30秒探索 量子理論：每天30秒探索開闊眼界的50個量子理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] 布賴恩·剋萊格 著，崔嚮前，劉沛 譯

圖書標籤:

• 量子力學
• 量子理論
• 科普
• 物理學
• 科學
• 通俗易懂
• 思維拓展
• 知識
• 閱讀
• 學習

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111541578

版次：1

商品編碼：12047183

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 30秒探索

開本：20開

齣版時間：2017-02-01

用紙：膠版紙

頁數：148

産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：對量子理論感興趣的大眾讀者
　　翻譯成20種文字暢銷全球；一種全新的閱讀形式，每天30秒，探索各學科精華，適閤全傢人的科普書。50個主題，一幅圖、兩頁紙、三四百字，幫你探索量子的世界，普及量子的知識，瞭解量子的秘密，培養對科學的興趣。

內容簡介

　　你知道薛定諤的貓，但你瞭解薛定諤方程嗎？激光、晶體管和電子顯微鏡的工作原理是什麼？什麼是重整化的危險？流體在什麼情況下會成為超流體？量子計算機有多大能耐？本書將帶你一起揭秘科學史上偉大的發現，思考物理和技術的未來發展。本書將探索物理學中匪夷所思的一個神秘領域，介紹50個重要的量子問題和理論。每條理論不過用一幅圖、兩頁紙、三四百字，在半分鍾內嚮普通讀者進行講解。在當今時代，包含量子理論的電子産品成為瞭日常必需品，量子理論的新進展頻頻登上新聞頭條，請隨本書一起探訪平行世界，搭乘波動理論，確定地談論不確定性原理，解開量子糾纏的謎題。

作者簡介

　　布賴恩· 剋萊格在劍橋大學攻讀自然科學，研究方嚮是實驗物理。 曾為《自然》《泰晤士報》和《華爾街日報》撰稿，也曾在牛津大學、劍橋大學和英國皇傢科學研究所擔任講師，還是科學書評網站www.popularscience.uk的編輯。剋萊格的著作包括《無限簡史》和《如何建造時光機》。

目錄

譯者序
前言
1　量子理論的誕生
2　術語
4　紫外災難
6　普朗剋的量子假設
8　愛因斯坦解釋光電效應
10　巴耳末的可預測光譜
12　玻爾的原子模型
15　人物傳略：尼爾斯·玻爾
16　波粒二象性
18　德布羅意物質波理論
20　量子雙縫實驗
23　基礎知識
24　術語
26　量子自鏇
28　矩陣力學
30　薛定諤方程
33　人物傳略：埃爾溫·薛
　　定諤
34　薛定諤的貓
36　海森堡不確定性原理
38　波函數坍縮
40　脫散
43　光與質量的物理學
44　術語
46　泡利不相容原理
48　狄拉剋方程
51　人物傳略：保羅·狄拉剋
52　量子場論
54　量子電動力學基礎
56　重整化的危險
58　費曼圖
60　迴到過去
63　量子效應及其解釋
64　術語
66　分束器
68　量子隧穿
70　超光速實驗
72　哥本哈根解釋
74　玻姆解釋
77　人物傳略：戴維·玻姆
78　意識坍縮
80　多世界解釋
83　量子糾纏
84　術語
86　EPR悖論
88　貝爾不等式
91　人物傳略：約翰·貝爾
92　量子加密
94　量子位
96　量子計算
98　量子隱形傳送
100　量子芝諾效應
103　量子應用
104　術語
106　激光
108　晶體管
110　電子顯微鏡
112　核磁共振掃描儀
114　約瑟夫森結
117　人物傳略：布賴恩·約
　　 瑟夫森
118　量子點
120　量子光學
123　量子極限
124　術語
126　零點能
128　超導體
130　超流體
132　玻色-愛因斯坦凝聚態
135　人物傳略：薩特延德
　　 拉·納特·玻色
136　量子色動力學
138　量子生物學
140　量子引力
142　參考資源
144　作者簡介
146　詞匯錶

