Imaging Mass Spectrometry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Setou, Mitsutoshi 编

出品人:

页数:262

译者:

出版时间:

价格:$ 90.34

装帧:

isbn号码:9784431094241

丛书系列:

图书标签:

• 质谱成像
• 生物医学
• 分析化学
• 成像技术
• 蛋白质组学
• 代谢组学
• 药物发现
• 空间生物学
• 生物分析
• 分子成像

《量子跃迁：探索未知维度的奥秘》 内容概要 《量子跃迁：探索未知维度的奥秘》并非一本探讨空间成像或质谱分析技术的书籍。它是一部深度挖掘现代物理学最前沿理论，特别是量子力学与弦理论交叉领域的科普著作。本书旨在以严谨而不失趣味的方式，带领读者踏上一场穿越时空、探索宇宙基本构成与运行法则的智识冒险。 书中，我们将首先回顾经典物理学的辉煌成就，并引出其在解释微观世界时遇到的困境。随后，本书将引入量子力学的基本概念，如波粒二象性、量子叠加态、量子纠缠等，并通过生动形象的比喻和详实的实验案例，揭示这些看似违反直觉的现象如何构成了我们宇宙的微观基础。读者将了解到，微观粒子并非简单的点状物，而是具有概率性的“云”，其行为方式与宏观世界的经验大相径庭。 本书的核心部分将聚焦于弦理论及其相关理论（如M理论、超弦理论）。我们将探讨这些理论如何试图统一四大基本相互作用力（引力、电磁力、强核力、弱核力），以及它们如何解释粒子的多样性——从基本粒子到我们熟悉的物质构成，都可能源于不同振动的“弦”。书中将详细阐述弦理论中“额外维度”的概念，解释为何我们感知不到这些维度，以及它们在宇宙形成和演化中可能扮演的角色。我们将深入了解紧致化（compactification）的机制，以及不同紧致化方式如何导致不同物理定律的出现，从而解释宇宙的多样性。 此外，《量子跃迁》还将探讨与量子力学和弦理论密切相关的宇宙学前沿问题。这包括对宇宙起源（大爆炸理论的量子起源）、宇宙的早期膨胀（暴胀理论）、暗物质与暗能量的本质，以及宇宙未来的命运等问题的最新理论解释。本书将呈现科学家们如何通过数学模型和理论推演，试图解答这些困扰人类的终极问题。 书中并非简单罗列理论，而是通过清晰的逻辑链条，将这些高度抽象的概念层层剥开。作者将量子力学的“测不准原理”与弦理论的“全息原理”巧妙地联系起来，探讨信息在黑洞中的存亡问题。同时，本书还将触及量子计算的可能性，以及量子理论对理解生命本质可能产生的启示。 章节详述 第一部分：经典物理学的黄昏与量子黎明 第一章：宏观世界的有序与微观世界的迷雾。 本章将回顾牛顿力学、麦克斯韦电磁学等经典物理学的伟大成就，展现其在解释宏观现象上的强大能力。但同时，也将指出经典理论在解释黑体辐射、光电效应、原子光谱等微观现象时遇到的不可逾越的障碍，为量子理论的诞生奠定铺垫。 第二章：普朗克的量子假设与爱因斯坦的光量子。 详细介绍普朗克为解决黑体辐射问题提出的能量量子化概念，并深入探讨爱因斯坦如何进一步发展这一思想，提出光电效应的光量子假说（光子），彻底颠覆了能量连续性的传统观念。 第三章：玻尔模型与原子结构的革命。 阐述玻尔原子模型如何成功解释原子光谱，引入电子的能级跃迁概念，尽管存在局限性，但它标志着量子思想在原子层面的初步胜利。 第四章：波粒二象性的奇妙舞蹈。 深入剖析德布罗意的物质波理论，介绍戴维孙-革末实验等关键证据，全面展示微观粒子同时具有波动性和粒子性的“波粒二象性”，以及海森堡的“不确定性原理”如何成为这一现象的理论基石。 第五章：薛定谔方程与波函数的概率解读。 介绍薛定谔方程作为描述量子系统演化的基本方程，并重点阐释玻恩对波函数的概率解读，理解量子态的本质是概率性的，而非确定性的。 第二部分：量子纠缠与非局域性：宇宙的“隐形”联系 第六章：量子叠加态：同时存在于多种可能。 深入理解叠加态的概念，通过著名的“薛定谔的猫”思想实验，生动展现叠加态在宏观世界的表现，以及量子测量如何导致叠加态的坍缩。 第七章：量子纠缠：超越时空的幽灵般的连接。 详细解释量子纠缠的奇特性质，即两个或多个粒子之间存在的强关联，无论它们相距多远，测量一个粒子的状态会瞬间影响到其他粒子。