仰望量子群星：20世紀量子力學發展史 [Looking up at the quantum stars The history of quantum mechanics of 20th century pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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魏鳳文，高新紅 著

齣版社： 浙江教育齣版社

ISBN：9787553643113

版次：1

商品編碼：11920392

包裝：平裝

外文名稱：Looking up at the quantum stars The history of quantum mechanics of 20th century

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　在自然科學中，量子力學不同於愛因斯坦相對論、牛頓力學、麥剋斯韋電磁理論、摩爾根遺傳學、達爾文進化論，由於參與人數之多、跨越時間之長，創建之艱辛、給自然科學帶來的衝擊之大與變革之深，使它成為一門極其獨特的學科。
　　這一學科由眾多耀眼的群星共同撐起，其創建與發展更跨越整整一個世紀。在事業的輝煌與曆史的滄桑之中，各位大師群星薈萃，各放異彩，構成密不可分的整體。
　　《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》以玻爾、玻恩、薛定諤、泡利、海森堡、狄拉剋、貝爾等三代量子力學大師為綫索，介紹瞭他們的學術成就與研究方法，在學術質疑、詰難與爭辯中的物理對話，學術思想，人物的性格與人格，社會動蕩中的境遇，成功與失敗，以及他們的內心的衝突、友情、親情與師生情誼。
　　《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》還記錄瞭20世紀量子力學的萌發、創建與發展的過程。這一過程根植於歐洲的自然哲學，得益於數學的思維模式與邏輯運用，此外，教育體製的寬鬆、學術的自由、頻繁的交流、嚴謹的學風與社會的人文精神都促成瞭這一學科的發展。
　　量子力學的創建與發展，發生在頻繁的戰亂中。
　　各位大師的學術生涯伴隨著經濟蕭條與納粹迫害，清貧生活與流離失所，疾病睏擾與飢餓災荒，不完全是成功與壯舉、熱鬧和輝煌，相反，既有挫摺與失敗，也有內心糾纏不清的憂鬱與孤獨，但以榮譽、責任、勇氣和自律為品性的高貴，對社會、對人類、對科學、對事業的擔當精神，成就瞭這些量子力學大師對科學的純真追求。
　　《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》的史料直接來自二十幾部外文著作，像任何一部科學史書籍那樣，本書也有一個重要的宗旨，它所攜帶的曆史性、科學性與文化性的信息首先應是真實的，為瞭給齣真實性的交待，本書清楚地注明瞭全部資料的來源和原始齣處。

作者簡介

　　魏鳳文，女，1938年11月生於北京，退休後長期旅居國外。曾是首都師範大學教授、碩士生導師、全國高校電磁學研究會常務理事。曾長期從事普通物理和理論物理教學，也曾從事光學科研。曾發錶錶麵增強拉曼散射（SERS）科研論文兩篇、有關教學科研論文十餘篇，主要著作有《時空物理縱橫》《廣義相對論基礎》《20世紀物理學史》《當代物理學進展》等。
　　
　　高新紅，女，1971年生於北京。首都師範大學物理係講師。主要從事大學物理教學和研究。發錶論文《電磁學教學中形象思維能力研究》《運用多元智能理論改進教法》等。著作有《物理演示實驗集錦》。

目錄

第一章 玻爾——原子量子論的開創者，量子力學的哲學與對話大師
曼徹斯特之行
揭開原子的量子秘密
關於原子譜綫研究
原子量子論三部麯
對玻爾原子量子論的反響
玻爾原子模型的修正
元素周期性的研究
玻爾研究所
玻爾的國際影響
玻爾的研究方法
獲諾貝爾奬
關於互補性原理的思考
互補性原理
與薛定諤就兩種量子力學的對話
第五屆索爾維物理大會與巴黎大會
玻爾與愛因斯坦的第一次對話
玻爾與愛因斯坦的第二次對話——愛因斯坦的光盒子
原子核研究
玻爾與愛因斯坦的第三次對話——EPR理論
救援行動與逃亡
加速器與核裂變研究
海森堡造訪研究所
迴到研究所
丹麥之子

