内容简介 · · · · · ·
提到量子力学,你的脑海中会立刻浮现出怎样的画面?
是一只装在盒子里的猫,是吐着舌头的爱因斯坦,还是不可观测、转瞬即逝的“量子玫瑰”?又或者,其实你的大脑一片空白?
作为近百年来物理学最重要的领域之一,量子力学对普罗大众而言确实高深莫测。而“量子通信”“量子纠缠”等名词又时常出现在新闻中,让人忍不住心生好奇。
在这本书里,我们会了解到许多奇特的新概念、新理论,看到很多不可思议的实验,它们可能乍看上去非常违背我们日常生活中的直觉,但仔细了解后,你就能发现这些概念、理论以及实验实际上非常有趣。它们不仅存在于物理学家的头脑中,还在一步一步地走进现实,成为人类社会未来发展的重要驱动力。
除了奇妙的科学新知,这本小书还会不时提到一个又一个与量子力学有关的科学家,他们中有的我们耳熟能详,有的却不那么为大众所知。读完之后,这些形象鲜明、充满创造力且独具个性的物理学家...
提到量子力学,你的脑海中会立刻浮现出怎样的画面?
是一只装在盒子里的猫,是吐着舌头的爱因斯坦,还是不可观测、转瞬即逝的“量子玫瑰”?又或者,其实你的大脑一片空白?
作为近百年来物理学最重要的领域之一,量子力学对普罗大众而言确实高深莫测。而“量子通信”“量子纠缠”等名词又时常出现在新闻中,让人忍不住心生好奇。
在这本书里,我们会了解到许多奇特的新概念、新理论,看到很多不可思议的实验,它们可能乍看上去非常违背我们日常生活中的直觉,但仔细了解后,你就能发现这些概念、理论以及实验实际上非常有趣。它们不仅存在于物理学家的头脑中,还在一步一步地走进现实,成为人类社会未来发展的重要驱动力。
除了奇妙的科学新知,这本小书还会不时提到一个又一个与量子力学有关的科学家,他们中有的我们耳熟能详,有的却不那么为大众所知。读完之后,这些形象鲜明、充满创造力且独具个性的物理学家,或许就会在你心中成为如朋友一般亲切的名字。
来吧,让我们一同遨游奇幻的量子世界。
极简量子力学的创作者
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作者简介 · · · · · ·
张天蓉
科普作家、美国得克萨斯州大学奥斯汀分校理论物理博士,研究课题包括广义相对论、黑洞辐射、费曼路径积分等,发表论文30余篇,已出版的科普代表作有《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》《永恒的诱惑:宇宙之谜》《上帝如何设计世界:爱因斯坦的困惑》《爱因斯坦与万物之理:统一路上人和 事》等,现居美国芝加哥。
特约绘图
焦佳文
文学硕士,先后毕业于中国人民大学、北京大学,现为腾讯高级视觉设计师,拥有十多年的漫画创作经验,现居北京。
目录 · · · · · ·
前言/IX
第1章 量子究竟是什么 001
第2章 量子的奇妙特性 019
第3章 我们身边的量子应用 055
第4章 量子纠缠究竟是什么 071
第5章 量子纠缠的探索之旅 091
第6章 量子信息的新世界 133
附录一 常见的量子“迷雾” 163
附录二 量子力学大事记 168
附录三 参考资料 175"
· · · · · · (收起)
原文摘录 · · · · · ·
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由于量子现象在我们的日常生活中很难观察到,又有着难以想象的奇异性,公众对量子力学的误解颇多。因此,我们在结束本书之前,挑选一些来自公众的典型疑问,在解惑的同时,也使读者能简单快速地重温一遍全书内容。到目前为止,量子力学对下面所有问题的答案都是否定的。 1.不确定性原理来自微观测量时产生的误差? 不确定性原理不是由测量仪器的误差导致的,而被认为是量子力学的基本原理,是自然界的本质特性之一。主流观点认为,这种不确定性是不会随着测量仪器精度的改变而消除的。 2.爱因斯坦反对量子力学吗? 爱因斯坦为量子力学的建立立下了不朽的功勋。他反对的不是量子力学,而是对量子现象的一些解释,其原因一是爱因斯坦根深蒂固的经典物理世界观,二是量子力学本身在理论上也还有一些缺陷和不完备性。 