗎？
解釋問題沒有定論

第六章　麵嚮zhongji理論——量子論開創的世界
明確解釋各種現象的量子論
電子的量子數和泡利原理
電子軌道的真麵目
量子論是物理和化學的結閤
不遵循泡利理論的玻色粒子
催生齣半導體元件的量子論
通過能量壁壘的量子隧穿
和電子性質相反的“反電子”的發現
量子論的發展和將來
“場量子論”的誕生
真空中粒子和反粒子永不停止地生成和消亡
基本粒子物理學的誕生和發展
朝永博士和量子電磁學
量子宇宙論的發展
量子論和相對論的融閤嘗試
量子計算機能否實現？
zhongji的保障——量子密碼
21世紀的革命性理論今天在哪裏？


作者介紹
佐藤勝彥（1945年8月30日-），日本的天體物理學傢，專業是宇宙學。 1945年生於香川縣，1973年京都大學研究生院理學研究科物理學專業博士課程結業。曾任北歐理論原子物理學研究所客座教授、京都大學理學部副教授，現任東京大學研究生院理學係研究科教授。理學博士。專業方嚮為宇宙論及宇宙物理學。 1981年，提倡“宇宙膨脹理論”，齣任國際天文聯閤會宇宙論委員會委員長，引領世界宇宙論研究。1990年獲得仁科紀念奬。
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奇點迴響：宇宙的幾何與時間的拓撲 一部跨越時空界限的思辨之旅 作者： [此處留空，讓讀者自行想象一位深邃的思考者] 齣版社： 寰宇文庫 字數： 約 1500 字 --- 內容提要： 《奇點迴響：宇宙的幾何與時間的拓撲》並非一部關於物質粒子或量子態疊加的入門指南。它是一部探究宇宙結構本質、時間流逝的內在邏輯以及存在維度之間相互聯係的哲學與數學的交織之作。本書的核心不在於“是什麼”，而在於“為什麼”和“如何可能”。 本書首先從古希臘對完美的幾何形態的追求入手，將其與現代物理學中描述時空的基本框架——微分幾何聯係起來。作者帶領讀者深入探究黎曼流形的概念，並非以教科書式的嚴謹推導為目的，而是著重於展示幾何結構如何“塑形”我們的感知和物理定律。例如，我們如何從彎麯的空間中“推導齣”引力的存在，以及這種推導過程本身對“客觀實在”概念的衝擊。 隨後，敘事轉嚮時間的本質。本書挑戰瞭牛頓式絕對時間觀，轉而采納一種“過程哲學”的視角，將時間視為一種不斷自我生成的拓撲結構。作者引入瞭更高級的拓撲概念，如縴維叢和同調理論，來描繪時間層級（Temporal Hierarchies）的可能性——即不同尺度下時間流速和方嚮的根本差異。書中詳細探討瞭“時間箭頭”的非對稱性，並提齣瞭一個大膽的假說：時間箭頭可能並非源於熵增的單一驅動，而是多重拓撲邊界條件相互作用的結果。 在全書的中部，作者將視綫投嚮瞭“信息”作為宇宙基本構建塊的地位。不同於將信息視為對物理狀態的描述，本書將信息視為一種“結構化的可能性空間”。在這裏，作者引入瞭對高維空間理論的獨到見解，探討瞭這些額外維度如何通過“摺疊”和“泄漏”機製，影響我們三維世界中的因果關係。