第二章 玻恩——確定性世界的終結者
青少年時期
進入布雷斯勞大學
初到哥丁根
遭遇剋萊因
再次遭遇剋萊因
晶體點陣結構研究
婚姻與宗教
93宣言與愛因斯坦的友誼
從法蘭剋福到哥丁根
玻爾理論與非連續性的突破
量子力學的突破性進展
薛定諤波動力學的問世
波函數的幾率詮釋
“確定論”的終結與“因果律”
瘋狂的小鎮
玻恩與奧本海默
哥本哈根學派的亮相
婚姻危機與瑪麗婭·葛培特
離開哥丁根
從“叢林課堂”到劍橋
未知的未來
在愛丁堡大學
遲到的諾貝爾奬

第三章 薛定諤——波動力學理論的創建者
青少年時期
進入維也納大學
早期研究
初探廣義相對論與色彩學研究
蘇黎世，早期原子量子論研究
關於波動性的思考
波動力學的創立
破解矩陣力學與波動力學的關係
洛倫茲的反應
與同行的交流
與玻爾之爭
訪問美國
在柏林
納粹與科學
在牛津
格拉茨事件
逃齣奧地利
來到都柏林
波函數的統計性詮釋、“坍縮”與“薛定諤貓”
統一場理論研究
哲學思考及著作
什麼是生命
永不止息

第四章 泡利——不相容原理之父
男孩子的物理學
復雜的身世
來到慕尼黑
恩師索末菲
令人倒黴的磁性
來到哥丁根
上帝的鞭子
惱人的“反常塞曼效應”
不相容原理的建立
泡利與海森堡
批評者泡利
關於電子自鏇
蘇黎世時期
中微子概念的提齣
赴美
寂寞的研究者
獲諾貝爾奬
病逝

第五章 海森堡——不確定性原理的發現者
一個喜歡音樂和數學的少年
動蕩中的抉擇
研究生之父——索末菲
海森堡模型
“成功優於手段”
量子三角
矩陣力學的誕生
兩種量子力學之爭
不確定性原理
與玻爾之爭互補性原理
美國之行
萊比锡理論物理研究所
量子電子場、鐵磁性研究
無限大詰難與空間點陣結構的設想
核結構與核力的研究
納粹風暴
獲諾貝爾奬第二輪大清洗運動
“德國物理學”運動海森堡-蓋革-維恩請願書
索末菲繼承人之爭
宇宙射綫研究
海森堡事件
海森堡事件的調查
核武器研究鈾俱樂部
哥本哈根之行
“ε-行動”戰後歸來
戰後研究宇宙方程
晚年

第六章 狄拉剋——謹言少語的量子力學獨行俠
一位拘謹少言的人
冷酷的童年
大學
改變命運的數學課
初到劍橋
“第一飛人”
投身量子力學
正則變換與狄拉剋方程
大蕭條中的局外人對正電子的預言
埃倫費斯特之死
對美的追求
教學與著作均如其人
年輕的盧卡斯教授與諾貝爾奬得主
獨有的“三棲”特徵
惱人的“無限大睏難”
婚姻與友情
晚年

第七章 量子力學第三代大師——關於“疊加態”“糾纏態”的研究與“量子真實”
曆史的迴顧
光和物質的奇異性質——光子光學新說
楊氏雙縫和“薛定諤貓”
量子疊加態的坍縮——對貓實驗和雙縫實驗的解釋
“惠勒貓”——“延遲選擇”實驗
阿斯佩的延遲實驗與玻爾的互補原理
玻姆的量子糾纏態研究
貝爾及貝爾定理
西姆尼、霍恩、剋勞瑟與EPR
阿斯佩等人的量子糾纏態實驗
量子糾纏態的其他實驗
量子遙傳學與密碼學研究
諾依曼與量子力學體係研究
多重宇宙詮釋
量子真實
不同的聲音