前言/序言

　　前言布賴恩·剋萊格（Brian Clegg）說實話，學校裏教授的物理可能相當枯燥。19世紀的經典物理學盡管必不可少，卻缺乏驚天動地的震撼力。可惜的是，我們不能給學生早點兒介紹物理學中更精彩的部分。而在科學界，沒有哪個領域比量子理論更激動人心、更不可思議。　　微觀事物早在古希臘時期就有人認為物質由微小的部分組成。但原子論（“原子”一詞來自希臘語的atomos，意思是“不可分割的”）的觀點並沒有受到重視。當時占據主流的是“四元素”理論。該理論認為，萬物都是由土、氣、火、水四種元素構成的。到19世紀末，原子論捲土重來，成為化學和物理學的一個實用概念。但是原子究竟是什麼、它們有什麼規律，人們並不清楚。有些人甚至質疑原子是否存在。讓這些科學傢大吃一驚的是，原子不僅被證實存在，而且大到人體，小到灰塵，一切皆由原子構成，而這些原子的運動規律比任何人想象的都要奇特。　　起初，人們設想原子及其構成部分就像日常生活中普通物體的微縮版。因此，科學傢認為，原子的飛行路徑也會像網球一樣，隻是運動的層級更小罷瞭。後來人們發現原子還有內部結構。有理論提齣，原子的構造可能像綴著葡萄乾的布丁，負電荷附著在正電荷的錶麵。但研究揭示，原子大部分質量都集中在原子核，顯然原子更像是一個微型的太陽係。　　量子革命讓物理學的守舊派不安的是，他們的描述的圖景已經維持不下去瞭（盡管我們其他人對此喜聞樂見）。原子內部結構類似於太陽係，不可能是穩定的。量子微粒也不會像網球一樣按照確定的軌道運動。隨著量子理論逐漸發展成型，人們越來越確信微觀世界和宏觀世界之間存在根本差異。網球的運動遵循明確的軌道，它的軌跡取決於自身質量和所受外力。但量子微粒的運動情況隻能用概率來錶示。量子微粒運動的一個重要特點是隨機性。在觀測到它們的實際運動情況之前，人們永遠無法預測它們接下來會齣現在哪裏。　　愛因斯坦對此深感不安。他寫道：“在受到輻射時，電子可以根據自己的意誌進行自由選擇，不僅能選擇離開的時機，也能選擇運動的方嚮，這讓我感到難以忍受。如果事實真是如此，我寜願去做補鞋匠，甚至是賭場的雇員，也不願意做物理學傢。”由此做齣那句著名的評論：“上帝不會擲色子。”但其他科學傢卻被這種現象深深吸引住瞭。　　美國偉大的物理學傢理查德·費曼說：“我將嚮你描述大自然真正的樣子，如果你看不慣，這隻會妨礙你對它的理解……從常識來看，（量子理論）描述的大自然是荒謬的。而這樣的描述卻與實驗結果完全吻閤。所以希望你能接受現實，大自然本來就是荒謬的。”希望本書能夠讓你像費曼一樣，體會到量子世界的奇異和荒謬。　　分解量子很少有哪個主題像量子理論這樣適閤劃分成一個個易於理解消化的小知識點。本書的50篇文章分為7章，每章闡述一個問題。首先是《量子理論的誕生》。經典物理學理論認為，原子與日常生活中的物體類似。但這種觀點與實際觀察結果不符。要想解釋原子的穩定性，我們需要一個截然不同的角度。　　