探討深入到對“平行曆史”的數學描述，強調這些曆史並非簡單的分支，而是在一個更高階的結構中同時被“編碼”的存在。 《奇點迴響》的後半部分，主題轉嚮瞭“意識”與“結構”的交匯點。作者大膽地提齣，意識的湧現並非是復雜計算的副産品，而是係統在特定拓撲結構中對自身“邊界條件”進行遞歸感知的必然結果。書中探討瞭如何用“非綫性動力學”來模擬這種自我指涉的結構，並對哥德爾不完備性定理在描述復雜係統內部邏輯限製方麵的哲學意義進行瞭深入的反思。 本書的高潮部分是關於“奇點”的再定義。在這裏，奇點不再僅僅是黑洞的中心或宇宙大爆炸的起點，而是一種信息熵達到極值的“結構熔點”——一個幾何和拓撲結構發生根本性轉變的點。作者構建瞭一個模型，試圖解釋在這些奇點附近，我們通常理解的因果律如何失效，以及為何“意義”或“理解”本身在這些邊界處會瓦解。 最後，本書以對“終極統一”的審慎探討收尾。作者認為，統一性並非在於找到一個單一的場方程，而在於理解所有看似對立的概念（如連續與離散、確定性與隨機性）是如何在更高維度的拓撲結構中被無縫整閤的。這種整閤揭示瞭一種深層次的、內在的和諧，這種和諧超越瞭我們日常經驗的綫性束縛。 本書特點： 跨學科的視野： 融匯瞭微分幾何、代數拓撲、信息論、過程哲學和計算理論的前沿概念。 側重結構而非粒子： 避免瞭對基本粒子的具體描繪，專注於構成物理現實的“框架”和“規則”。 深刻的哲學反思： 每一數學概念的引入都伴隨著對其哲學含義的審視，引導讀者思考我們知識的局限性。 嚴謹的思辨邏輯： 雖然語言富有文學色彩，但所有論證均建立在嚴格的邏輯推演和對經典物理學、現代數學的深刻理解之上。 適閤讀者： 本書麵嚮那些不滿足於現有科學解釋、對宇宙深層結構和時間本質懷有強烈好奇心的思想傢、理論物理愛好者，以及對數學美學有深刻體會的讀者。它要求讀者具備一定的邏輯抽象能力，但並不需要專業的物理學或數學背景，因為作者的目標是“解釋概念的靈魂”，而非“推導公式的步驟”。 --- 《奇點迴響》——探索隱藏在萬物錶象之下的幾何藍圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏掌控得非常高明，它沒有采用那種傳統的、綫性展開的知識介紹方式。相反，它更像是一部由多個相互關聯又彼此獨立的短篇故事集構成的宏大史詩。作者的筆觸在宏觀世界和微觀世界之間來迴穿梭，每一次切換都帶著一種戲劇性的張力。比如，前一章還在用日常的例子解釋波粒二象性，語言極其接地氣，讓人會心一笑；而下一章，筆鋒陡然一轉，開始探討觀測者效應對實在性的哲學衝擊，那種深邃和哲思的碰撞，讓人感覺仿佛在瞬間完成瞭幾次思維上的“量子躍遷”。這種跳躍式的結構，反而避免瞭科學閱讀中常見的枯燥乏味，它讓你永遠處於一種“接下來會發生什麼？”的期待中。我發現自己常常會在讀到一個精彩的論證點時，忍不住停下來，拿起旁邊的便簽紙開始塗畫自己的理解模型，這種強烈的互動性，是很多乾巴巴的理論書籍所無法給予的。它不是在“告知”你知識，而是在“引導”你去體驗知識的誕生過程。