引文
參考書目

精彩書摘

　　玻爾進入30歲時，來自國際國內的榮譽蜂擁而至。1918年，奧斯陸剋裏斯提阿尼亞大學授予他哥德堡奬章；1921年，獲得倫敦皇傢學會的休斯（Hughes）奬；1922年，獲得諾貝爾奬；1924年，獲得丹麥奧斯蒂（Orsted）奬；1925年，獲得哥倫比亞大學的巴納德（Barnard）奬和富蘭剋林奬；1930年，獲得普朗剋奬和法拉第奬等。同樣，玻爾還被授予許多榮譽職位，如1923年，瑞典、挪威、芬蘭與荷蘭的國傢科學院成員；同年，劍橋、利物浦的榮譽學位；1924年，羅馬林琴科學院院士；1925年，美國、蘇聯、奧地利、英國等國科學院榮譽院士；1925年曼徹斯特、1926年牛津、1929年愛丁堡和基爾的榮譽稱號。玻爾一直希望尋求國際閤作與跨國界交流，並使他的研究所成為國際交流與閤作的中心之一，這些榮譽稱號無疑使他更快地實現這一目標。正在玻爾籌措研究所的擴大計劃時，他收到第一個來自國外教授職位的邀請，這個邀請來自德國。普朗剋告訴他：“我周圍的同事都提齣瞭這樣的想法，有沒有可能你到這裏做長時間停留……我們認為你有可能被選為科學院成員，獲得像愛因斯坦一樣的位置與薪酬。在這裏，我們已經給予他的思想與研究充分的自由，有在大學教學的權利，但也可以不必盡這個義務，還可以自由地使用這裏的研究所。”與此同時，玻爾再次收到瞭來自英國的邀請。這時，盧瑟福被指定為劍橋大學卡文迪許實驗室湯姆遜教授席位的繼位人，打算邀請玻爾與他閤作。無論是來自盧瑟福，還是來自普朗剋的邀請，對玻爾的誘惑力都很大。
　　來自英國的邀請不隻是盧瑟福的親筆信，還有由英國皇傢學會發齣的正式公函。皇傢學會主席金斯告訴他：“皇傢科學學會通過瞭一項提案……指定瞭增加的新教授成員……這項指令隻授予具有非凡能力的人，並給予充分的自由。”金斯提齣的薪酬竟然是玻爾在丹麥的3倍。金斯來信的同時，還附有一封盧瑟福熱情洋溢的信，信中說：“你將很快收到來自金斯的消息……皇傢科學院給瞭你首席亞羅（Yarrow）教授職位……這裏每個人都為你能來劍橋而高興……我敢肯定，在這裏有很大的空間夠咱倆使用，也有很多工作供咱倆閤作……你再也不必為行政管理事務操勞，我知道這也是你所希望的。除瞭所指定的一些講座之類的事，亞羅教授可以不必參與教學。”他敦促玻爾認真考慮，做齣“理性”的決定。
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前言/序言

　　20世紀的物理學發生瞭翻天覆地的變化，它不僅改變瞭物理學的整體麵貌，也促進瞭相關學科的大發展。
　　物理學的變化主要來自兩個方麵。愛因斯坦分彆於1905年和1915年發錶的狹義相對論和廣義相對論，給牛頓力學以來的傳統時空觀帶來變革，使人們對物質、運動及其相互作用有瞭全新的看法，更促進瞭天體物理學、天文學和宇宙學的革命性進展。物理學的變革也來自另一微觀領域。1900年，普朗剋由黑體輻射的研究提齣能量量子化；1905年，愛因斯坦提齣光量子說，並因此成功地解釋瞭光電效應；1922年，康普頓X射綫光譜實驗證實光子假設；1913年，玻爾在普朗剋的量子輻射基礎上，建立原子輻射和吸收的量子化理論，成功地解釋瞭氫原子及較重元素原子的譜綫；在此後的幾十年，以玻爾的量子原子論為基礎，物質的光、電、磁及其他諸多化學性質都一一得到瞭解釋；1924年年底，德布羅意波粒二象性的提齣，突破瞭玻爾的原子量子論，使微觀物理得到大發展。從波粒二象性到薛定諤的波動力學和狄拉剋的相對論波動方程，從海森堡、玻恩和約旦的矩陣力學到以不確定性原理、不相容原理和互補性原理為核心的哥本哈根學派對量子力學的詮釋，最終，波動力學和矩陣力學的統一使量子力學理論構建成功。
　　量子力學與相對論理論一起，成為近代物理學的兩大支柱，它的新概念和新理論也深度影響著其他相關學科，使固體物理、生物物理、物理化學、核物理、天體物理甚至宇宙學等領域都取得瞭革命性的進展。
　　在自然科學中，量子力學不同於愛因斯坦相對論、牛頓力學、麥剋斯韋電磁理論、摩爾根遺傳學甚至達爾文進化論，由於參與人數之多、跨越時間之長、創建之艱辛，給自然科學帶來的衝擊之大與變革之深，使它成為一門極其獨特的學科。

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