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出版者:中国农业大学出版社

作者:金仲辉

出品人:

页数:454

译者:

出版时间:2002-7

价格:34.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810664721

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 大学物理
• 理工科
• 教材
• 高等教育
• 自然科学
• 力学
• 电磁学
• 光学
• 热学

《量子世界漫游》 你是否曾仰望星空，好奇构成万物的最基本粒子是什么模样？你是否曾思考过，电为何物，光又从何而来？你是否曾对眼前这个不可思议的宇宙产生过深深的疑问，渴望揭开它那层神秘的面纱？如果答案是肯定的，那么，欢迎来到《量子世界漫游》。 这本书并非一本枯燥乏味的教科书，它是一场智识的探险，一次穿越微观奇境的旅行。我们将抛开繁杂的公式和严谨的推导，用最生动、最直观的方式，为您展现一个与我们日常经验截然不同的奇妙领域——量子世界。在这里，粒子不再是坚实的点，而是概率的云；在这里，观测的行为本身就能改变被观测的对象；在这里，一切都充满了不确定性，却又暗藏着宇宙最深邃的规律。 我们将从“光”这个最熟悉的陌生人开始。它究竟是波还是粒子？历史上，无数伟大的思想家为此争论不休。我们将一同回顾托马斯·杨的双缝干涉实验，感受光的波动性所带来的震撼。紧接着，我们将步入爱因斯坦的光电效应解释，理解光的粒子性——光子的诞生。你会发现，光子并非简单的“光的小颗粒”，它拥有着我们难以想象的能量和行为方式，是宇宙中最 fundamental 的信使之一。 随后，我们的旅程将深入到“物质”的本质。原子，这个曾经被认为是不可分割的最小单元，在量子理论的审视下，展现出了其内部的复杂结构。我们将探寻卢瑟福散射实验如何揭示原子核的存在，又是什么力量将电子束缚在原子周围？在这里，电子不再是围绕原子核运转的行星，而是以一种更加奇特的方式——“电子云”——存在于原子轨道之中。它的位置和动量，无法同时被精确地确定，这便是量子力学中最具哲学意味的“不确定性原理”。 我们还会深入探讨“原子光谱”的奥秘。为什么不同的元素会发出或吸收特定颜色的光？这背后隐藏着量子化能级的秘密。每一个原子就像一个微型的音乐盒，只能发出或吸收特定频率的“音符”。这些离散的能级，是量子世界最显著的标志之一。从微观粒子的能量分布，到宏观天体的运行规律，看似风马牛不相及，却又在量子理论的框架下，找到了深刻的联系。 本书将重点介绍量子世界中那些颠覆我们直觉的现象。例如，“量子叠加态”，一个粒子可以同时处于多种可能的状态。这听起来如同天方夜谭，但却是核磁共振成像、量子计算等现代科技的基础。我们将用生动的比喻，帮助你理解这个“既是A又是B”的奇特状态。 接下来，我们将迎接“量子纠缠”的挑战。当两个粒子发生纠缠，无论它们相距多远，一个粒子的状态改变，另一个粒子的状态也会瞬间随之改变。这种“鬼魅般的超距作用”，爱因斯坦曾为此感到不安，却成为了量子信息科学的核心。你将了解到，这种超越时空的联系，是如何在量子通信和量子密钥分发中得到应用的。 我们还将触及“量子隧穿效应”。粒子可以“穿过”一道它们能量不足以逾越的势垒。这如同将一颗球扔向一面墙，但球却奇迹般地出现在墙的另一边。这个看似不可能的现象，在半导体器件、核聚变等领域发挥着至关重要的作用。 《量子世界漫游》不仅仅是关于粒子和波的讨论，它更是一次关于“认识论”的探索。量子力学告诉我们，我们对世界的观察，不可避免地会影响世界的状态。这不仅仅是物理学上的发现，更是对我们认识世界方式的深刻反思。我们是否能够真正客观地认识世界？我们所看到的现实，是否就是唯一的现实？ 书中，我们将用大量的类比、图示和故事，将抽象的量子概念具象化，让晦涩的理论变得易于理解。我们不会回避那些令人困惑的难题，反而会鼓励读者去拥抱这种不确定性，去享受这种思维上的挑战。我们将带你走进量子理论的发展历程，了解那些伟大的科学家们是如何一步步探索这个奇妙世界的。从普朗克的能量量子假设，到玻尔的原子模型，再到薛定谔的波动方程和海森堡的矩阵力学，每一个里程碑式的发现，都凝聚着人类智慧的闪光。 我们也将展望量子世界的未来。量子计算，这个被誉为“下一场革命”的领域，将如何改变我们的计算能力，解决我们今天无法想象的问题？量子通信，又将如何构建一个绝对安全的通信网络？量子传感器，将如何提升我们测量和感知的精度？这些未来的图景，并非遥不可及的幻想，而是正在量子理论的坚实基础上，一步步实现的现实。 这本书适合所有对科学充满好奇的读者，无论你是否有物理学背景。如果你曾经对宇宙的起源、物质的构成、世界的本质产生过疑问，那么《量子世界漫游》将是你一次绝佳的探索机会。它会拓宽你的视野，激发你的想象，让你重新审视你所熟悉的世界。 准备好了吗？系好你的安全带，我们将一起踏上这场惊心动魄的量子之旅，去探索那个隐藏在日常现象背后，最深邃、最奇妙的宇宙真相。让我们一起，漫游在这个充满无限可能的量子世界。

