量子力学朝花夕拾(第二辑)

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出版者:科学出版社
作者:柯善哲
出品人:
页数:229
译者:
出版时间:2007-8
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787030197535
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《量子力学朝花夕拾(第2辑)》是由全国高校量子力学研究会组织编写的,执笔者都是国内高校多年从事量子力学研究和教学的专家学者.内容涉及量子力学的重要经典问题,如波函数、变换理论、微扰论和变分法、三体问题、奇异原子的相对论效应和磁共振问题等,也有一些有趣的新进展,如量子相变与量子纠缠与量子纠缠、量子博弈、自旋调控、共振超流、变质量量子系统和非对易量子力学等,还有一些关于量子力学教学的讨论和心得体会。

《量子力学朝花夕拾(第二辑)》:探索微观世界的智慧拾遗 “朝花夕拾”系列,旨在为每一个对量子力学充满好奇的灵魂,点亮探索微观世界的一盏盏明灯。继第一辑深入浅出地介绍了量子力学的基本概念与发展脉络后,第二辑将在更广阔的视角下,细致品味那些构成我们宇宙最底层运转逻辑的奇妙思想与深刻洞见。 本辑并非一本枯燥的教科书,更像是循循善诱的智者,带领读者穿越时空的隧道,亲身感受那些颠覆传统认知的量子革命。我们不会纠缠于繁复冗长的数学推导,而是聚焦于那些孕育出量子理论的智慧火花,以及这些火花如何照亮我们对世界的理解。 内容精要: 量子纠缠的爱恨情仇: 我们将深入剖析量子纠缠这一令人费解却又充满魅力的现象。爱因斯坦曾将其称为“幽灵般的超距作用”,而如今,它已成为量子通信、量子计算等前沿技术的核心驱动力。本辑将以生动的比喻和翔实的事例,揭示纠缠态粒子之间那超越时空的神秘联系,以及它对我们理解因果关系和实在性的哲学思考所带来的冲击。我们将探讨贝尔不等式及其实验验证,这不仅是物理学史上的里程碑,更是对经典实在论的致命一击。 波粒二象性的辩证统一: 光既是波又是粒子,电子也逃脱不了这种“双重人格”。本辑将带您重温那些奠定波粒二象性基础的经典实验,例如杨氏双缝干涉实验在单粒子测量下的表现,以及光电效应如何证明光的粒子性。我们将辩证地分析这一看似矛盾的特性,理解它如何反映了微观粒子在不同测量条件下的多面本质,并探讨其在电子显微镜、激光等现代技术中的应用。 不确定性的深层含义: 海森堡不确定性原理并非简单的测量误差,而是量子世界内在的根本属性。本辑将深入解析不确定性原理的内涵,阐释它如何限制了我们同时精确测量某些物理量(如位置和动量)的能力。我们将探讨这种不确定性如何与量子态的演化以及系统的可预测性联系起来,并引申出对决定论与概率论的哲学思考。 叠加态与测量问题: 量子系统可以同时处于多种状态的叠加。一只猫,在打开盒子之前,可能同时处于“活着”和“死了”的叠加态——这是著名的薛定谔猫思想实验。本辑将细致剖析叠加态的概念,并着力探讨“测量问题”——量子态的叠加如何在我们观察时坍缩到某一个确定的状态?我们将梳理对测量问题的不同解释,如哥本哈根诠释、多世界诠释等,帮助读者理解量子力学解释上的前沿争论。 量子隧穿效应的“偷渡”艺术: 经典物理学中,粒子如果没有足够的能量,就无法跨越能量势垒。然而,在量子世界,粒子却能“隧穿”过这些势垒,如同拥有了“偷渡”的能力。本辑将通过实例,如扫描隧道显微镜(STM)的工作原理,以及核聚变等自然现象,生动展现隧穿效应的奇妙之处,并探讨其在半导体器件、核物理等领域的广泛应用。 量子场论的宏大图景: 量子力学不仅仅是描述粒子的理论,更是描述场以及它们之间相互作用的框架。本辑将初步触及量子场论(QFT)的宏伟构想,介绍基本粒子如何被视为量子场的激发。我们将以相对易懂的方式,介绍量子电动力学(QED)等成熟的场论,揭示电磁相互作用在微观层面是如何被量子化的,并为理解更复杂的粒子物理现象打下基础。 量子计算的未来愿景: 量子计算机,这一颠覆性的计算范式,正以惊人的速度改变着科技的面貌。本辑将详细介绍量子比特(qubit)的概念,以及量子叠加和量子纠缠如何赋予量子计算机超越经典计算机的计算能力。我们将探讨量子算法(如Shor算法和Grover算法)的潜力,以及量子计算在药物发现、材料设计、密码学等领域的颠覆性应用前景,并展望其未来的发展方向。 阅读体验: 《量子力学朝花夕拾(第二辑)》力求在学术严谨与通俗易懂之间找到最佳平衡点。我们将运用大量的类比、图示和历史故事,将抽象的量子概念具象化,让读者在轻松愉快的氛围中,逐步领略量子世界的奥秘。每一章节都力求独立成篇,又彼此呼应,构成一个完整的知识体系。 这本书不仅适合对量子力学感兴趣的初学者,也适合已经有所了解但希望深化理解的读者。我们相信,每一次对量子世界的探索,都是一次思维的洗礼,一次对宇宙本质的更深层触碰。 翻开《量子力学朝花夕拾(第二辑)》,让我们一同走进那充满惊喜与未知的量子奇境,感受智慧的光芒如何在微观世界的每一个角落闪耀。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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阅读《量子力学朝花夕拾(第二辑)》,我最大的感受是作者在“类比”上的功力。他能够抓住量子力学核心概念的本质,并用生活中常见的、易于理解的事物进行类比,从而让抽象的概念变得鲜活起来。例如,在解释“量子叠加”时,他将一个粒子同时处于多种状态比作一个房间里的灯,可以同时是开、关、以及中间的任何亮度,而非简单的“开”或“关”。这种类比虽然不完全精确,但却极大地降低了理解门槛,让我能迅速抓住概念的要义。更重要的是,作者在运用类比的同时,也时刻提醒读者类比的局限性,避免误导。他会在解释完某个概念的类比之后,立刻指出这个类比在哪些方面与真实的量子现象存在差异,以及为什么会有这种差异。这种严谨的态度,让我觉得在享受类比带来的便利的同时,也保持了对科学的敬畏。对我来说,这种“既要让你听懂,又要让你不误解”的教学方式,是这本书最出色的地方。

