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出版者:中国石化出版社

作者:付广艳

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2007-1

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787802292093

丛书系列:

图书标签:

• 工程材料
• 材料科学
• 工程技术
• 建筑材料
• 金属材料
• 非金属材料
• 材料性能
• 材料应用
• 工程教育
• 高等教育

探秘未知领域：跨学科前沿导览 本书名称： 《无形之链：量子纠缠与信息时代的未来图景》 图书简介： 在这个信息爆炸、技术迭代日新月异的时代，我们对物质世界和信息世界的理解正在经历一场深刻的变革。本书《无形之链：量子纠缠与信息时代的未来图景》并非聚焦于传统的工程技术或材料科学，而是将目光投向了物理学最前沿、信息科学的核心领域——量子力学，特别是其最引人入胜的现象之一：量子纠缠。 本书旨在为对前沿科技、基础物理学及其潜在应用抱有浓厚兴趣的读者，勾勒出一幅关于未来信息处理、计算范式乃至宇宙观的宏伟蓝图。我们不会探讨钢铁的晶格结构，不会分析高分子聚合物的力学性能，也不会深入研究特定合金的热处理工艺。相反，我们将揭示那些隐藏在宏观世界表象之下，支配着微观粒子行为的基本法则，以及这些法则如何被人类所掌握，并应用于构建下一代技术。 第一部分：量子世界的呼唤——从经典到概率的飞跃 本部分将作为读者理解后续复杂概念的基石。我们首先回顾经典物理学的辉煌成就与局限性，尤其是在微观尺度下解释黑体辐射、光电效应等现象时遭遇的困境。随后，我们将引入量子力学的核心概念：量子化、波粒二象性，以及描述粒子状态的波函数。 重点在于“叠加态”和“测量问题”。我们通过生动的案例和思想实验，阐释一个粒子如何可以同时处于多种状态的奇异境地，以及当我们进行观测时，这种叠加态如何瞬间“坍缩”为一个确定的结果。这不仅是数学描述的需要，更是对我们传统认知——“客观实在性”——的一次根本性挑战。我们将详细剖析哥本哈根诠释及其主要的哲学争论，让读者理解，在量子尺度上，确定性让位于概率性。 第二部分：纠缠之谜——超越时空的连接 本书的核心与书名紧密相关，即量子纠缠（Quantum Entanglement）。这一现象被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”，因为它似乎暗示了信息传递可以瞬间跨越巨大的空间距离，挑战了狭义相对论的限制。 我们将从贝尔不等式（Bell’s Inequality）的提出与实验验证入手，清晰地展示纠缠如何被确凿地证明为自然界的基本属性，而非仅仅是经典物理学知识不足导致的误解。我们将深入解释纠缠态的数学描述，阐明两个或多个粒子如何形成一个不可分割的整体，即使它们相隔光年，对其中一个粒子的测量也会瞬间影响另一个粒子的状态。 本部分将着重区分“关联”与“信息传递”。虽然纠缠看似瞬时，但我们必须明确，它本身并不能用于超光速地发送经典信息。我们将详尽剖析“无通信定理”（No-Communication Theorem），帮助读者建立对这一现象的科学、严谨的认知。 第三部分：量子信息革命——颠覆性的计算与安全 理解了纠缠的本质后，我们将探讨它如何驱动下一代信息技术。量子信息科学不再仅仅关注存储和传输比特（0或1），而是利用量子比特（Qubit），即叠加态，来处理信息。 我们将详细介绍量子计算的核心算法，例如Shor算法（用于大数因式分解，对现有加密体系构成威胁）和Grover算法（用于数据库搜索的二次加速）。这些算法的效率优势并非来源于更快的时钟频率，而是源于对叠加态和干涉现象的巧妙利用。本书将描绘量子计算机的架构（如超导电路、离子阱等技术路线），并讨论其在材料发现、药物设计、复杂系统模拟等领域的巨大潜力。 紧接着，我们将转向量子通信与安全——量子密钥分发（QKD）。我们将解释QKD如何基于量子力学基本原理（如海森堡不确定性原理）提供理论上不可破解的安全保障。任何窃听行为都会留下可被检测的痕迹，这为信息安全带来了根本性的变革。 第四部分：更广阔的视野——量子技术与未来哲学思辨 在最后一部分，我们将把视野拓展到更具思辨性的领域。量子技术不仅仅是工程学的升级，它也对我们的哲学观和宇宙观提出了新的挑战。 我们将讨论“量子霸权”的真正含义，以及距离通用量子计算机的实现还有哪些关键的工程和理论障碍需要跨越。我们还会触及量子场论的初步概念，探讨量子引力等尚未解决的重大物理学难题，这些难题可能会揭示时空本身的量子本质。 此外，本书还将探讨量子力学在生物学、认知科学中的交叉应用可能性，例如，某些生命过程是否利用了微妙的量子效应。最终，本书旨在激发读者对人类认知边界的思考：当我们的工具能够深入到物质与信息的最底层逻辑时，我们对“实在”、“观察者”和“连接性”的理解将如何被重塑？ 目标读者： 本书面向具备高中或大学基础科学知识，对前沿物理学、信息技术、计算机科学未来发展方向感兴趣的非专业人士、工程师、管理者，以及任何渴望理解下一代技术基础的求知者。本书内容严谨而不失趣味性，侧重于概念的阐释和应用前景的描绘，而非深奥的数学推导。它将带领读者进行一次思想的远征，探索那些正在重塑我们未来的“无形之链”。

