李淼著的这本《上帝不掷骰子(量子物理简史)》介绍了量子物理创立以来百余年的历史,从普朗克、爱因斯坦开始,一直到玻尔、海森堡、薛定谔、费曼,人类历史上高智商的一群人,都深深醉心于这一理论。
即使你自认已非常了解量子物理,本书也值得一读。因为这本书没有局限在理论和故事,而是发散到哲学、技术等诸多领域。本书绝不是一本正经地传授知识,而是像朋友一样指点和启发,从有趣的故事讲到精深的道理。
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书名 | 上帝不掷骰子(量子物理简史) |
分类 | 科学技术-自然科学-物理 |
作者 | 李淼 |
出版社 | 北京联合出版公司 |
下载 | ![]() |
简介 | 内容推荐 李淼著的这本《上帝不掷骰子(量子物理简史)》介绍了量子物理创立以来百余年的历史,从普朗克、爱因斯坦开始,一直到玻尔、海森堡、薛定谔、费曼,人类历史上高智商的一群人,都深深醉心于这一理论。 即使你自认已非常了解量子物理,本书也值得一读。因为这本书没有局限在理论和故事,而是发散到哲学、技术等诸多领域。本书绝不是一本正经地传授知识,而是像朋友一样指点和启发,从有趣的故事讲到精深的道理。 作者简介 李淼,现任中山大学天文与空间科学研究院院长,中国科学院教授、博士生导师,研究方向为宇宙学和超弦理论,被誉为深具世界影响力的中国学者之一。李淼是中国引力波计划的发起人,是刘慈欣极力推荐的物理课老师,同时也为马云、罗振宇、徐单独授课。 曾获文津图书奖、吴大猷科普奖,著有《(三体)中的物理学》、《越弱越暗越美丽》、《宇宙的一生》、《给孩子讲量子力学》。 目录 第01课 想象一个我们看不到的世界——量子力学的开端 第02课 普朗克:当某样东西具备无限大能量的可能时…… 第03课 为什么我们无法拥有透视眼? 第04课 不确定的世界可以有多大可能性? 第05课 海森堡:你永远只能get到一半的世界 第06课 “不确定”不是我们的办法有问题,而是我们根本没有办法 第07课 当我们谈论量子的时候,波发生了什么? 第08课 了不起的薛定谔方程 第09课 量子理论和佛学有关吗? 第10课 你以为的真实就是量子的真实世界吗? 第11课 如雪崩般爆发的光子诞生了激光 第12课 薛定谔的猫死了吗? 第13课 半导体的前世今生 第14课 现实版谢耳朵的故事以及英特尔的诞生 第15课 在绝对零度中活跃的超导体分子们 第16课 按人类年纪来算,计算机多大了? 第17课 光在量子力学进程中的贡献 第18课 有了量子通信,再也不担心个人信息泄露啦! 第19课 从量子力学角度看意识与物质世界的关系 第20课 为什么物质具有稳定性? 第21课 你知道量子力学是材料科学的后盾吗? 第22课 为什么世界是一个量子场? 第23课 除了万有引力和电磁力外,还有哪些相互作用力? 第24课 被学术界承认的最大的发现:黑洞蒸发 第25课 黑洞不是尽头,是存在的开始 淼叔爱问答 导语 量子理论和佛学有关吗? “薛定谔的猫”到底是在说什么? 量子的奥秘、科技的发展、人类的未来……李淼著的这本《上帝不掷骰子(量子物理简史)》都有答案。 科学饱含真正的美,但只有经过训练的人才能欣赏到。想象一个看不到的世界,既确定又不确定,既存在又不存在,既真实又不真实,我们无法触碰和感知,也不能否认和忽视。这就是量子的世界。 它或许就是人类认知所能达到的极限。 精彩页 这是我们进入量子世界的第一课。那么,什么是量子力学?一个由量子力学主宰的世界,到底是什么样的? 下面,大家将开启一场量子世界之旅。 遨游神奇的量子世界,我们首先从回顾经典世界,也就是我们日常生活的世界开始。日常所见的量子力学教科书,都是按照历史的顺序来讲述的。