魔鬼物理學2：迷人又有趣的量子力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 詹姆斯·卡卡裏奧斯 著，孔垂鵬 張彧彧 譯

圖書標籤:

• 量子力學
• 物理學
• 科普
• 魔鬼物理學
• 趣味物理
• 科學
• 教育
• 通俗易懂
• 入門
• 知識

齣版社： 中信齣版社,中信齣版集團

ISBN：9787508684758

版次：1

商品編碼：12302685

包裝：平裝

叢書名： 魔鬼物理學

開本：32開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

頁數：344

字數：230000

正文語種：中文

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。

《物質的奧秘：經典物理學的輝煌與局限》 內容簡介 本書帶領讀者穿越宏偉的經典物理學殿堂，探索我們所處世界的宏觀規律。從伽利略的自由落體實驗，到牛頓對宇宙的統一描述，再到熱力學對能量流動的精妙刻畫，我們將以嚴謹而生動的筆觸，重現人類認識自然過程的輝煌曆程。 第一章：運動的起源——從經驗到理性 本章追溯物理學思想的源頭。我們首先審視亞裏士多德關於運動的樸素觀點，以及這些觀點如何在漫長的曆史中主導瞭人們的認知。隨後，我們將聚焦於文藝復興時期，重點剖析伽利略在比薩斜塔和斜麵上的突破性工作。他如何通過精確的觀測和數學工具，首次將運動規律從哲學思辨中解放齣來，奠定瞭實驗物理學的基石。我們將深入探討他的“相對性原理”的雛形，理解勻速直綫運動的內在邏輯。 第二章：牛頓的宇宙——力、運動與萬有引力 牛頓的《自然哲學的數學原理》是科學史上的裏程碑。本章將詳細解析牛頓三大運動定律。我們不僅會學習這些定律的數學錶達式，更重要的是理解它們背後的物理意義——慣性、力與加速度的關係，以及作用力與反作用力原理如何解釋瞭日常現象中的平衡與驅動。 隨後，我們將進入萬有引力定律的領域。開普勒對行星運動的精確描述是如何被牛頓統一到一個簡潔的平方反比定律之下的？我們將探討這統一性所蘊含的深刻哲學意義。從蘋果落地到月球繞地，同一套法則如何支配著天上地下的一切？本章還將涉及微積分這一強有力數學工具的發明，以及它在處理瞬時變化和麯綫運動中的不可替代性。 第三章：光明的探索——波動與微粒的爭論 在牛頓的時代，關於光的本質，存在著激烈的爭論。本章將梳理波動說和微粒說的發展脈絡。我們將重溫惠更斯關於光的衍射和乾涉的早期設想，並對比牛頓對光的微粒解釋。 隨後，我們將進入19世紀，重點分析托馬斯·楊的雙縫乾涉實驗。這個實驗以無可辯駁的證據展示瞭光的波動特性，似乎為波動說蓋棺定論。緊接著，我們將討論麥剋斯韋對電磁現象的集成工作，電磁場的理論如何不僅統一瞭電、磁和光，更預言瞭電磁波的存在，將光確認為一種特殊的電磁波。本章將詳細介紹麥剋斯韋方程組的優美結構和深遠影響，它們如何為經典物理學描繪齣最完整的一幅圖景。 第四章：能量的法則——熱力學與熵的不可逆性 物理學的另一大支柱是熱力學，它描述瞭能量如何轉化和傳遞，以及過程的宏觀方嚮性。本章將從焦耳的熱功當量實驗齣發，探討能量守恒定律（熱力學第一定律）的普遍性。 隨後，我們將進入更具哲學意味的領域——熱力學第二定律。卡諾循環和熱效率的概念如何揭示瞭能量轉換的極限？我們將深入探討“熵”（Entropy）這一關鍵概念。熵不僅僅是混亂度的量度，更是時間之箭的物理體現。為什麼熱量總是從高溫物體流嚮低溫物體？為什麼你無法讓一個房間的空氣自發地聚集到角落？熵的增加原則解釋瞭宇宙演化的不可逆性，為經典物理學增添瞭一層對“過程方嚮”的深刻洞察。 第五章：經典物理學的邊界——無法解釋的“幽靈” 盡管經典物理學取得瞭巨大的成功，但在19世紀末，一些無法用現有理論解釋的實驗現象開始浮現，預示著一個新時代的來臨。本章將聚焦於這些“不和諧音”。 首先是黑體輻射問題。經典理論（瑞利-金斯定律）預測在短波長處能量會無限增加（紫外災難），這顯然與觀測相悖。其次是光電效應，即光照射金屬錶麵會激發齣電子，但其規律似乎與光的強度而非頻率相關。最後，我們探討瞭邁剋爾遜-莫雷實驗的“零結果”，這一結果徹底動搖瞭對絕對靜止以太的信仰。 本書的敘述止步於此，這些未解之謎，正是通往微觀世界革命的橋梁，為後續理論物理學的顛覆性發展埋下瞭伏筆。通過對經典物理學輝煌成就的全麵梳理和對其內在局限性的客觀審視，讀者將對我們所依賴的宏觀世界觀有一個堅實而全麵的理解。 目標讀者： 本書麵嚮對科學史和基礎物理學有濃厚興趣的讀者。無需高等數學背景，但需要對邏輯推理和清晰的描述抱有期待。它適閤希望係統迴顧經典物理學框架，並理解這些框架如何構建瞭現代科學認知基石的學習者。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是為我量身定做的！作為一個對科學充滿好奇但又對復雜公式感到頭疼的普通讀者，我一直渴望找到一本能夠真正讓我理解量子力學的書。《魔鬼物理學2：迷人又有趣的量子力學》做到瞭這一點，而且做得非常齣色。作者的筆觸非常輕鬆，帶著一種孩童般的好奇心，去探索這個我們看不見的微觀世界。他不會用高深的術語把你嚇跑，而是用一種潤物細無聲的方式，慢慢地引導你走進量子力學的殿堂。我特彆喜歡書中對量子疊加態的描述，他用瞭一個我從未想過的角度來解釋，讓我瞬間就明白瞭為什麼“貓”既可能活著又可能死去。還有量子糾纏，作者用一個非常形象的比喻，解釋瞭這種“鬼魅般的超距作用”，讓我覺得它不再是遙不可及的理論，而是某種我們能感知到的神秘聯係。更重要的是，這本書讓我體會到瞭科學研究的樂趣和挑戰。作者在字裏行間流露齣的對知識的敬畏和對未知的好奇，深深地感染瞭我。讀完這本書，我感覺自己不再是被動地接受知識，而是主動地去思考，去探索。它不僅僅是一本科普書，更是一份關於探索精神的禮物。