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可以说,《量子力学朝花夕拾(第二辑)》是一本“结构精巧”的书。作者在组织内容时,充分考虑了读者的学习曲线,将不同难度的概念循序渐进地呈现出来。我尤其赞赏他在引入“量子退相干”时,先从更易于理解的“退耦合”概念入手,然后逐步深入到退相干的数学描述和物理机制。这种层层递进的讲解方式,让我能够更加扎实地掌握知识。此外,作者还在各章节之间设置了巧妙的“引子”和“呼应”,让读者感受到知识的连贯性和整体性。例如,在讨论完量子计算的优势后,作者会顺势引出量子通信的安全性问题,并将其与量子密钥分发联系起来,形成一个有机整体。这种结构上的精心设计,使得这本书读起来不仅逻辑清晰,而且充满趣味,让人有一种“欲罢不能”的感觉。它让我明白,真正好的科普读物,不仅在于内容的精彩,更在于其组织方式的智慧。

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《量子力学朝花夕拾(第二辑)》给我的感觉,就像是与一位经验丰富的导游同行,他不仅带你领略量子世界的壮丽风光,更重要的是,他能准确地指出那些隐藏在山峦深处的宝藏。我特别喜欢作者在解释“量子比特”时,对经典比特的对比分析,他用生动的比喻,将经典比特的“0”或“1”比作灯的开关,而量子比特的叠加态则比作一个可以调节亮度的调光开关,瞬间就让你对量子计算的强大优势有了直观的认识。而且,作者并没有止步于此,他还进一步探讨了量子纠缠对多量子比特系统带来的指数级计算能力的提升。当我读到关于“量子隐形传态”的部分,我感觉自己仿佛进入了一个科幻电影的场景,而作者则冷静而理性地揭示了其中的科学原理,让我既惊叹于科学的奇妙,又不失对事实的理解。这本书的结构安排也非常合理,每一章的过渡都自然流畅,仿佛在引人入胜的故事中层层递进,让你在不知不觉中就掌握了复杂的知识。

