科学可以这样看丛书-量子物理学：量子宇宙+量子理论+量子纠缠+终极理论（套装4册） 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

编辑推荐

《科学可以这样看丛书-量子物理学》这套书，汇集当今世界一流的物理学家兼畅销书作家，向读者展示人人都能够理解艰深的量子物理学，为感兴趣的外行们解释量子物理学的相关问题。

《量子宇宙》的核心论点是，没有必要用隐晦艰深的方式看待量子力学，它是一个简单易懂的理论，只要你理解量子力学，就能对自然界做出预测。

《量子理论》描写了科学界贯穿20世纪针对客观世界的基础进行的激烈辩论，同时也观察了量子理论两位伟大人物，爱因斯坦和尼尔斯．玻尔，在个人思维方式和信仰方面的碰撞。

《量子纠缠》描述了让人惊异的科学。什么是纠缠？它是量子粒子之间的连接，是宇宙的结构单元。一旦两个粒子发生纠缠，当一个粒子发生变化，立即在另一个粒子中反映出来，不管它们是在同一间实验室，还是相距数亿光年。这种现象及其含义看起来是如此有悖于常理，以至于爱因斯坦本人称它为“幽灵一般的”，并且认为它将导致量子论的衰落。

《终*理论》是颠覆相对论，推翻量子力学的能量新解释，重新审视引力，目前有资格称之为“万物理论”的候选理论。

内容简介

这套书，共4本，从不同的科学视野，探秘量子物理学的神秘世界。

《量子宇宙 一切可能发生的正在发生》量子力学的入门读物。汇集了两位当今世界一流的物理学家兼畅销书作家，只为了向读者展示人人都能够理解艰深的量子力学。它为我们提供了一个具体的大自然模型，在本质上可与牛顿的运动定律、麦克斯韦的电磁理论和爱因斯坦的相对论相媲美。它用时钟、鼓面、吉他等方式，准确、生动、直观地描述了艰深的量子力学，能为普通读者理解和基本掌握，能让读者很好地了解大自然的本质，洞悉宇宙存在的物质基础。

《量子理论》描写了科学界贯穿20世纪针对客观世界基础进行的激烈辩论，同时观察到量子理论两位伟大人物-爱因斯坦和尼尔斯．玻尔，在量子物理学领域的思维方式和信仰。

《量子纠缠：上帝效应，科学中*奇特的现象》将其称为“上帝的效应”。量子纠缠是一种非常奇特的、无处不在的物理现象，它颠覆了常理，可在瞬间从宇宙的一端传到另一端。那么，人类是否有一天会跨越星球之间的超大距离进行交流，研究出无法破译的密码，设计出能够在大海中捞到针的计算机，或者甚至学会建立隐形传输。

《终*理论》代表着目前为止*有资格称之为“万物理论”的候选理论，本书竭尽全力地利用简单统一的新原理来解释完全不同的科学概念。目前为止，人们对万物理论的苦苦探寻催生了“狭义相对论”、“广义相对论”、“量子力学”及宇宙学领域的“暗物质”和“暗能量”等理论，然而，上述理论均存在自身相互矛盾和彼此互不兼容的问题。终*理论提出新的原理，可以解释宇宙中所有已知的现象，并将它们统一起来。

作者简介

布莱恩.考克思（Brian Cox）

——杰出物理学家，荣获英国高荣誉“不列颠帝国勋章”，英国皇家学会研究员，曼彻斯特大学粒子物理学教授，非常成功的电视节目主持人，主持系列纪录片“太阳系的奇观”“宇宙奇观”“爱因斯坦”“地平线计划”“宇宙大爆炸的机器”等，成为全球家喻户晓的公众人物。

杰夫.福修（Jeff Forshaw）

——杰出物理学家，热情洋溢的演讲大师，英国曼彻斯特大学理论物理学教授，专门研究基本粒子物理学。凭借在理论物理研究领域做出的突出贡献，他被授予“麦克斯韦物理学奖章”。

布赖恩·克莱格

——拥有剑桥物理学学位，为众多杂志撰写专栏、特写和评论。作品有《无限简史》、《科学一人：罗吉尔·培根生平》、《光年：人类为光痴迷的离奇故事》。他的作品已经被译成十种语言。他和妻子、两个孩子一起住在英格兰的威尔特郡。