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我特别欣赏这本书在章节结构和知识点关联性上的精心设计。每一章的开始都会有一个简短的“导论”，明确指出本章将要解决的核心问题，并回顾前章与之衔接的知识点，这极大地帮助读者构建起一个清晰的知识地图。更妙的是，在每章末尾的“拓展与思考”部分，作者会提出一些看似简单却极富挑战性的开放性问题，这些问题往往要求读者综合运用本章甚至跨章节的知识来构建一个初步的分析框架。这种螺旋上升式的学习路径，强制性地要求读者进行主动回顾和知识整合，而不是机械地记忆零散的公式。经过一段时间的阅读，我发现自己的逻辑链条明显变得更加坚固和灵活，学习效率也得到了显著提升，这绝对是一本值得反复研读的优秀参考书。

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我接触过不少号称“通俗易懂”的物理读物，但大多在深入探讨时显得力不从心，要么是过于侧重数学推导而牺牲了物理图像，要么就是为了简化而丢掉了核心的逻辑严谨性。然而，这本书在这方面找到了一个近乎完美的平衡点。作者的叙事方式非常高明，他似乎总能在你快要被那些密集的公式和符号绕晕的时候，适时地抛出一个生动的类比或者一个富有洞察力的历史背景小故事，让你瞬间茅塞顿开。讲解一个概念时，它不会直接跳到最终结论，而是会沿着历史发展的脉络，一步步剖析当时科学家们是如何思考、如何尝试、最终又是如何构建起这个理论框架的。这种“带着读者一起思考”的写作手法，极大地激发了读者的探索欲，让人感觉自己不是在被动接受知识，而是在亲身参与一场伟大的科学探索之旅。

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这本书的语言风格有一种独特的、近乎哲学的韵味，它不像某些理工科书籍那样冷硬刻板，反而充满了对自然规律的敬畏和对科学精神的赞美。作者在阐述某些宏大物理概念时，常常会引用一些古典哲学家的思考片段，将物理学的探索提升到了对世界本源的追问层面。这种深度的挖掘，使得阅读体验超越了单纯的知识获取，更像是一次精神上的洗礼。例如，在讨论能量守恒的普遍性时，那种贯穿始终的确定感和美感，读起来令人心潮澎湃。虽然我不是物理学专业的科班出身，但这本书成功地让我感受到了物理学作为一门“硬科学”背后所蕴含的浪漫与诗意，它让我开始从一个全新的角度去审视我们所处的世界。

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作为一个对实验物理怀有浓厚兴趣的人，我最看重一本教材或参考书能否提供足够扎实和富有启发性的实验案例。这本书在这方面的表现绝对是超乎预期的。它不仅罗列了经典的基础实验，更重要的是，它对实验设计的初衷、误差分析的细微之处，以及数据处理的现代方法都有深入的剖析。例如，在描述某一光学现象的验证时，作者并没有满足于教科书式的描述，而是探讨了现代高精度测量技术是如何克服传统方法的局限，从而得到更精确结果的。这种将理论学习与前沿实验实践紧密结合的编排方式，对于培养批判性思维和解决实际问题的能力至关重要。它让我意识到，物理学绝非是尘封在纸面上的旧知识，而是充满活力的、不断进步的科学。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的配色和字体选择透露出一种沉稳又不失活力的气息，一看就知道是下了功夫的。内页的纸张质量也相当不错，触感温润，即便是长时间阅读也不会感到刺眼或疲劳。装订部分处理得非常细致，书脊平整，可以牢固地平摊在桌面上，这对于需要经常查阅和对照公式的读者来说简直是福音。更值得称道的是，排版布局的科学性，图表的清晰度和插图的精美程度都达到了一个很高的水准。那些复杂的物理模型和实验装置的示意图，用色和线条都拿捏得恰到好处，使得原本抽象的概念一下子变得具象和易于理解。这种对细节的极致追求，无疑为愉快的阅读体验奠定了坚实的基础，让人忍不住想立刻沉浸其中，探索书页间隐藏的奥秘。

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