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《量子力学朝花夕拾(第二辑)》给我带来的惊喜,远不止于对量子概念的清晰阐释,更在于它对于“为什么”的深度挖掘。我一直觉得,很多科普读物在解释“是什么”时做得很好,但往往忽略了“为什么”这个更根本的问题。作者在这本书中,恰恰弥补了这一遗憾。他不仅仅告诉你什么是“量子退相干”,更重要的是,他引导你去思考“量子退相干为什么会发生”,以及它对于维持宏观世界稳定性的重要意义。通过对退相干的深入剖析,我才真正理解了为什么我们日常生活中看不到量子叠加和纠缠这些奇特的现象,也明白了为什么量子计算机的建造如此困难。此外,作者还花费了相当篇幅来探讨量子纠缠的非局域性,他引用了一些经典的实验,比如贝尔不等式的检验,并通过通俗易懂的方式解释了这些实验是如何推翻定域实在论的。我尤其喜欢作者在描述这些实验时,那种充满历史厚重感和人文关怀的笔触,仿佛让我置身于那个激动人心的年代,亲眼见证了科学思想的颠覆与革新。这本书让我不再满足于“知道”,而是渴望“理解”,并进一步“追问”。

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不得不说,《量子力学朝花夕拾(第二辑)》在“连接”方面做得非常出色。它不仅仅连接了量子力学的过去与现在,更重要的是,它将看似孤立的量子概念,通过巧妙的叙事,编织成了一张逻辑严密的知识网络。我尤其欣赏作者在讲述“不确定性原理”时,并没有将其仅仅视为一个简单的数学公式,而是将其上升到了哲学层面,探讨了观察行为本身对被观察客体造成的不可避免的影响,这让我联想到了我们个体在看待世界时,自身的认知局限和主观性。此外,作者还巧妙地引入了量子力学在不同领域的应用,例如量子密码学,他不仅解释了其安全性原理,还探讨了其在未来信息安全领域的巨大潜力。当我读到关于量子隧穿效应在扫描隧道显微镜中的应用时,我感到一种由衷的震撼,原来那些在我们眼中抽象的理论,竟然能够如此具体地影响着我们改造世界的能力。这本书让我觉得,量子力学不再是实验室里的理论模型,而是渗透到科技发展脉搏中的强大驱动力。

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我必须承认,《量子力学朝花夕拾(第二辑)》在“启发思考”这一点上,做得相当到位。作者不仅仅是知识的传递者,更像是一位思想的引路人。在探讨“量子力学的完备性”时,他并没有直接给出结论,而是列举了EPR佯谬等经典论证,并引导读者思考,这些佯谬是否意味着存在我们尚未发现的“隐变量”。这种开放式的探讨,让我对量子力学本身的边界和未来的发展方向产生了浓厚的兴趣。我尤其欣赏作者在引入“量子测量”概念时,对不同实验结果的细致解读,他并没有简单地陈述数据,而是深入分析了实验设计中可能存在的偏见和误差,以及这些因素如何影响我们对量子现象的理解。这种严谨的态度,让我对科学的客观性有了更深刻的认识。这本书让我不再满足于被动接受知识,而是开始主动质疑、主动探究,这对我而言,是比任何具体的知识点都更加宝贵的收获。

