上帝掷骰子吗?量子物理史话:升级版小说在线阅读|百度网盘下载

编辑评论:

上帝会掷骰子吗? : 量子物理学史:升级版 作者1980年代出生于上海,毕业于复旦大学和香港大学。由于我行通信工程的前沿涉及量子物理,我们在这方面做了一些研究。作者兴趣广泛,尤其是历史和自然科学。除了科普,他还长期从事金融投资和媒体工作。

上帝会掷骰子吗?量子物理史:小说在线阅读升级版

简介

本书从零开始回顾了量子理论的发展。 18世纪到21世纪,一群科学巨擘开始颠覆传统的物理建筑,为宇宙终极理论而战,极大地改变了人类的发展史。

你会知道的:

1、用武侠小说的语言,清晰地勾勒出量子物理学的发展历程。

2、究竟什么是量子,为什么说量子理论是上帝在掷骰子?

3、对双缝干涉实验、薛定谔猫、量子纠缠、多元宇宙等硬核知识的生动诠释。

4、量子物理学如何影响世界、量子计算机、量子通信……未来量子物理学会有哪些应用?

5、牛顿、普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡、霍金……科学版的《当人类之星闪耀》,集科普、哲学、文学、传说、冒险故事、名人传记等多项功能于一体。

图书特色

1、国内非常科普的佳作,豆瓣评分9.2,在科普类书籍中口碑极好。

刘慈欣赞道:“要是教科书能这么有趣就好了!”

百万读者惊呼:原来物理学如此火爆!

2、扎克伯格关注的技术前沿,是全球下一轮新技术革命的引爆点。

美国能源部长佩里:“量子信息科学代表信息时代的下一个前沿”;我国“十三五”战略性新兴产业发展规划将量子通信列为重点专项规划,成为引领产业转型升级的重要指导方针;全球科技巨头微软、IBM、谷歌和国内BAT竞相部署量子技术,成为军事家的必争之地。

3、全威奖认证,原创科普作品。

荣获“科学时报阅读杯醉家科普创作奖”、“第三届吴大佑科普奖”、“国家图书馆文锦图书奖”、“中国40年最具影响力科普图书40本”等多项奖项.

4、打破量子物理学的冰冷面具,没有人比他写的关于量子物理学的文章更受欢迎、更有趣。

一路再现量子物理的荆棘与荣耀,展现科学的精彩魅力。这段量子物理学史,足以唤起你对这个世界的所有好奇!

5、升级版全面刷新:

对文本进行了修订,以纳入最新的科学进展。作者特地为新版作序。

与 Sheldon Science Comics Studio 合作,通过图形和文字创造生动有趣的阅读体验。

100 多幅漫画、科学示意图和罕见的高清照片,让您更接近量子物理学。

双色印刷,版面大气,知识与美学的双重享受。

书评

如果只有教科书可以这么有趣!生动的隐喻和丰富的八卦让高难度的量子力学显得平易近人。堪称学生课堂上想偷看的物理小说!

——刘慈欣

量子理论的故事本质上是跌宕起伏和令人兴奋的。这位神秘的中国作家将这个故事推向高潮,引人入胜。想了解量子力学的普通读者应该读一读这本书。

——吴国胜(清华大学人文学院科学史系教授)

生动有趣的量子物理学简史。作者既不是物理专业的学生,​​也不是专业作家,但他写了一本在中国很受欢迎的量子物理书籍。

——徐来(Get Science 初级主编、科普作家)

《星星闪耀时》的科学英雄量子物理学版本。不得不说,真正的科学探索没有那么浪漫和写意,科学家的生活可能相当艰辛。但作为普通人,这些颠覆我们世界观的人,依然是当之无愧的英雄。

——王黎明(教授,生物学家,浙江大学)

曹天元兼具科学素养和文学修养。

——王玉生(中国科技馆研究员、北京市科协副主席)

量子世界就像骰子一样变幻莫测,没有人敢说自己真正了解过。没有任何科学冒险能像量子之旅那样激动人心和神奇。

——董光碧(中国科学院自然科学史研究所研究员)

上帝会掷骰子吗?是一本由非科学家撰写的关于科学的罕见而精彩的书籍。它表明科学对科学家来说并不被禁止,科学是通过努力向公众开放的。

——蒋晓媛(上海交通大学教授、理史系主任、人文学院院长)

曹天元的特殊量子物理史是国际物理年难得的礼物。它比各地的许多纪念仪式化(或巫术式)表演要扎实得多。相信阅读本书后,相当一部分理工科学生会加深对量子力学乃至整个自然科学的理解。从这个意义上说,这本书是非常有价值的。

