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出版者:

作者:Whitten, Kenneth W./ Davis, Raymond E./ Peck, M. Larry/ Stanley, George G.

出品人:

页数:1068

译者:

出版时间:2009-2

价格:$ 411.26

装帧:

isbn号码:9780495391630

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 化学学科
• 理科
• 科学
• 教材
• 大学
• 高等教育
• 实验
• 元素
• 分子

《时空回响：量子纠缠与宇宙之歌》 简介 你是否曾凝视浩瀚星空，对宇宙的宏伟与奥秘心生敬畏？你是否曾好奇，构成我们一切物质的最小粒子，它们之间是否存在着某种超越时空的神秘联系？《时空回响：量子纠缠与宇宙之歌》并非一本关于化学反应方程式的枯燥堆砌，也非仅仅罗列元素周期表的图鉴。它是一场跨越宏观与微观的思维探险，一次对宇宙最深层连接的哲学求索，一次对人类认知边界的勇敢拓展。 本书将带领读者穿越科学的迷雾，深入探索那个颠覆经典物理学认知、充满奇幻色彩的量子世界。我们将从“量子纠缠”这一现象的惊人之处入手，揭示两个（或多个）粒子如何能够“共享”一种状态，无论它们相距多远，一个粒子的状态改变都会瞬间影响到另一个，仿佛它们之间有一条无形的、速度超越光速的“纽带”在维系。这种“鬼魅般的超距作用”，曾让爱因斯坦深感不安，却在无数次实验中被证实，并逐渐成为理解宇宙运作的关键。 本书并非止步于理论的介绍，而是着力于将其置于更广阔的宇宙图景中进行解读。我们将探讨量子纠缠在宇宙形成初期扮演的角色，它是否是宇宙初始状态信息传递的基石？黑洞的奇点是否是量子纠缠信息高度集中的体现？宇宙的整体性，是否在根本上源于量子层面的普遍纠缠？我们将从量子力学的角度，审视宇宙诞生、演化以及未来的种种可能性，从微观粒子的舞蹈中，解读出宇宙运行的“歌谣”。 《时空回响：量子纠缠与宇宙之歌》将以一种引人入胜的叙事方式，将艰深的科学概念化为生动的想象。我们不会堆砌复杂的数学公式，而是通过贴近生活的类比，历史上的科学争论，以及对未来可能性的展望，来阐释量子纠缠的本质。想象一下，当宇宙初开，光线尚未能自由穿行，粒子间的纠缠是否如同无声的密语，将最初的信息传递，奠定未来万物形态的蓝图？当我们在夜空中仰望星辰，是否能够想象，那些遥远的星系，其构成粒子，在某种程度上，依旧与我们身上的粒子有着微妙的联系？ 本书的核心目标，是激发读者对宇宙的好奇心，挑战习以为常的认知，并提供一种全新的视角来理解我们所处的现实。我们并非仅仅生活在一个由物质构成的宇宙中，更可能是一个由信息、连接和概率编织而成的巨大网络。量子纠缠，正是这个网络最深刻的体现之一。 第一部分：微观的奇迹——量子纠缠的诞生与颠覆 我们将从介绍量子力学的基本概念开始，如同拨开浓雾，展现一个与我们日常经验截然不同的微观世界。粒子不再是微小的弹珠，而是具有波粒二象性的奇特存在。然后，我们将聚焦于“量子纠缠”这一现象，从其历史的发现谈起，包括贝尔不等式及其对局域实在论的致命打击。我们会详细阐述EPR佯谬，以及其背后的哲学思辨——我们真的能够独立地、客观地描述一个物理系统吗？ 读者将了解到，量子纠缠并非抽象的理论，而是已经被实验反复验证的事实。我们将回顾那些里程碑式的实验，例如阿斯帕克（Aspect）的实验，它直接检验了贝尔不等式，为量子纠缠提供了决定性的证据。我们将深入浅出地解释量子叠加、量子隧穿等与纠缠密切相关的概念，让读者理解微观粒子的行为模式如何迥异于宏观世界。 第二部分：宇宙的脉搏——从纠缠到时空之舞 一旦我们理解了量子纠缠，就如同掌握了理解宇宙更深层运作模式的钥匙。本书将大胆地将量子纠缠的概念延伸至宇宙学领域。我们将探讨： 宇宙初生与纠缠： 在大爆炸的瞬间，物质与能量高度集中，量子纠缠是否在信息传递和结构形成中扮演了至关重要的角色？我们所观察到的宇宙的大尺度结构，是否是早期量子纠缠的宏观显现？ 黑洞的奥秘与信息悖论： 黑洞强大的引力是否会摧毁信息？霍金辐射的理论是否与量子纠缠存在联系？关于黑洞信息悖论的最新研究，以及信息是否可能通过某种量子纠缠的方式“逃逸”出来，都将在本书中得到探讨。 宇宙的整体性与连接： 量子纠缠是否暗示着宇宙在根本上是一个不可分割的整体？即使是相距遥远的星系，其构成粒子之间也可能存在着某种微弱的、然而不可忽视的连接。这种连接是否是宇宙和谐运作的基石？ 时空结构的量子根源： 量子纠缠是否是构成我们所感知时空的基础？是否存在一个更深层次的“量子时空”，我们宏观的、连续的时空只是其粗糙的近似？ 第三部分：未来的回响——技术革新与哲学沉思 量子纠缠并非仅仅是科学家的理论游戏，它已经开始深刻地影响着我们的技术发展。本书将展望： 量子计算的革命： 量子计算机利用量子纠缠和叠加态，能够以前所未有的速度解决传统计算机无法企acker的复杂问题，例如新药研发、材料设计、密码破译等。我们将探讨量子计算的原理，以及它将如何改变我们的生活。 量子通信的安全性： 量子密钥分发（QKD）利用量子纠缠的特性，能够实现绝对安全的通信，任何窃听都会被立即发现。这将彻底改变信息安全的面貌。 量子传感器的突破： 量子传感器能够实现超高精度的测量，例如地质勘探、医疗诊断，甚至可能用于探测引力波的更精细信号。 哲学与认知的重塑： 量子纠缠带来的非局域性、不确定性等概念，对我们关于现实、因果关系、自由意志的传统认知提出了深刻的挑战。本书将引导读者思考，这些科学发现如何重塑我们对自身、对宇宙的理解。 《时空回响：量子纠缠与宇宙之歌》致力于以一种清晰、生动、富有启发性的方式，将读者带入一个既令人惊叹又发人深省的科学世界。我们希望读者在阅读过程中，能够感受到科学探索的乐趣，能够从宇宙最微小的粒子中，窥见其最宏伟的规律，并对生命、对现实，乃至对我们自身在宇宙中的位置，产生全新的思考。这本书，是对宇宙一次深情的凝望，是对连接一次由衷的赞叹，更是对人类智慧一次永无止境的追寻。它是一部献给所有对未知充满好奇，对宇宙奥秘渴望探索的读者的作品。

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