4.8 用户推荐指数
自然科学总论
类型
8.2
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123千字
字数
2017-01-01
发行日期
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主编推荐语
本书以各种不可思议的量子现象为主线,以物理学家们所做的各种令人惊奇的实验为脉络,循序渐进地介绍了人类探索量子世界的整个过程。
内容简介
《从量子到宇宙:颠覆人类认知的科学之旅》涵盖了波粒二象性、叠加态、概率幅、纠缠态、隧道效应、电子云、超流体、量子真空涨落、费曼图、超弦理论等量子力学中引人人胜的大部分内容,也介绍了扫描隧道显微镜、量子计算机、量子隐形传态等量子工程技术,同时还把相关的历史趣事穿插其中。另外,书中还介绍了一些与量子物理相关的粒子物理、相对论、宇宙学等内容,其中就包括了目前更前沿的领域,如反物质、希格斯粒子、暗物质、平行宇宙,以及引力波等。
目录
- 版权信息
- 作者简介
- 内容简介
- 自序
- 1 光的本性之争: 光是粒子还是波?
- 1.1 惠更斯的波动学说
- 1.2 牛顿的粒子学说
- 1.3 杨氏双缝干涉实验
- 1.4 泊松的乌龙球
- 1.5 光就是电磁波
- 2 电磁波能量谜团: 能量竟然不连续?
- 2.1 黑体辐射谜团
- 2.2 光电效应谜团
- 2.3 原子光谱谜团
- 2.4 石破天惊的量子化假设
- 3 量子化与连续性之辩
- 3.1 芝诺悖论:你能追上乌龟吗?
- 3.2 玄而又玄的无穷
- 3.3 时空是量子化的
- 3.4 运动是连续的吗?
- 3.5 量子化才是世界的本质
- 4 光的波粒二象性
- 4.1 爱因斯坦的光子理论
- 4.2 光子理论是牛顿粒子论的回马枪吗?
- 4.3 原子能量量子化与原子光谱
- 4.4 量子理论与光的本性
- 5 爱因斯坦的疑问: 什么是光子?
- 5.1 光与电磁波:剪不断理还乱
- 5.2 波动光学与量子光学:为什么有两种?
- 5.3 光的偏振:光子也会思考吗?
- 5.4 光速不变:相对中的绝对
- 5.5 静止质量为零:有还是没有?
- 6 实物粒子的波粒二象性
- 6.1 德布罗意的惊人假设
- 6.2 实物粒子波动性的观察
- 6.3 实物粒子的双缝干涉实验
- 6.4 德布罗意波的应用
- 7 量子力学的建立
- 7.1 薛定谔的波动力学
- 7.2 概率构成的物质波
- 7.3 玻尔的对应原理
- 7.4 海森堡的矩阵力学
- 7.5 量子力学正式建立
- 7.6 概率论与决定论的争论:上帝掷骰子吗?
- 8 单个粒子的波粒二象性
- 8.1 单个电子的双缝干涉实验
- 8.2 概率波与概率幅
- 8.3 观察电子的轨迹
- 8.4 跟人类捉迷藏的电子
- 9 量子力学正统解释: 哥本哈根解释
- 9.1 不确定原理
- 9.2 互补原理
- 9.3 叠加态:人为测量竟如此重要?
- 9.4 波函数坍缩
- 附录 量子计算机
- 10 神奇的量子隧道效应
- 10.1 隧道效应:穿墙而过不是梦
- 10.2 扫描隧道显微镜
- 11 独辟蹊径的路径积分
- 11.1 路径积分:所有路径求和
- 11.2 路径积分对双缝实验的解释
- 11.3 路径积分的广泛应用
- 11.4 费曼图:物理学家的看图说话
- 12 坚持决定论的隐变量理论
- 12.1 德布罗意的导波理论
- 12.2 玻姆的量子势理论
- 13 量子力学的其他解释
- 13.1 意识论:我思故我在?
- 13.2 热力学不可逆过程
- 13.3 退相干理论
- 13.4 GRW理论
- 13.5 多世界理论:人人都能创造平行宇宙
- 14 人类和光子的博弈
- 14.1 单光子偏振实验
- 14.2 单光子广角干涉实验
- 14.3 单光子延迟选择实验
- 14.4 量子擦除实验
- 15 幽灵般的超距作用: 纠缠态之谜
- 15.1 玻尔与爱因斯坦过招
- 15.2 EPR佯谬:纠缠态登场
- 15.3 纠缠态的实验证明
- 15.4 GHZ三粒子纠缠
- 15.5 量子隐形传态:超空间传送能实现吗?
- 16 原子内部的世界
- 16.1 古人的物质组成观点
- 16.2 原子论的胜利
- 16.3 原子还不是最小
- 16.4 原子内部结构
- 16.5 原子结构的初期模型
- 16.6 电子云:电子在哪儿?
- 16.7 电子云节面之谜
- 16.8 电子的自旋
- 16.9 电子自旋之谜
- 17 组成世界的基本粒子
- 17.1 物质的镜像:反物质
- 17.2 宇宙隐形人:中微子
- 17.3 世界的基石:夸克
- 17.4 世界的基石:轻子
- 17.5 四种基本力和力的传递粒子
- 1.引力
- 2.电磁力
- 3.弱力
- 4.强力
- 17.6 上帝粒子:希格斯粒子
- 17.7 标准模型
- 附录 高速粒子对狭义相对论的检验
- 18 宏观量子现象: 玻色-爱因斯坦凝聚
- 18.1 费米子与玻色子
- 18.2 泡利不相容原理
- 18.3 玻色−爱因斯坦凝聚
- 18.4 液氦超流现象
- 19 量子场论
- 19.1 场与粒子的统一
- 19.2 粒子的产生与转化
- 19.3 真空里隐藏的奥秘
- 19.4 再析费曼图:时间能倒流吗?
- 19.5 量子电动力学:精确度惊人的预测
- 19.6 量子色动力学:夸克禁闭
- 20 超弦理论:万物至理?
- 20.1 统一理论的探索
- 20.2 宇宙的琴弦:超弦理论
- 20.3 M理论:终极理论?
- 20.4 平行宇宙
- 附录 是否存在交叉宇宙?
- 21 宇宙大爆炸
- 21.1 膨胀的宇宙
- 21.2 广义相对论与宇宙学
- 21.3 宇宙理论的发展
- 21.4 宇宙的演化
- 21.5 恒星的演化
- 21.6 暗物质与暗能量之谜
- 21.7 时空的颤抖:引力波
- 后记
- 参考文献
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出版方
清华大学出版社
清华大学出版社成立于1980年6月,是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府,秉承清华人“自强不息,厚德载物”的人文精神,清华大学出版社在短短二十多年的时间里,迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向,把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务,并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金,逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色,在教育出版领域树立了强势品牌。