——刘华杰(北京大学哲学系教授)

我一直觉得,要真正向大众“普及”量子力学,让大众真正“了解”量子力学,几乎是不可能的。从这个意义上说,量子力学不能普及,也不能说出来……从我对这本书的阅读来看,相信一定会吸引很多对量子物理学感兴趣的读者。

——刘冰(清华大学人文社会科学学院教授)

原文在线试读

我们的故事始于 1887 年的德国小镇卡尔斯鲁厄。美丽的莱茵河从阿尔卑斯山缓缓流下,在山谷中向北转,将南方温暖湿润的风吹到这片土地上。原本应该是法德两国的天然分界线,但16年前,辉煌的俾斯麦在一场美丽的战争中打败拿破仑三世,夺取了河对岸的阿尔萨斯和洛林,留下了法国人的眼泪和法国人的眼泪。我们教科书中令人震惊的“最后一课”故事。与阿尔萨斯隔河相望的是巴登州,神秘的黑森林从这里延伸开来,孕育着古老的德国传说和格林兄弟的奇妙灵感。卡尔斯鲁厄静静地坐落在森林与河流之间,无数放射状道路如蜘蛛网般汇聚,通往市中心著名的18世纪宫殿。这是一座安静祥和的城市,据说它的名字本身就是由城市的建造者卡尔和“安静”二字(如河)组成的。对于科学家来说,这里真的是一个远离世俗喧嚣,安心做研究的好去处。

现在,海因里希。海因里希·鲁道夫·赫兹正站在卡尔斯鲁厄大学的一个实验室里,专心地摆弄着他的仪器。那时赫兹才30岁,新婚燕儿,或许没有想到自己会像他的老师赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)一样在科学史上享有盛名。奔驰(Karl Benz)一起成为这个小镇的骄傲。现在,他的心思全都在他的设备上。

Hertz 拍摄了他的装置照片,但在 1880 年代,用于摄影的网状铜版印刷技术非常新,以至于它并没有普及到即使是最好的科学期刊(如 Annalen der Physics physik)也无法在纸。但正如我们今天已经知道的那样,赫兹的装置很简单:它的主要部分是一个电火花发生器,有两个大铜球作为电容器,通过铜棒连接到两个间距很近的小铜球。电线从两个小球伸出,缠绕在一个大感应线圈的末端,然后连接到默丁格电池,将奇数组连接在一起。

赫兹盯着那两个几乎挨在一起的小铜球,然后合上了电路开关。随即,电的魔力开始在这个简单的系统中显现:一股无形的电流通过设备中的感应线圈,开始为铜球电容器充电。赫兹;凌冷冷地看着他的设备,脑海中想象着电容器两端不断上升的电压。在电学领域钻研了这么久,赫兹对自己的学识充满信心。他知道,当电压上升到20000伏左右时,两个小球之间的空气就会被击穿,电荷就可以通过它在两个大铜球之间穿行,从而形成高频振荡回路( LC回路)。不过,这不是他现在想观察的。

果然,片刻之后,伴随着细微的“啪”的一声,两颗铜球之间绽放出美丽的蓝色电花,整个系统形成了一个完整的回路,一根细小的电流束在空中扭来扭去,绽放着淡淡的荧光。火花转瞬即逝,因为每次振荡都伴随着少量能量损失,导致电容器两端的电压再次迅速降至击穿值以下。于是怪物充电,继续充电,直到它再次充满能量,开始了另一场火花表演。

赫兹更加紧张。他跑到窗前,拉上所有的窗帘,关掉实验室的灯,让自己陷入一片漆黑。这样一来,那些火花就显得格外醒目和耀眼。赫兹揉了揉眼睛,让他们更加习惯了黑暗的环境。他盯着那一串断断续续的火花和火花旁边的空气,脑海中浮现出一幅幅画面。他不想看到设备是如何产生火花短路的。他实验的目的是验证那飘渺的“电磁波”的存在。那是一种什么样的东西,是看不见摸不着的,到那时也没有人看到或证实过它的存在。然而,赫兹被说服了,因为它是对麦克斯韦理论的预测,而麦克斯韦理论……哦,它在数学上完美得像一个奇迹!仿佛是上帝之手所写的一首诗。很难想象这样的理论是错误的。赫兹吸了口气,又笑了:理论再完美,也得通过实验来验证。他站在那里看了一会儿,脑子里想了好几遍,终于确定他的实验是正确的:如果麦克斯韦是对的,那么每次发电机点火时,两个铜球之间应该有火花.振荡电场同时感应出向外传播的电磁波。赫兹转头,不远处,有两个敞开的长方形铜环,接口处还嵌着一个小铜球,是电磁波的接收器。如果麦克斯韦电磁波真的存在,它会穿过太空飞到接收器,在那里它会感应出一个振荡的电动势,这也会在接收器的开口处产生火花。