马克.麦卡琴（Mark McCutcheon）

——1965年生于加拿大。当今世界著名的科学探索者和从业电气工程师，拥有物理学和电气工程双学位，在北美几所著名大学的物理实验室开展基础科学研究。他一直致力于深层次的科学探索，敏锐地意识到我们的科学遗产中存在着许多悬而未决的谜团和至今未能解答的问题，这种认识在他的这本书中达到了巅峰。

目录

《量子宇宙》

1 致谢

奇怪的事情正在发生

分身术

（同时出现在两个地方）

粒子是什么？

什么事情都可能发生

运动错觉

原子的音乐

一枚针头里的宇宙

（我们为什么不从地板上掉下去）

相互连接

现代宇宙

相互作用

空间不空

2 后记：恒星的死亡

扩展阅读

《量子理论》

序言 科学巨人的聚会

第一部分 量子

第1章 不情愿的量子革命

第2章 专利的奴仆

第3章 丹麦金童求学英国

第4章 标新立异的量子原子

第5章 爱因斯坦与玻尔相会

第6章 法国王子的波粒二相

第二部分 小伙子的物理学

第7章 “旋转博士”发现自旋

第8章 德国神童的量子魔术

第9章 “迟来的情欲大爆发”

第10章 哥本哈根测不准原理

第三部分 巨人就“世界本质”的冲突

第11章 1927年，索尔韦聚会

第12章 爱因斯坦忘记相对论

第13章 量子现实的巨大冲突

第四部分 上帝掷骰子吗?

第14章 贝尔定理为谁敲响丧钟

第15章 至今未解的量子恶魔

年表

词汇表

注释

致谢

《量子纠缠》

序

关于艾丽斯和鲍勃的注记

第1章 纠缠的开始

第2章 量子的对决

第3章 成双成对的光

第4章 秘密的纠缠

第5章 布利什效应

第6章 虚幻的机器

第7章 镜子啊镜子

第8章 奇怪啊奇怪

注释

精选参考书目

致谢

《终极理论》

序言

引论

第1章 万有引力探秘

1 万有引力理论

2 万有引力的尴尬

3 牛顿万有引力学说的起源

4 有证据证明万有引力存在吗？

第2章 邂逅新原理

5 新的引力理论

6 原子的新特性

7 全新的膨胀理论

8 揭开谜团，解决矛盾

第3章 天文观测反思

9 轨道

10 椭圆形轨道

11 月球与引力问题新探

12 潮汐力的本质和起源

13 广义相对论——只是一个疏忽？

14 揭示自然常数的起源

第4章 原子和原子力反思

15 原子理论的缺陷

16 一个新的原子模型

17 引力的诞生

18 化学键合

19 电

20 无线电波

21 电场

22 磁

23 电灯泡——我们真的了解它吗？

第5章 能量的反思

24 光与电磁辐射

25 关于电磁波谱的一个新观点

26 能量的真实本质

27 量子力学——只是一个误解？

28 狭义相对论——全都是错误？

第6章 重大争议和问题

29 什么是亚原子粒子？

30 什么是反物质？

31 什么是原子弹？

32 E=mc2：什么是能量-物质转化？

33 什么是膨胀物质的起源？

34 什么原因造成了惯性？

35 什么是黑洞？

36 宇宙学中的危机

37 什么是时间？

38 时间旅行是否可能？

39 万物理论已经达成？

你将会遇到……甚或会反思的概念

精彩书摘

一提到量子这个词就立刻让人感到困惑，又让人着迷和回味无穷。它或者是科学巨大成功的证明，或者是在我们解开亚原子领域不可避免的奇怪现象与有限范围的人类直觉的象征，这要看你怎么看。对物理学家来说，量子力学是支持我们认识大自然的三大支柱之一，其他两个是爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论。爱因斯坦的理论处理空间和时间的性质与引力。量子力学处理除此之外的一切。有人可能主张，不管量子力学是令人困惑的或是令人着迷的，这都不要紧；它只是一个描述事物行为方式的物理学理论。用这个实用主义的标准来衡量，它的精准度和解释能力是令人满意的。有一个量子电动力学的实验，是一个最古老的和最好地理解现代量子理论的实验，其中包括测量磁铁附近的电子的行为方式。理论物理学家努力工作了许多年，用笔、纸和计算机预测这个实验会发现什么。实验者设计和进行精密的实验来找出大自然的精细的性质。这两支队伍独立地宣布了精确的结果，其准确性可以和测量英国曼彻斯特与美国纽约之间的距离误差只有几厘米相比较。尤其值得注意的是，由一些实验者返回的数值与理论家的计算精确一致；测量与计算完美吻合。