但是,这样的叙述过程是违反逻辑的,即使量子力学理论的确是按照历史的顺序一步一步展现在世人面前的。其实,如果我们对历史做一个梳理,就会发现历史顺序并不是最好的叙述方法。因此在这本书里,我们要抛开历史顺序,从逻辑的角度来谈论一下量子力学的发现过程。 在20世纪以前,我们对经典世界的认识主要来自牛顿(Isaac Newton)爵士。大家知道,从牛顿开始,现代科学诞生了。牛顿爵士建立了一门全新的学科,叫经典力学,也称牛顿力学,其核心是牛顿运动学三定律和万有引力定律。 在物理学上,我们把物体想要保持原有运动状态的特性叫作惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。 牛顿第一定律说的是,如果没有外力,物体会一直保持它原有的运动状态。一个静止的物体,你要是不去推它,它就会一直不动;而一个在真空中运动的物体,你要是不去拦住它,它就不会停下来。 牛顿第二定律说的是,力能改变物体运动的速度。比如说,一个静止的物体,你推它一下,它就会动起来;而一个运动的物体,你把它抓住,它就会停下来。还有一点很关键:对于质量越大的物体,要改变其运动状态就得花更大的力气。 牛顿第三定律是说,你要是对物体施加一个作用力,就会受到物体给你的一个大小相等、方向相反的反作用力。举例来说,当你在健身房击打沙袋的时候,会感到沙袋给你一个回馈的力。你用力越大,沙袋的回馈力就越大,这就是作用力和反作用力在起作用。 除了这三条运动学定律,牛顿爵士还发现了一条关于力的新定律,叫万有引力定律。它说的是,任何两个有质量的物体之间都存在着一种彼此吸引的力,其大小与两个物体质量的乘积成正比,而与两个物体间距离的平方成反比。这种力普遍存在于整个宇宙。我们都听说过牛顿与苹果的故事。一个成熟的苹果掉落,才引起了牛顿的思考。这种能够让成熟的苹果从树上掉下来的力就是吸引力。另外,使得月球绕着地球转,以及让各大行星绕着太阳转的力也是这种吸引力,而这种无处不在的吸引力被称为万有引力。 这几条定律看似非常简单,但千万不要小看这几条简单的定律。由于牛顿力学的巨大成就,20世纪前的科学家们普遍相信,牛顿运动学三定律和万有引力定律就是主宰整个宇宙的终极真理。 后来,在物理学中,牛顿的这些发现被总结成牛顿的物理学规律。我们今天回过头来看这些物理学规律,就会发现它们只适用于我们在日常生活里看到的宏观现象,例如飞机的飞行、汽车的跑动、火车的行驶、蒸汽机的运行规律等等,包括太阳、地球、行星,甚至宇宙的运行规律,也都是宏观的。我们可以用牛顿的物理学规律做出确定性的预测,这是牛顿的物理学规律的一个重要特点。比如说,太阳在早上升起来,在黄昏时落下去,这些预测基本上都是确定的。再具体点说,牛顿的物理学规律可以对“明天的太阳会在早上7点钟升起,在下午7点钟落下”这个现象,做出非常精确的预测,甚至精确到比秒还要短的时间长度,精确到比厘米还要小的空间尺度。因此,牛顿的物理学规律被称为决定论。也就是说,当我们知道了某一个物体现在的位置和速度,就能知道它在未来任何时刻的位置和速度。 决定论在20世纪以前一直是学术界的主流观点。关于决定论的盛行,最好的例子就是法国物理学家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)的故事。 拉普拉斯是牛顿力学的忠实信徒。他曾说过:“我们可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。如果一个智者能知道某一时刻所有的力以及所有物件的运动状态,那么未来就会像过去一样出现在他的面前。”P2-4 |
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