科学新悦读文丛：有趣的让人睡不着的量子论 epub pdf mobi txt 电子书下载 2024

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[日] 佐藤胜彦著，孙羽译

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发表于2024-11-21

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商品介绍

出版社：人民邮电出版社

ISBN：9787115414311

版次：1

商品编码：11912598

包装：平装

丛书名：科学新悦读文丛

开本：32开

出版时间：2016-05-01

用纸：胶版纸

页数：189

字数：105000

正文语种：中文

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书籍描述

编辑推荐

　　大名鼎鼎的"薛定谔的猫"的是怎么回事？　　爱因斯坦的相对论又和量子论有着什么千丝万缕的联系？　　光的本质是什么？　　大自然的真面目又是什么？　　这些奇妙的问题，在本书中你将都会得到妙趣横生又浅显易懂的解答！　　跟这本书来走进量子的奇妙世界吧！　　这是一本带你轻松走进物理世界的入门书！　　这是一本有趣的让你睡不着的科普书！　　这是一本印刷50多次，畅销日本10年，销量超过30万册的畅销书！

内容简介

　　《科学新悦读文丛：有趣的让人睡不着的量子论》是一本能让你轻松了解物理学世界的入门书，是一本有趣的让你睡不着的科普书。与相对论同样重要的是被称为现代物理学另一支柱的量子论。从人类的构造和进化到宇宙的起源，量子论这个物理法则帮我们阐明了各种现象，让我们看到了未知世界的精彩。
　　在《科学新悦读文丛：有趣的让人睡不着的量子论》中，作者使用大量一目了然的图表和插图，以及生动趣味的语言，为读者深入浅出地解说了晦涩难懂的量子论的重点知识。
　　《科学新悦读文丛：有趣的让人睡不着的量子论》适合广大的科普爱好者，尤其是青少年科普爱好者阅读。

作者简介

　　佐藤勝彦（1945年8月30日-），日本的天体物理学家，专业是宇宙学。　　1945年生于香川县，1973年京都大学研究生院理学研究科物理学专业博士课程结业。曾任北欧理论原子物理学研究所客座教授、京都大学理学部副教授，现任东京大学研究生院理学系研究科教授。理学博士。专业方向为宇宙论及宇宙物理学。　　1981年，提倡“宇宙膨胀理论”，出任国际天文联合会宇宙论委员会委员长，引领世界宇宙论研究。1990年获得仁科纪念奖。

内页插图

序章　欢迎来到量子论的世界
两位天才科学家和猫的“量子论特别报道”
揭开世纪对话的序幕
支撑现代物理学的量子论
量子论将微观物质看作“波”
无法看到作为波的电子
大自然的真面目超乎常识？
既生又死的猫？
向量子论的仙境进军

第一章　量子的诞生——量子论的前夜
围绕光的真面目展开的历史
最初的“量子”？
从光的研究产生出的量子
光的本质究竟是粒子还是波？
波的波长、振幅和振动频率
光是波的决定性证据
光是电磁波的一种
电磁波的波长和种类
光的两个未解之谜
光能用“整数值”表示
从熔炉中产生的量子
分析光谱的分布
黑体放射的光谱分布
理论上的光谱分布线呈逐渐上升趋势
具有无限能量的光？
光能成了“小颗粒”？
不用hv单位便无法解释？
量子和最小单位量
革命性的猜想：不连续的量
无法被自己理论说服的普朗克
光的本质是粒子？
什么是光电效应？
爱因斯坦的光量子假说
光既是粒子也是波
真正打开量子论的大门

第二章　进入原子内部的世界——早期量子论
探索原子的构造
所有的物质都是由原子构成的
电子的发现
思考原子内部的构造
原子的中心有原子核
为什么原子不会被破坏？
电子也受到“整数”的制约
玻尔的原子模型问世
气体发光的光谱
氢原子的光谱有着不可思议的方程式
巴耳末系无法用卢瑟福的原子模型进行说明
玻尔的大胆无畏的假定
轨道半径只能为整数值
电子的定态和迁移
在原子构造中登场的量子
玻尔的量子化条件守护着电子
可以解释氢原子放出的光的频率
巴耳末系表示电子迁移到n=2的轨道时释放的光
为什么原子会放光？
玻尔的“早期量子论”漏洞百出？
早期物理学——迈向量子物理学的桥梁
革命性的理论从年轻的头脑中产生

第三章　想看却看不见的波——量子论的完成
将电子看作波
探索玻尔假设的根据
电子和所有物质都是波？
电子的波围绕在原子核的周围旋转
“电子=波”是量子化条件的根据
电子真的是波吗？
薛定谔方程式的诞生
全新的天才薛定谔的登场
表示物质波的波函数ψ
波函数ψ是复素数的波
用图表示波函数
电子以散布状态存在吗？
波函数的概率解释
电子的波可以一分为二吗
被一分为二的是“概率”
波函数用来表示可以发现电子的概率
波函数的大小和电子的发现概率之间的关系
位于不同位置状态重合的电子
观测的时候电子的波发生收缩
看不见的波不要去考虑
量子论的主流——哥本哈根解释
明确微观世界的物理法则
反对概率解释的爱因斯坦等人
微观世界的未来由掷筛子决定?
上帝不喜欢掷筛子游戏