接下來是《基礎知識》。這一章講量子理論中的重要概念，其中一些概念，如海森堡的不確定性原理，已經超越瞭物理學的範疇，成為流行文化的一部分。具備瞭這些基礎知識之後，我們就可以探究日常生活中幾乎所有現象的科學原理，也就是光與質量的物理學。從陽光如何溫暖我們，到為什麼椅子能承受重量而不會直接倒塌，這些問題都可以用量子電動力學來解釋。量子電動力學要求我們以一種全新的方式來看待量子世界。就理論預測與實際觀察的相符度而言，它已經成為最成功的理論之一。　　接下來我們將探討量子效應及其解釋。這一章解釋瞭我們為什麼既可以透過玻璃看到另一側的情形，又可以在玻璃上看到反射成像，以及量子隧穿如何維持太陽活動。本章也探究瞭量子解釋這一難題。量子理論的獨特之處在於，它擅長預測觀察結果，但理論本身卻難以確定。哥本哈根解釋、多世界解釋和玻姆解釋都試圖把觀察現象納入到一個框架之下，用它來解釋為什麼會觀察到這樣的現象，但我們卻無法區分這些選項的優劣，隻能憑個人喜好而非良好的科學邏輯進行選擇。　　下一章中我們將遇到量子理論中最奇妙的現象——量子糾纏。愛因斯坦希望用這個概念來否定量子理論，並且將它稱為“幽靈般的超距作用”。量子糾纏使一個量子粒子能瞬間影響到任何距離以外的另一個量子粒子。錶麵看來這似乎違背瞭狹義相對論的光速限製，但一個又一個實驗證實瞭這一現象的存在，量子加密和量子計算等應用的工作原理也以量子糾纏現象為基礎。　　最後兩個章節研究的是基於量子理論的技術滲透到瞭我們的生活的哪些方麵，以及量子物理學造成的一些極端情況。在量子應用一章，我們將探索激光、晶體管和核磁共振掃描儀等應用。我們使用電力的同時，其實也是在利用一種量子現象。但量子理論的知識已經被廣泛應用於電子産品的技術設計。據估計，發達國傢國內生産總值的三分之一都來自基於量子理論的技術。　　在《量子極限》一章中我們將探尋零點能的奧秘，這是邊緣科學的一個熱門話題，但這一真實的量子現象意味著，即使是真空也並非完全是空無一物。我們也將討論極低氣溫下的怪異行為以及量子物理學在原子核、重力、甚至生物學中的延伸。　　開啓探索之旅每個話題都配有一幅精彩的插圖。為方便閱讀，每個話題的材料都分成瞭幾個部分。“30秒量子理論”提供主體介紹，“3秒鍾靈光乍現”總結這個話題的主要內容。如果你想瞭解更多信息，“3分鍾奇思妙想” 提取這個話題中最引人入勝的部分並對其進行拓展延伸。“相關理論”自然而然地引齣其他相關話題，“3秒鍾人物”介紹在該領域的發展過程中發揮關鍵作用的人物。　　《30秒探索：量子理論》這本書自身也被量子化瞭：基本知識被分解為小知識點，讓讀者去發現、品味和吸收科學中最妙不可言、最讓人百思不得其解的領域。我們所做的一切和所看到的一切，其核心都是量子粒子。然而這些粒子和我們感官直接接觸的東西又是那麼的不同。這就是量子理論的矛盾之處，也是它的迷人之處。下麵就讓我們一起共同探索量子理論的奧秘。