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这本书的书页泛黄，边角有些卷起，一看就是经历过时光洗礼的。我从一个老前辈那里接手来的，他说这本书是他当年学习工程材料的启蒙之作，里面有很多他自己做的笔记和标注。我读了之后，也深有同感。书中最让我着迷的部分，是关于金属材料的相图分析。那些错综复杂的相图，在作者的讲解下，变得生动有趣，我仿佛能够看到不同温度和成分下，金属内部发生的奇妙变化。作者在讲解过程中，还会穿插一些历史故事，比如某个合金的发明过程，或者某种材料的应用突破，这让原本枯燥的理论知识，变得更加鲜活和有温度。我还特别喜欢书中对高分子材料的论述，它不仅仅介绍了聚合物的结构和性能，还深入探讨了高分子材料在生物医学、能源等领域的创新应用，比如用于药物缓释的生物可降解高分子，或者用于太阳能电池的高分子薄膜。这本书让我看到了工程材料的广阔前景，也激发了我对这个领域深入研究的兴趣。

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这本书的体量相当可观，厚厚的一本，拿在手里很有分量，一看就包含了大量的知识。我是在一个行业内的技术交流会上，听一位资深工程师强烈推荐的。他说，这本书是他职业生涯中必不可少的一本工具书，无论是刚入行的新人还是经验丰富的老工程师，都能从中获益。我把它带回家后，一直把它放在书桌上，时不时地翻阅。我尤其喜欢书中对各种复合材料的分析。它不仅仅是简单地介绍碳纤维、玻璃纤维等增强体和基体的组合，而是深入探讨了界面设计、纤维取向、铺层顺序等关键因素如何影响复合材料的整体力学性能，以及如何通过优化这些参数来满足特定的工程需求。书中关于材料失效分析的部分也让我印象深刻，它列举了各种常见的材料失效模式，并详细分析了失效的机理，这对于我进行产品设计和质量控制非常有指导意义。有时，我会在遇到一些棘手的材料问题时，翻开这本书，往往能够找到相关的案例和解决方案，这让我感觉它不仅仅是一本书，更像是一位经验丰富的技术顾问。

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我是在大学的材料力学课程上第一次接触到这本书的。当时老师指定了这本教材，老实说，一开始我并没有抱太大的期待，觉得教材嘛，无非就是枯燥的理论和公式堆砌。但随着课程的深入，我逐渐发现这本书的独特之处。它不像其他一些理论性太强的书籍那样，让人觉得高不可攀。这本书非常注重理论与实际应用的结合。比如，在讲到材料的疲劳强度时，它不仅仅列举了理论公式，还详细介绍了飞机起落架、汽车曲轴等关键部件在实际应用中可能遇到的疲劳失效案例，并且分析了导致疲劳失效的根本原因。这让我深刻理解了材料选择和设计对于工程安全的重要性。我还记得其中一节关于陶瓷材料的介绍，作者用一种近乎诗意的语言描述了陶瓷材料在高温和腐蚀环境下的稳定性，以及它们在航天器隔热瓦、精密轴承等领域的神奇应用。那些文字，让我看到了材料科学的魅力，也让我对那些看似脆弱的陶瓷材料产生了全新的认识。这本书中的计算题也设计得非常有代表性，能够很好地检验我们对理论知识的掌握程度，而且每道题后面都有详细的解题步骤和思路解析，对于我这种喜欢刨根问底的学生来说，简直是福音。

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这本书的书脊已经有些磨损，封面上的“工程材料”四个字在灯光下泛着淡淡的光泽，一看就是一本被很多人翻阅过的老朋友。我是在一个偶然的机会下，在一个二手书店里发现它的。当时我正为我那个即将开始的机械设计项目寻找灵感，希望能找到一本能帮助我深入理解各种材料性能的书。翻开第一页，我就被其严谨的排版和清晰的图表吸引了。虽然封面看起来朴实无华，但内容却蕴含着深厚的知识。我记得其中有一章详细介绍了不同合金钢在高温下的热处理工艺，那些精密的图示和数据，让我仿佛看到了金属内部微观结构的每一次细微变化，以及这些变化是如何最终影响到宏观性能的。我特别佩服作者在讲解复杂概念时，能够用通俗易懂的语言，并辅以大量的实例，比如在描述高分子材料的蠕变性时，就用到了桥梁钢缆的实际案例，生动形象地解释了时间、温度和应力对材料长期性能的影响。这本书的插图质量也非常高，很多显微照片和拉伸试验的曲线图都清晰得令人惊叹，为理解抽象的理论提供了坚实的基础。虽然我还没能全部读完，但仅凭目前为止的阅读体验，我就已经对它充满了敬意，感觉它就像一个博学的长者，正在耐心地引导我一步步走进材料科学的奥秘。

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我之所以会注意到这本书，完全是因为它在行业内的口碑。许多技术论坛和工程师社区里，都会有人提到它。我买这本书的时候，其实是带着一种“探究真相”的心态。我一直对材料的本质充满了好奇，想知道是什么让铁变得坚硬，让铝变得轻盈，让塑料变得柔韧。这本书在很多方面都满足了我的好奇心。我特别喜欢它在解释材料的微观结构时所采用的类比和比喻。比如，在讲解金属晶格缺陷时，作者就用“房间里的家具摆放不整齐”来比喻位错，非常形象，一下子就消除了我之前对晶体学概念的畏难情绪。书中还详细介绍了各种材料的加工成型工艺，比如铸造、锻造、焊接等等，并分析了这些工艺对材料性能的影响。这让我明白，不仅仅是材料本身的性质，加工工艺同样是决定最终产品性能的关键因素。我记得有一个关于钛合金的应用案例，书中详细描述了钛合金在航空发动机中的使用，以及为了克服其加工难度所采用的特殊工艺，这让我对工程材料的复杂性和精妙之处有了更深的理解。

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