評分☆☆☆☆☆

語言風格上，作者展現瞭驚人的雙重人格。一方麵，他能用最精確的物理學語言來描述那些令人頭皮發麻的數學推導背後的直覺意義，那種精準和優雅，讓一個非物理專業的讀者也能感受到理論的結構美。另一方麵，他又極其擅長運用類比和隱喻，但他的類比又比一般的科普讀物高明得多，它們絕不是膚淺的比喻，而是深入挖掘瞭概念內核後提煉齣的智慧結晶。我尤其欣賞作者處理曆史脈絡的方式。他沒有將那些偉大的物理學傢塑造成高高在上的神祇，而是將他們的爭論、睏惑、甚至那些充滿人性的挫摺感，都淋灕盡緻地展現齣來。讀到玻爾和愛因斯坦之間關於實在性的世紀辯論時，我感覺自己仿佛坐在旁聽席上，見證瞭人類智慧在高壓下的碰撞與火花。這種對“人”的關注，使得冰冷的物理定律變得有血有肉，充滿瞭人性化的掙紮與光輝，這讓整個閱讀體驗變得更加立體和引人入勝。

評分☆☆☆☆☆

我承認，我一開始對書名裏的“讓人睡不著”抱有一種懷疑態度，心想，難道是故意誇大其詞來吸引眼球嗎？然而，當我真正沉浸進去後，纔體會到那種近乎魔性的吸引力。我通常習慣在睡前閱讀一些輕鬆的小說來放鬆大腦，但自從這本書進入我的生活，我的夜間閱讀習慣徹底被顛覆瞭。我發現自己不再是“閱讀”，而是在進行一場無休止的思辨馬拉鬆。每一次嘗試閤上書本，我的腦海裏都會立刻浮現齣一些奇特的畫麵：薛定諤的貓在箱子裏同時處於生與死的疊加態，光子在進行著匪夷所思的量子糾纏，還有那些概率雲的描繪，都像催眠麯一樣，隻是它們的作用是讓人保持絕對的清醒和興奮。我不得不承認，這本書成功地製造瞭一種智力上的“失眠癥”。更妙的是，這種失眠並非源於晦澀難懂的術語堆砌，而是源於對宇宙基本真理被顛覆的強烈好奇心和興奮感，仿佛被邀請參加瞭一場隻有少數人纔能進入的宇宙派對，讓人捨不得退場。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀體驗的整體收獲來看，這本書帶來的不僅僅是知識增量，更是一種世界觀的重塑。在讀完它之後，我發現自己看日常事物的眼光都變瞭。走在街上，看到陽光灑下的光斑，我會不自覺地思考光子的行為；麵對一個復雜的問題，我不再急於尋找單一的確定性答案，而是開始接受“不確定性”本身也是宇宙運行的基本法則之一。這本書成功地將那些原本被認為遙不可及、隻存在於實驗室或理論模型中的概念，植入瞭日常的思維結構中。它沒有提供廉價的確定性慰藉，而是慷慨地贈予瞭讀者一種擁抱復雜性的勇氣。說實話，這是一本讀完後讓人感覺“變聰明瞭”的書，但這“聰明”並非指掌握瞭多少公式，而是指對世界本質的理解框架得到瞭根本性的拓寬與升級。它就像一個思維的強力助推器，讓你對未知保持一種健康的敬畏和永恒的好奇心，這比任何一本教科書都來得寶貴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是一場視覺盛宴，那種深邃的藍色調混閤著霓虹般的綫條，讓人一眼就覺得這不是一本普通的科普讀物。我是在一傢小眾書店偶然發現它的，當時架子上擺滿瞭厚重的學術著作，唯獨它像個叛逆的精靈，散發著一股“快來挑戰我”的神秘氣息。拿到手裏，紙張的質感齣乎意料地好，那種微啞的光澤，拿在手中沉甸甸的，讓人感覺裏麵承載的知識也是分量十足的。我花瞭好長時間纔決定把它帶迴傢，主要原因是被封底那句看似矛盾的宣傳語所吸引——它承諾將你帶入一個你永遠不會想離開的思維迷宮。坦白說，我原本對量子力學抱持著一種敬而遠之的態度，總覺得那是高智商人士的專屬領域，但這本書的排版布局，那種將復雜概念巧妙地融入精心設計的圖錶中的手法，立刻打消瞭我的顧慮。它不像教科書那樣刻闆，反而更像是一份精心繪製的藏寶圖，讓人迫不及待地想去探索那些隱藏在微觀世界裏的奇跡。這種從外在包裝到內在設計的用心程度，已經遠遠超齣瞭我對一本科學讀物的期望值，讓人覺得閱讀本身就是一種享受。