《30秒探索 量子理論：每天30秒探索開闊眼界的50個量子理論》圖書簡介 你是否曾仰望星空，對宇宙的浩瀚與奧秘感到驚嘆？你是否曾好奇，構成我們世界最微小的粒子，究竟遵循著怎樣的奇異法則？你是否曾被科幻電影中那些匪夷所思的超能力所吸引，卻又覺得它們遙不可及？那麼，請允許我為你介紹一本將帶領你踏上量子宇宙奇妙旅程的書——《30秒探索 量子理論：每天30秒探索開闊眼界的50個量子理論》。 這本書並非是一部晦澀難懂的學術專著，也不是一本充滿復雜數學公式的教科書。相反，它是一扇通往微觀世界，一個充滿驚喜、顛覆認知、卻又真實存在的世界的大門。我們都知道，人類對世界的理解，從宏觀的星辰大海，到微觀的原子分子，都經曆瞭一個不斷深入和修正的過程。量子理論，正是這個探索過程中最令人著迷，也最具革命性的一章。它揭示瞭物質和能量在最基本層麵的運行規律，這些規律與我們日常經驗中的“常識”截然不同，卻構成瞭我們所能感知的一切的基礎。 《30秒探索 量子理論》這本書的設計理念，正如其名，是讓你在短暫的片刻，也能收獲知識，拓展視野。在這個信息爆炸、生活節奏飛快的時代，我們渴望學習，卻常常苦於無暇深入。本書正是針對這一痛點，將深奧的量子理論，以最精煉、最易懂的方式呈現給你。它精選瞭50個關於量子理論的精彩話題，每一個話題都經過精心提煉，力求在短時間內，讓你領略到量子世界的獨特魅力。 這本書的獨特之處，在於它將復雜的概念，轉化為生動形象的闡述。你不需要具備任何物理學背景，也不需要擔心被繁復的公式所睏擾。作者用通俗易懂的語言，結閤豐富的類比和引人入勝的故事，將那些曾經令物理學巨匠們也撓頭不已的量子現象，變得觸手可及。想象一下，你每天隻需要花費30秒，就能解鎖一個關於量子世界的全新視角，這是一個多麼令人興奮的學習過程！ 那麼，在這本書中，你將探索到哪些精彩的量子世界呢？ 你將瞭解到，微觀粒子並非你想象中的“小球”，它們可以同時齣現在多個地方，這種“疊加態”的概念，徹底顛覆瞭我們對物體存在的傳統認知。你還會接觸到“量子糾纏”，一種“鬼魅般的超距作用”，兩個或多個粒子之間，即使相隔遙遠，也能瞬時相互影響，仿佛心有靈犀。這不禁讓人聯想到，宇宙的連接是否比我們想象的更加緊密？ 你將一窺“波粒二象性”的奇妙。光，既是波，又是粒子；電子，同樣也展現齣這樣的雙重身份。這種矛盾而又統一的特性，是量子世界最基本的特徵之一，也為我們理解光和物質的本質提供瞭全新的維度。 書中還會帶你走進“不確定性原理”的領域。海森堡的這一偉大發現，揭示瞭在微觀世界中，我們無法同時精確測量一個粒子的某些成對的物理量，比如位置和動量。這並非是我們測量技術的不足，而是微觀世界固有的屬性，它意味著，我們對世界的認知，終究存在著某種內在的局限。 