讨论EPR佯谬及其对局域实在论的挑战。 第八章：贝尔不等式与实验验证。 介绍贝尔不等式如何为检验量子纠缠的非局域性提供了可证伪的实验方案，并详细阐述Aspect实验等一系列里程碑式的实验如何确凿地证明了量子纠缠的真实存在，挑战了人类对空间和因果律的传统认知。 第九章：量子态的隐形传态与量子信息。 探讨量子纠缠在量子信息科学中的应用，包括量子隐形传态（teleportation）的原理和可行性，以及量子计算、量子密码学等领域的巨大潜力。 第三部分：弦理论的宏大图景：统一的宇宙语言 第十章：对基本粒子的新视角：弦的振动。 介绍弦理论的基本思想，即构成宇宙最基本单元并非无维度的点粒子，而是具有微小长度的一维“弦”。不同的弦的振动模式对应不同的基本粒子，解决了粒子物理标准模型中的一些未解之谜。 第十一章：超对称性：粒子与反粒子的配对。 探讨超对称性（supersymmetry）的概念，即每一种基本粒子都有一个对应的超对称粒子。超对称理论有助于解决标准模型中的一些问题，并为弦理论提供了重要的理论框架。 第十二章：五种超弦理论与M理论的融合。 梳理上世纪末发展起来的五种不同的超弦理论，并介绍爱德华·威滕提出的M理论，解释M理论如何可能将这五种理论统一起来，成为一个更基础、更普适的理论框架。 第十三章：额外维度：我们看不见的宇宙尺度。 深入探讨弦理论中“额外维度”的概念，解释为何我们无法直接感知这些高维空间。介绍“紧致化”（compactification）的概念，即额外维度被卷曲成微小的形状，以及不同紧致化方式如何决定了我们宇宙的物理定律。 第十四章：膜（Branes）与弦理论的宇宙学。 介绍弦理论中的“膜”（branes）概念，以及宇宙可能存在于更高维度空间的“膜”上的可能性。讨论膜宇宙学对大爆炸理论、暗能量等问题的解释。 第四部分：宇宙的起源、演化与终极命运 第十五章：从量子涨落到宇宙的诞生。 探讨大爆炸理论的量子起源，即早期宇宙极小的尺度下，量子涨落如何可能成为宇宙物质和结构产生的种子。 第十六章：暴胀理论：解释宇宙的均匀性与平坦性。 介绍宇宙暴胀理论，解释宇宙在极早期经历了指数级膨胀，从而解决了宇宙视界问题、平坦性问题和磁单极子问题。 第十七章：暗物质与暗能量：宇宙的神秘构成。 深入探讨暗物质和暗能量的观测证据，以及弦理论、量子引力等前沿理论如何试图解释它们的本质，它们在宇宙的结构形成和加速膨胀中扮演的关键角色。 第十八章：黑洞的信息悖论与全息原理。 探讨黑洞的量子性质，以及著名的“信息悖论”（information paradox）——信息是否在黑洞中丢失。介绍全息原理，即黑洞表面的信息可能包含了其内部的信息。 第十九章：弦理论与量子引力：迈向终极理论。 讨论弦理论作为量子引力理论的候选者，以及其在统一量子力学和广义相对论方面的潜力。介绍其他量子引力理论的尝试，如圈量子引力。 第二十章：未来的展望：我们对宇宙的理解将走向何方？ 总结本书的探索历程，展望未来物理学研究的方向，包括对更高能量粒子对撞机实验、引力波探测、宇宙学观测等如何帮助我们验证和完善现有理论。探讨人类最终能否构建出描述宇宙万物的“万有理论”。 本书特点 《量子跃迁：探索未知维度的奥秘》力求做到： 科学严谨性： 核心概念基于当前最前沿的物理学理论和实验证据，避免夸大和猜测。 通俗易懂性： 运用大量形象的比喻、类比和生动的故事，将晦涩难懂的科学原理转化为读者易于理解的语言。 启发性： 引导读者跳出日常经验的束缚，用全新的视角审视宇宙，激发对科学的求知欲和探索精神。 宏观与微观的联系： 深刻揭示微观世界的量子法则如何塑造了我们所处的宏观宇宙，以及宇宙的演化与基本粒子物理之间的内在关联。 前沿性： 聚焦于量子力学、弦理论、宇宙学等领域的最新进展和未解之谜。 本书适合所有对宇宙奥秘、物理学前沿感兴趣的读者，无论您是否有深厚的科学背景，都能在这趟思想旅程中获得丰富的知识和深刻的启迪。它将带您超越日常的感知，去探索那由概率、维度和无尽可能性构成的、令人着迷的宇宙。

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