上帝会掷骰子吗? : 看完量子物理学史

我一直对量子理论很感兴趣,最近读了一本关于这个主题的科普书籍——上帝会掷骰子吗? ”。

这本书的作者是曹天元。微信阅读阅读人数超过10000人,评分高达9.0。

我用了两天的时间看完了,发现它是一本非常好的书。这个故事非常有力量,读起来很愉快。

我来说说本书的一个主线:光的“波动论”与“粒子论”的争论。

1

17世纪,胡克和惠更斯认为光是一种波,而同一时期的牛顿则支持粒子学说。

牛顿开创了现代经典物理学。以他的天才和无与伦比的影响力,他所支持的粒子学说自然被人们所接受。

在第一次波粒大战中,粒子赢了。

粒子理论引领了人们一个世纪,直到 19 世纪初托马斯·杨 (Thomas Young) 的问世。

杨的双缝干涉实验简单而清楚地证明了光是一种波。

粒子理论无法解释干涉条纹。无法解释两盏灯的叠加会产生黑暗。

用波动理论可以很容易地解释,根据波动理论计算的明暗条纹之间的距离与实验完全吻合。

第二次波粒大战,波胜。

2

1888年,赫兹实验证明了麦克斯韦电磁理论的正确性,揭示了光是一种电磁波,这再次为波动理论增添了强有力的证明。粒子说它此时已经消失了。

19世纪末,经典物理学达到顶峰,几乎所有的物理现象都可以从理论框架中得到解释。它使物理学家认为,世界的基本原理已经全部被发现,剩下的就是在细节上做一些修正和补充。

然而,在这个黄金时代的天空中,两朵小小的乌云若隐若现。

乌云是迈克尔逊-莫雷实验。实验结果否定了经典物理学的基本假设“以太”的存在。

另一朵花是黑体辐射研究的困境。从粒子的角度推导,可以得到适用于短波的维恩公式。如果从经典电磁波的角度推导出来,可以得到适用于长波的Rayleigh-Jeans公式。

第一朵乌云最终导致了相对论革命的爆发。

第二次乌云最终导致了量子理论革命的爆发。

1900年,普朗克创造了黑体辐射公式,成功解决了黑体辐射问题。

然而,为了使这个公式成立,必须做出一个经典物理学中从未有人想过的令人惊讶的假设:必须假设当能量被发射和吸收时,它不是连续的,而是分开的成一份。

这个假设意味着能量不可能是无限连续的,能量必须有一个最小单位,普朗克将其命名为“量子”。量子诞生并打开了潘多拉的物理盒子。

3

爱因斯坦用光量子的概念成功地解释了光电效应。康普顿效应直接证明了光的粒子性。

Particle Talk 回归,开启第三次波粒大战。

1911 年,卢瑟福提出了含核祖细胞模型。但是根据麦克斯韦的理论,卢瑟福的原子模型不能存在超过一秒钟。

1913 年,玻尔引入了电子跃迁的概念,并成功地解释了原子模型。粒子说更进一步。

德布罗意预言电子是一种波。 1927年,戴维森和汤姆森成功地证明了电子是一种波。波动性表明向前迈进了一步。

似乎任何一方都无法完全说服对方。

海森堡以矩阵形式建立了力学。粒子说更进一步。

薛定谔根据波动方程构建了力学。波动率理论也更进一步。

两所学校之间的争论是无情的。最后,我惊讶地发现“矩阵力学”和“波力学”在数学上是完全等价的。

相同的目标。

粒子既是粒子又是波,两者密不可分。

波粒大战以“波粒二象性”大戏收场。

4

题外话:在看这本书之前,我以为“dice”的发音是shǎi zi,但是查了百度才知道正确的发音应该是tóu zi。

除了前面提到的波粒大战,书中还有很多有趣的故事和发展。如爱因斯坦和玻尔对量子理论的争论、贝尔不等式的判断、多元宇宙、系综和退相干史等。

如果您也对量子理论感兴趣,不妨阅读一下。

任何不被量子理论迷惑的人都不会理解量子理论。 ——玻尔(量子理论的奠基人之一)

阅读剩余
THE END