你還將瞭解到“量子隧穿效應”，一個看似不可能的現象：粒子竟然能夠“穿過”看似無法逾越的能量壁壘。這個效應，在晶體管、掃描隧道顯微鏡等現代科技中扮演著至關重要的角色，是你生活中不可或缺的一部分，卻又鮮為人知。 書中還會提及“量子計算”的未來。基於量子疊加和量子糾纏的原理，量子計算機擁有遠超經典計算機的強大計算能力，有望在藥物研發、材料科學、密碼學等領域帶來顛覆性的變革。你將有機會提前窺見這個改變未來的技術。 當然，這僅僅是冰山一角。本書精心挑選瞭50個最具代錶性、最能引發思考的量子理論話題。每一個話題，都像一顆璀璨的寶石，等待你去發現，去解讀。你將接觸到“波函數的塌縮”、“量子場論”、“費曼圖”、“零點能”等等令人著迷的概念，它們共同構建瞭我們對宇宙最深層的理解。 《30秒探索 量子理論》將如何改變你的生活？ 首先，它將極大地拓展你的認知邊界。量子理論挑戰瞭我們根深蒂固的直覺，讓你以全新的視角去審視周圍的世界。你將不再僅僅看到宏觀的物體，更能想象到構成它們的最微小的粒子所遵循的奇異規則。這種思維方式的轉變，將讓你更加開放和包容。 其次，它將提升你的思維能力。理解量子理論的過程，本身就是一種對邏輯、推理和抽象思維的鍛煉。當你嘗試理解那些反直覺的概念時，你的大腦將被激發，學習能力將得到提升。 再者，它將激發你的好奇心和求知欲。量子世界的神奇之處，很容易點燃一個人對科學探索的熱情。這本書將為你打開一扇窗，讓你看到一個充滿未知和可能性的領域，也許會激發齣你對科學更深入的學習和探索。 最後，它將賦予你談資和洞察力。在與人交流時，你將能更深刻地理解一些科學新聞和熱門話題。你將不再是那個隻能聽懂皮毛的旁觀者，而能對一些復雜的科學概念有更清晰的認識，甚至能進行更深入的討論。 這本書的設計，也充分考慮瞭現代讀者的閱讀習慣。精美的排版，清晰的圖示（書中可能包含一些輔助理解的圖示，但重點在於概念的闡述），以及流暢的語言，都緻力於為你提供最舒適的閱讀體驗。每一章節都獨立成篇，你可以隨時隨地拿起它，利用碎片化的時間進行閱讀。無論是通勤的路上，午餐的間隙，還是睡前片刻，都能讓你在短時間內獲得寶貴的知識。 《30秒探索 量子理論：每天30秒探索開闊眼界的50個量子理論》，與其說是一本書，不如說是一位引路人，一位睿智的導遊，一位充滿耐心的老師。它將陪伴你，在短短的30秒內，穿越層層迷霧，領略量子世界的壯麗風光。它會讓你驚嘆於宇宙的精妙，會讓你反思我們對現實的認知，更會讓你明白，在我們習以為常的現實之下，隱藏著多麼令人著迷的奧秘。 如果你對科學充滿興趣，如果你渴望突破思維的局限，如果你想瞭解構成我們世界最基本的法則，那麼，請不要錯過這本《30秒探索 量子理論》。它將用最簡潔的方式，為你呈現一場關於宇宙本質的奇幻之旅。準備好，用30秒，開啓你全新的認知世界吧！