評分☆☆☆☆☆

這套書簡直就是我近期閱讀體驗的“天花闆”！尤其是這本《魔鬼物理學2：迷人又有趣的量子力學》，我從來沒想過自己會如此沉迷於一本關於量子物理的書。作者的寫作風格真的是太獨特瞭，他就像一個天生的說書人，把那些聽起來如同天書一般的概念，講得活靈活現，妙趣橫生。我尤其欣賞他處理那些反直覺現象的方式，比如量子隧道效應，聽起來就像是超能力，但在作者的解釋下，竟然有其嚴謹的科學依據。他不會一味地堆砌公式和術語，而是選擇用最貼近生活、最容易理解的方式來闡述。比如，在解釋不確定性原理時，他沒有直接拋齣海森堡的公式，而是通過一個生動的例子，讓我們體會到測量行為本身就會對微觀粒子産生影響，這種“潤物細無聲”的講解方式，比死記硬背公式要有效得多。而且，書中還穿插瞭一些作者個人的思考和對未來科技的展望，這讓我覺得這本書不僅僅是一本科普讀物，更是一本充滿智慧和啓發的思想集。每一次閱讀，我都能從中獲得新的靈感，感受到科學的無窮魅力。這本書也讓我開始重新審視我所處的這個世界，那些習以為常的現象背後，或許隱藏著更為深刻的量子秘密。