这些事实给人的印象是深刻的，但也是难以理解的，如果量子理论描绘的仅仅是微小的模型，你可能会忘记怀疑所有那些大惊小怪的事情。虽然科学不是一下子就能派上用场的，但许多改变了我们生活的技术和社会的变化，都是源于现代的探索者所进行的基础研究，他们的唯一动机是更好地了解他们周围的世界。这些由于好奇心引导的发现，遍布了所有的科学学科，结果是增加了人类的预期寿命，实现了洲际航空旅行和现代通讯，免除了农场和清扫的苦役。这些结果使我们受到鼓舞，同时又让我们清楚地认识在这个无限星辰的大海中我们的位置。但所有这些在某种意义上都是一些副产物。我们探索是因为我们好奇，而不是因为我们希望得到宏伟的现实结果，或把我们的生活点缀得更好。

量子理论或许是从最神秘莫测变成非常有用的最好例子。它之所以神秘，是因为它描述了一个粒子可以同时存在于世界的几个地方，并且通过同时探测宇宙，一个粒子可以立即从一个地方移动到另一个地方。它之所以有用，是因为对建造宇宙的最小建筑砖块行为的理解，加强了我们对其他一切事物的理解。这种说法近乎有些主观，因为这个世界充满了多样性和复杂性的现象。尽管有这样的复杂性，我们发现一切都是按照量子理论规则的、由到处移动的一些极小粒子构成的。这个规则是如此之简单，以至于可以在一个信封的背面写上几句话，就把它们概括出来。事实上，我们不需要一整座图书馆的书去解释事物的基本性质，这是所有秘密中最大的奥秘。

看来，我们了解世界的基本性质越多，它看上去就越简单。我们将在适当的时候解释这些基本规则是什么，这些极小的建筑砖块是怎样巧妙地形成世界的。但是，为了避免宇宙的这个基本的简单性不使我们太吃惊，我们要提醒一句：虽然游戏的基本规则很简单，其结果却不一定容易计算。我们日常对世界的经验，是从由亿万个原子组成的巨大物体之间的关系得来的，因此试图从基本原理得出行星和人类的行为将会是愚蠢的。承认这一点并不会减弱我们的主要观点，即一切现象实际上是以极小粒子的量子物理为基础的。

想想你周围的世界。你拿着一本由纸做的书，即一棵树的碎浆做的书。[1]树子是能供应原子和分子的机器，将它们打碎并重新排列成由亿万个单独部分构成共同的一个群体。它们是用称为叶绿素的分子完成这项工作的，一个叶绿素由100多个碳、氢和氧原子组成，扭结成一个复杂的形状，靠一些镁和氮原子结合在一起的。这些粒子组合在一起可以捕捉从比我们地球大100万倍的核火炉，我们的太阳发出的，经过了9300万英里（14967万公里）的光线，并把这个能量转移到细胞的内部，利用这个能量将二氧化碳和水建造成分子，并在此过程中制造充实生命的氧。正是这些分子链形成树子的上层结构和所有的生物，以及你书中的纸。你能阅读这本书和了解书中的内容，是因为你的眼睛可以将页面的散射光转化为电脉冲，由宇宙中我们所知道的最复杂的大脑进行解释。我们发现这些东西正是原子的集合，并且各种各样的原子仅由3种粒子构成：电子、质子和中子。我们还发现，质子和中子本身是由更小的称为夸克的实体组成的，这是我们目前所知道的事情。而支撑所有这一切的是量子理论。

因此，正如现代物理学所揭示的，透过宏观世界的视野和多样性，我们所居住的宇宙的图像是一个潜在的简单优雅的现象。这也许是现代科学最大的成就；将世界，包括人类在内的巨大的复杂性简化为描述一些微小的亚原子粒子的行为，和作用在它们之间的4种力。4种力中的3种力已经得到最好的描述：在原子核内部深处运行的强核力和弱核力，和将原子与分子黏在一起的电磁力，都是量子理论给出的。只有万有引力，这个最弱的却为我们最熟悉的力，目前还没有满意的量子理论描述。

……

前言/序言

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