3.量子隐形传态意味着将来能实现《星际迷航》里人类的瞬间移动? 见本书前文对“量子隐形传态”的介绍,它所传输的只是量子态而非粒子本身,因此不是隔空传物。科幻电影中那种传递“大活人”的想象,即使有人认为原理上可行,也和量子隐形传态的概念相差甚远。况且,量子隐形传态也不是“瞬间移动”,它仍需要经典通道来传递信息,速度上限仍然是光速。 4.量子理论只适用于微观世界,不能用于宏观世界? 一般而言,量子理论的确是用来描述微观世界的物理理论,但并不是说它不能用于宏观尺度,只是宏观世界的量子效应不明显,可以忽略不计。波粒二象性就是一种典型的量子效应。德布罗意提出,一切物体都有波动性,其波长等于普朗克常数除以粒子的动量(动量可以理解成质量与速度的乘积)。普朗克常数很小,而宏观物体的质量远比微观粒子大得多,例如,质量为10g,速度为200m/s的子弹的德布罗意波长仅为3.3×10–34m,比物体本身的大小小多了,因而你不可能观察到宏观物体的波动性,也就谈不上波粒二象性了。 5.量子通信的速度超过了光速? 实现量子通信需要两个通道:量... (查看原文) —— 引自章节:附录一 常见的量子“迷雾” 163 -
说到20世纪初的那一代物理学家,最令人瞩目的是他们提出重要发现时的年龄。新生事物往往是年轻人的专利。自古英雄出少年,当年的量子科学明星大多数是在自己20~30岁时,就对量子力学做出了杰出的贡献:爱因斯坦26岁时提出光量子假说,玻尔28岁提出原子结构理论,31岁的德布罗意提出德布罗意波,海森堡24岁创立矩阵力学,37岁的薛定谔建立薛定谔方程…在这群纷至沓来的青年科学家的努力下,量子力学逐步走向成熟。 (查看原文) —— 引自章节:第1章 量子究竟是什么 001
丛书信息
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0 有用 青云乘龙 2022-01-29 11:04:31
我觉得这本书写的非常好,全文自始至终贯穿在量子力学的问题意识的主题下,梳理了量子力学的发展历程。一个个的问题勾勒出了量子世界的思维活动的维度。
0 有用 告别悲伤 2019-07-15 10:47:23
够简 略贵
0 有用 OPPY 2022-10-23 05:10:40 加拿大
➊量子不是一种基本粒子,不是实物,而是一种理论、一种概念、一套运行逻辑。 可以说,量子是基本粒子所在的微观世界的物理规律——不同于宏观世界。 ➋量子(quantum)一词来源于拉丁语,原意是不可分割,指的是物理量的不连续性,即表征微观粒子运动状态的物理量只能采取某些分离的数值,叫作被“量子”化。 “量子力学”=“量子物理”=“量子理论”,对应于“经典物理”。 ➌一般认为量子力学的适用范围是... ➊量子不是一种基本粒子,不是实物,而是一种理论、一种概念、一套运行逻辑。 可以说,量子是基本粒子所在的微观世界的物理规律——不同于宏观世界。 ➋量子(quantum)一词来源于拉丁语,原意是不可分割,指的是物理量的不连续性,即表征微观粒子运动状态的物理量只能采取某些分离的数值,叫作被“量子”化。 “量子力学”=“量子物理”=“量子理论”,对应于“经典物理”。 ➌一般认为量子力学的适用范围是原子以下的尺度。 “普朗克长度”:物理学中可以测量出来的最小长度,约为1.6×10(–33次方)厘米。 量子力学及它研究的中子、质子、电子、光子和所有其他的基本粒子,都在这样的尺度范围内。 ➍量子化的概念由德国物理学家普朗克在1900年第一次提出,为了解释经典物理无法解释的黑体辐射问题。 (展开)
0 有用 斯维特兰娜 2023-12-22 07:56:35 黑龙江
看不懂,实在看不懂。
0 有用 天天开心 2023-01-20 13:19:35 河北
书应该写的还算不错,把所有相关事件,还有重要的概念都列出来了,无奈我没有物理学的知识基础,读起来像天书一样,虽然每一个字都认识,但合到一起根本不知道代表的是啥意思,就当看看热闹了,唯一理解的就是。我们常见的宏观物理现象,要理解为斜坡,可以计量,可以预测。而微观量子世界要理解为跳跃式的楼梯,没有过渡阶段。