評分☆☆☆☆☆

我一直相信，真正的科普讀物，應該能點燃讀者對未知世界探索的激情，而不是僅僅滿足於知識的灌輸。這本書的“50個理論”的體量設置，讓我覺得它是一個極好的“入門嚮導”——它不會試圖把我變成一位理論物理學傢，而是會為我鋪設一條堅實可靠的探索之路，指明瞭未來深入學習的方嚮。我尤其期待書中對於某些前沿、尚未完全被證實的理論（比如量子引力或者多重宇宙的一些初步設想）是如何進行介紹的。是采取謹慎的、基於現有證據的描述，還是更大膽地激發讀者的想象力？這種分寸的拿捏，恰恰體現瞭一本書的成熟度。如果能做到既不誇大其詞，又能令人興奮地感受到科學探索的邊界正在不斷被推移，那麼這本書就成功瞭。我希望它能成為我書架上那本隨時可以拿起，快速獲取靈感和新鮮視角的“工具書”，而不是一本讀完一次就束之高閣的陳年舊物。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的動機，源於對“不確定性”這個概念在日常生活中應用的好奇。我們總說世界是確定的、可預測的，但量子力學的核心似乎正在挑戰這種根深蒂固的觀念。這本書的標題承諾瞭“開闊眼界”，這正是我所渴求的。我希望它能提供一種全新的思維框架，去審視那些我們習以為常的物理現象。想象一下，如果連光和物質的基本行為都不是我們想象的那樣，那麼我們對“真實”的理解該如何修正？我特彆留意瞭書中對觀察者效應和波函數坍縮的描述方式，這往往是區分科普書籍優劣的關鍵點。如果能用清晰、非技術性的語言解釋清楚這些悖論，那麼這本書的價值就無可估量瞭。我希望它能提供足夠的思辨空間，讓我能夠在閤上書本之後，還能在通勤的路上、在發呆的間隙，繼續迴味那些關於概率和實在本質的深刻討論。它不應該隻是一本知識的儲存器，更應該是一個思維的催化劑。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，內心是帶著一絲懷疑的。量子理論？這東西聽起來就像是大學物理係高材生的專利，我擔心所謂的“30秒探索”會不會變成故作高深的空話，或者乾脆就是用一些極其簡化的比喻把復雜的概念完全“忽悠”過去。然而，實際翻閱之後，那種被精心設計的結構感和清晰度著實讓我感到驚喜。它不是簡單地羅列事實，而是似乎精心編排瞭一套邏輯路徑，讓每一個理論點都建立在之前那些“30秒”的基礎之上。這種排布的藝術，讓原本孤立的量子概念串聯成瞭一張更完整的圖景。我特彆欣賞作者在保持科學準確性的前提下，所付齣的巨大努力去尋找那些最貼切、最能引起共鳴的比喻。對我來說，閱讀的過程就像是跟著一位技藝精湛的導遊，穿梭於一個布滿奇特規則的迷宮，每走一步，眼前的景象都比上一步更令人費解，但同時也更具魅力。這絕不是那種一讀就忘的快餐讀物，它的結構保證瞭知識的沉澱和纍積。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種對科學充滿好奇，但又常常被厚重教科書嚇退的人量身定做的！光是書名“30秒探索 量子理論”就足夠吸引眼球，它承諾的“每天30秒探索開闊眼界的50個量子理論”，聽起來就像是給忙碌生活中的我打開瞭一扇通往微觀世界的小窗。我特彆喜歡這種碎片化的學習方式，每天隻需要投入極短的時間，就能接觸到一個新的、令人驚嘆的概念。這種設計極大地降低瞭學習的門檻，讓我不再需要騰齣大塊時間去啃那些晦澀難懂的數學公式和復雜的物理模型。更重要的是，它讓量子力學這個聽起來高深莫測的領域變得觸手可及，仿佛身邊最聰明的那個朋友在用最日常的語言跟我聊宇宙的本質。我一直在尋找能夠激發我對科學興趣的讀物，這本書似乎正好抓住瞭那個“剛剛好”的平衡點：既有足夠的知識密度讓你覺得學有所獲，又足夠輕量級讓你願意堅持讀下去，而不是束之高閣。我期待著通過這50個小小的“探索”，能對我們世界的底層邏輯有一個全新的、顛覆性的認識。這種循序漸進、輕鬆愉快的學習體驗，是我最看重的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計和排版，給我的第一印象是極簡而現代的，這與它所探討的尖端科學主題形成瞭有趣的呼應。我通常對那些設計得過於花哨的科普書持保留態度，因為它們往往本末倒置，喧賓奪主。但是，這本書的版式非常乾淨利落，留白得當，這使得閱讀體驗非常流暢，不會有視覺上的疲勞感。在內容層麵，我關注的重點在於它如何處理那些曆史上的“大人物”和他們的“奇思妙想”。量子理論的發展史本身就是一部充滿天纔、爭論和戲劇性的故事。我期望這本書不僅介紹瞭理論本身，還能巧妙地融入這些科學巨匠們在探索過程中遇到的思想障礙和突破時刻。通過瞭解他們是如何一步步走齣思維的睏境，我或許能更好地理解這些概念的革命性所在。如果能將這些曆史脈絡與當前的50個理論點有機結閤起來，這本書就不再是冷冰冰的公式集閤，而是一部充滿人性光輝的科學探索史詩。

評分☆☆☆☆☆

未來已來，抓緊學習~

評分☆☆☆☆☆

不錯嘛！不錯嘛！

評分☆☆☆☆☆

有質量問題。又很髒又有摺過的痕跡，紙張不平整。

評分☆☆☆☆☆

可以。。。數學的話 趣味性就差點瞭

評分☆☆☆☆☆

很好，送貨相當迅速，十分滿意

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

經常從京東買書。安靜的看書，可以修身養性。

評分☆☆☆☆☆

買瞭好幾次瞭，感覺印刷不錯，內容也不錯。

評分☆☆☆☆☆

助力小朋友學習化學的興趣。