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读完《量子力学朝花夕拾(第二辑)》,我最大的感受是,作者如同一个技艺精湛的匠人,将那些原本高冷、深奥的量子概念,雕琢得既有科学的严谨,又不失人性的温度。尤其是在解析“叠加态”这一概念时,作者并没有简单地罗列公式,而是借用了生活中常见的类比,比如一个正在空中旋转的硬币,在落地之前,它既不是正面也不是反面,而是处于一种“既是正面又是反面”的叠加状态。这种生动的描述,瞬间就消除了我对抽象概念的畏惧感。而且,作者还在字里行间流露出对科学探索过程的深刻洞察,他并不回避量子力学中那些令人困惑的佯谬和悖论,而是带着一种求真的态度,引导读者一起去思考,去探索这些问题的根源。我特别欣赏他对“测量问题”的探讨,从哥本哈根诠释到多世界诠释,作者条理清晰地梳理了不同的观点,并着重强调了不同诠释对于我们理解现实世界可能带来的影响。这种多角度的审视,让我觉得阅读的过程不只是学习知识,更是在参与一场关于宇宙本质的深度对话。这本书让我更加意识到,量子力学并非遥不可及的象牙塔,而是与我们日常生活息息相关的、充满哲学思辨的伟大理论。

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《量子力学朝花夕拾(第二辑)》最让我印象深刻的是其“故事性”。作者善于将科学理论融入到引人入胜的故事中,让读者在阅读过程中,仿佛置身于一场关于物理学的探险。他讲述了早期物理学家们是如何一步步克服困难,建立起量子力学理论的,那些充满传奇色彩的科学发现历程,读来令人热血沸腾。比如,在讲述玻尔模型时,作者详细描绘了玻尔如何在经典物理学的框架下,大胆引入量子假说,并最终解释了原子光谱的奥秘。这种将理论与人物、事件相结合的写作方式,让量子力学不再是冰冷的公式,而是有血有肉的科学探索史。此外,作者还巧妙地运用了许多历史上的思想实验,比如薛定谔的猫,他不仅解释了思想实验的内容,更深入探讨了它所引发的关于量子叠加与宏观世界之间关系的哲学讨论。读完这部分,我感觉自己不仅学到了知识,更体验了科学思维的魅力。

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《量子力学朝花夕拾(第二辑)》这本书,我拿到手的时候,就有一种莫名的亲切感。第一辑我可是追了好久,里面的概念讲解,就好像一位和蔼的长辈,不厌其烦地给我讲古老而又精妙的故事。第二辑的封面设计,依然延续了那种沉静而富有哲思的风格,淡雅的色彩搭配, subtle 的图案,仿佛预示着即将踏入更深邃的知识海洋。打开书页,印刷清晰,纸张的触感也很好,读起来是一种享受。我特别期待它在哪些方面能带来新的启发。是会深入探讨一些我之前似懂非懂的概念,比如量子纠缠的更本质的理解,还是会引出一些全新的、令人惊叹的量子现象?我猜想,作者一定在如何将复杂概念通俗化、趣味化方面下了不少功夫,毕竟“朝花夕拾”这个名字本身就带着一种回顾与品味时光的意味。我个人对量子计算和量子通信的进展非常感兴趣,不知道这一辑会不会涉及这些前沿应用,将理论知识与现实技术的发展巧妙地结合起来。即便只是对基础概念的重塑和深化,我也相信作者的笔触会让我重新审视那些看似熟悉的理论,发现它们不为人知的美妙之处。总而言之,这本书不仅仅是知识的载体,更像是一次心灵的对话,一次思维的旅行。

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《量子力学朝花夕拾(第二辑)》在“深度”上给我留下了深刻印象。作者并没有满足于浅尝辄止的介绍,而是深入到每一个概念的细节,并对其背后的原理进行细致的阐释。我特别欣赏他在解析“量子纠缠”时,对“非局域性”概念的深入挖掘。他不仅仅描述了纠缠粒子之间瞬时的关联性,更重要的是,他详细解释了这种关联性是如何挑战我们对因果关系和信息传递的传统理解的。作者还引用了许多物理学家的思想和论述,比如爱因斯坦对量子纠缠的质疑,以及后来的实验如何证实了量子纠缠的真实存在。这种深入的探讨,让我对量子力学的反直觉性有了更深刻的体会,也让我认识到,科学的进步往往伴随着对旧有观念的颠覆。这本书让我感到,自己在与一位真正理解量子力学的导师对话,他能够带领我看到那些隐藏在表面现象之下的深刻本质。

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