第四章　探求自然本来的面貌——逼近量子论的本质
电子有“两张面孔”
电子真的是波吗？
展示电子具有波动性的实验
电子出现的干涉条纹
一个电子也具有波的性质
电子和自身发生干涉？
电子的到达位置可以进行概率预测
电子是“双重人格”一样的存在？
为什么棒球无法显示波的性质？
宏观世界也会呈现波的性质
不确定性原理
电子真的能通过双狭缝吗？
想要预测电子的通过位置，会发生怎样的情况？
微观世界受到的观测影响
微观世界不可避免的不确定性
位置和动量无法同时确定
受到波函数影响的电子的位置和动量
在那里可以成立的在这里却不能成立
自然的本质是“不确定”的
不确定性是由于知识不足导致的吗？
月亮只在看的时候才存在吗？
爱因斯坦主张的“隐藏的变数”
爱因斯坦的反论——EPR悖论
“观察到粒子”的消息瞬间传播有些奇怪？
瞬间的远距离作用真的存在吗？
月亮是因为被看见才存在的吗？
矛盾的事物互补的世界

第五章　分支的世界——探求解释问题
薛定谔的猫
薛定谔的巨大不满
思考实验“薛定谔的猫”
“半生半死”是什么意思？
观察行为能够决定猫的生死？
微观和宏观不可分开思考
有解开悖论的方法吗？
多世界诠释
波的收缩无法用薛定谔公式推导？
如果认为波不会收缩会怎样？
研究生艾佛雷特的“平行宇宙理论”
在另一个世界与自己相遇？
电子位于不同位置的复数的世界
用多世界诠释思考“薛定谔的猫”
用多世界诠释思考“电子的双狭缝实验”
猫不会发生干涉？
世界真的发生分支了吗？
解释问题没有定论

第六章　面向终极理论——量子论开创的世界
明确解释各种现象的量子论
电子的量子数和泡利原理
电子轨道的真面目
量子论是物理和化学的结合
不遵循泡利理论的玻色粒子
催生出半导体元件的量子论
通过能量壁垒的量子隧穿
和电子性质相反的“反电子”的发现
量子论的发展和将来
“场量子论”的诞生
真空中粒子和反粒子永不停止地生成和消亡
基本粒子物理学的诞生和发展
朝永博士和量子电磁学
量子宇宙论的发展
量子论和相对论的融合尝试
量子计算机能否实现？
终极的保障——量子密码
21世纪的革命性理论今天在哪里？

精彩书摘

　　《科学新悦读文丛：有趣的让人睡不着的量子论》：
　　光能用整数值表示
　　从熔炉中产生的量子
　　前面我们已经介绍过有关量子诞生的普朗克的能量量子假说。前文已经介绍过，量子是在研究加热物质的温度与其所释放的光的颜色的关系过程中被发现的。这一研究最初是为了准确地了解熔炉中的铁矿的温度。所以，我们可以说，量子是从熔炉中产生的。
　　让我们来介绍一下当时的社会背景。19世纪后半叶，普朗克的祖国德国以普鲁士王国为中心实现了期待多年的统一，同时赢得了与邻国法国之间的普法战争，获得了巨额的赔偿金以及阿尔萨斯、洛林作为割地。这一地区以盛产石灰石和铁矿石而闻名，因而将这些矿石作为原材料，投入熔炉进行冶炼的炼铁行业得到了飞速的发展。
　　为了能够炼出优质的铁，需要掌握熔炉中准确的温度，通过控制温度进行炼制。但是，当时尚不存在能够测量几千摄氏度高温的温度计。因此，人们只能通过观察熔化的铁矿石的颜色来判断其温度。红黑色的为1000摄氏度左右；通红色则为2000摄氏度左右；如果放出了白色的光，则证明温度更高。但是这些只能通过炼铁工匠的经验和直觉进行判断，之后再进行操作。
　　这样的操作存在着巨大的误差。因此，业界提出了要求，希望能够从理论上更加准确地把握发热物质的温度和其放出的光的颜色之间的关系。于是，很多物理学家开始针对这个问题进行研究，普朗克就是其中之一。
　　分析光谱的分布
　　前面我们提到过，被加热到红黑色的铁矿能达到1000摄氏度左右，通红色可以达到2000摄氏度左右。当铁矿被加热到变为通红色的时候，便会放出通红色的光，但是，这个过程并不是只放出红色的光。
　　一般来说，自然界能够观测到的光，并不是只由单一颜色的光组成的，而是由多种颜色的光组成的，其中最典型的例子就是太阳光。我们通过棱镜，可以发现太阳光是由多种颜色的光共同组成的。其中最亮的光（强度最大的光）的颜色，会被我们认为是该物体的颜色。例如，在太阳光中，强度最大的光是黄色光，因此太阳光看起来便呈现黄色。
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