評分☆☆☆☆☆

我必須得說，這本書帶給我的驚喜遠超我的預期。原本以為“量子力學”這幾個字就足以讓我望而卻步，但《魔鬼物理學2：迷人又有趣的量子力學》卻用一種前所未有的方式，將這個深奧的學科呈現在我麵前。作者的敘事功力簡直令人嘆為觀止，他能夠將那些最復雜、最抽象的物理概念，用最簡潔、最生動的方式進行闡釋。我印象特彆深刻的是，書中對量子疊加和測量問題的討論，作者沒有迴避其中的哲學睏境，反而以一種開放的態度，引導讀者去思考。他運用瞭大量的類比和形象的比喻，讓那些原本遙不可及的量子現象，變得觸手可及。例如，他將量子態比作一種“可能性”，而測量則是一種“選擇”，這種解釋非常直觀，讓我一下子就明白瞭其中的邏輯。而且，這本書的節奏把握得也非常好，總是在你感覺有點吃力的時候，適時地穿插一些有趣的典故或者作者的個人感悟，讓你能夠放鬆下來，繼續探索。閱讀這本書的過程，與其說是學習，不如說是一次愉快的智力探險。它不僅提升瞭我對量子力學的理解，更激發瞭我對科學的好奇心和探索欲。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，在翻開這本書之前，我對量子力學的印象僅限於科幻電影裏的“蟲洞”和“平行宇宙”，總覺得那是一個離我日常生活很遙遠，甚至有些不可思議的領域。然而，《魔鬼物理學2：迷人又有趣的量子力學》完全改變瞭我的看法。這本書的強大之處在於，它能夠將那些抽象到令人抓狂的量子概念，轉化為我們能夠理解甚至産生共鳴的故事。作者並沒有迴避那些挑戰常識的理論，反而巧妙地運用類比和形象化的語言，將它們一一拆解。比如，書中對波粒二象性的闡述，用日常生活中的事物來類比，讓我不再對電子既是粒子又是波感到睏惑。更讓我著迷的是，作者並沒有止步於解釋“是什麼”，而是深入探討瞭“為什麼會這樣”。他對量子力學發展曆程中的那些關鍵實驗和理論突破的梳理，讓我看到瞭科學傢們如何一步步撥開迷霧，揭示宇宙的真相。這種探索精神，以及背後無數次試錯和頓悟，都讓我深感震撼。這本書不僅僅是知識的灌輸，更是一種思維方式的啓迪。它鼓勵我去質疑，去思考，去擁抱那些看起來“不閤理”但卻真實存在的現象。閱讀過程中，我常常會停下來，反復咀嚼作者的文字，仿佛在品味一道精美的哲學大餐。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是一場思維的盛宴，讓我對物理學的理解邁上瞭一個全新的颱階。雖然書名聽起來可能有點嚇人，但實際閱讀體驗卻是令人驚喜的！作者以一種極其生動有趣的方式，將那些原本復雜晦澀的量子力學概念娓娓道來。我一直以為量子力學是隻有極少數天纔纔能理解的神秘領域，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在這個充滿奇幻色彩的微觀世界裏探險。書中充斥著各種引人入勝的比喻和類比，比如“薛定諤的貓”那個經典思想實驗，作者的解讀讓我茅塞頓開，瞬間理解瞭疊加態的奇妙之處。還有量子糾纏，原本覺得這東西太玄乎瞭，但在作者的筆下，它變得觸手可及，仿佛伸手就能觸摸到那股神秘的聯係。整本書的語言風格輕鬆幽默，絲毫不枯燥乏味，即使是第一次接觸量子力學的人，也能在其中找到樂趣。它不是那種死闆的教科書，更像是一位睿智的朋友在和你分享他熱愛的知識。我特彆喜歡書中穿插的那些曆史故事和科學傢的趣聞軼事，這些小插麯讓原本嚴肅的科學話題變得更加人性化，也讓我對這些偉大的頭腦有瞭更深的敬意。讀完這本書，我感覺自己仿佛打開瞭一扇新世界的大門，對宇宙的奧秘有瞭更深刻的嚮往。

評分☆☆☆☆☆

産品非常好，非常值得購買。

評分☆☆☆☆☆

看瞭前一本

評分☆☆☆☆☆

看瞭一點，內容有趣

評分☆☆☆☆☆

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。京東速度好快。

評分☆☆☆☆☆

三本一套都買齊瞭慢慢看

評分☆☆☆☆☆

京東搶捲購買，中信好書，謝謝京東的優質服務

評分☆☆☆☆☆

書還行吧，直到看到這張圖；看瞭漫畫原文纔能體會到一點不一樣的感覺?

評分☆☆☆☆☆

京東搶捲購買，中信經典，謝謝京東的優質服務

評分☆☆☆☆☆

京東自營，習慣性好評。