量子物理史话上帝掷骰子吗
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分類: 图书,科学与自然,物理学,物理学理论,
品牌: 曹天元
基本信息·出版社:辽宁教育出版社
·页码:375 页
·出版日期:2008年
·ISBN:7538281770/9787538281774
·条形码:9787538281774
·包装版本:1版
·装帧:平装
·开本:16
·正文语种:中文
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内容简介《量子物理史话上帝掷骰子吗》是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论:从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。 《量子物理史话上帝掷骰子吗》将带你做一次量子之旅。我们从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,我们还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让你惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于你内心深处的思索和启示——那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。
作者简介曹天元(Capo),出生于上海,足迹遍历内地、香港和美国,现居香港。本人不愿透露具体身份。
媒体推荐曹天元兼具科学素质和文学修养。
--王渝生 中国科技馆研究员、北京市科协副主度
量子世界像骰子一样难以预测,迄今还没有谁敢说真正理解了它,任何科学探险都不如量子之旅惊险和神奇。
--董光璧 中国科学院自然科学史研究所研究员
《上帝掷骰子吗:量子物理史话》是一本罕见的、精彩的、由非科学家谈论科学的作品。它表明:科学不是科学家的禁脔,科学对于公众来说,经过努力也是可以亲近的。
--江晓原 上海交通大学、科学史系主任、人文学院院长
曹天元这部很特别的量子物理学史话,可谓献给国际物理年不可多得的礼物。它比起各地许多纪念性仪式化(或者叫巫术式)的表演,要实在得多。……此书功德无量。
--刘华杰(北京大学哲学系教授)
编辑推荐《量子物理史话上帝掷骰子吗》是“科学性和故事性的完美结合,具有超级影响力的科普佳作。”
荣获第三届“吴大猷科普奖”(2006),“科学时报读书杯”最佳科普创作奖(2005),国家图书馆文津图书奖(2007)。
爱因斯坦:玻尔,亲爱的上帝不掷骰子!
玻尔:爱因斯坦,别去指挥上帝应该怎么做!
霍金:上帝不但掷骰子,他还把骰子掷到我们看不见的地方去!
目录
第一章黄金时代
第二章乌云
第三章火流星
第四章白云深处
第五章曙光
第六章殊途同归
第七章不确定性
第八章论战
第九章歧途
第十章回归经典
第十一章不等式的判决
第十二章新探险
尾声
外一篇海森堡和德国原子弹计划
后记
参考文献
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文摘第一章 黄金时代
一
我们的故事要从1887年的德国小城--卡尔斯鲁厄(Karlsruhe)讲起。美丽的莱茵河从阿尔卑斯山区缓缓流下,在山谷中辗转向北,把南方温暖湿润的风带到这片土地上。它本应是法德两国之间的一段天然边界,但16年前,雄图大略的俾斯麦通过一场漂亮的战争击败了拿破仑三世,攫取了河对岸的阿尔萨斯和洛林,也留下了法国人的眼泪和我们课本中震撼人心的《最后一课》的故事。和阿尔萨斯隔河相望的是巴登邦,神秘的黑森林从这里延展开去,孕育着德国古老的传说和格林兄弟那奇妙的灵感。卡尔斯鲁厄就安静地躺在森林与大河之间,无数辐射状的道路如蛛网般收聚,指向市中心那座著名的18世纪的宫殿。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(Karl)和“安静”(Ruhe)一词所组成。对于科学家来说,这里实在是一个远离尘世喧嚣,可以安心做研究的好地方。
现在,海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)就站在卡尔斯鲁厄大学的一间实验室里,专心致志地摆弄他的仪器。那时候,赫兹刚刚30岁,新婚燕尔,也许不会想到他将在科学史上成为和他的老师亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)一样鼎鼎有名的人物,不会想到他将和汽车大王卡尔·本茨(Carl Benz)一起成为这个小城的骄傲。现在他的心思,只是完完全全地倾注在他的那套装置上。
赫兹给他的装置拍了照片,不过在19世纪80年代,照相的网目铜版印刷技术还刚刚发明不久,尚未普及,以致连最好的科学杂志如《物理学纪事》(Annalen der Physik)都没能把它们印在论文里面。但是我们今天已经知道,赫兹的装置是很简单的: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,并通过铜棒连接到两个相隔很近的小铜球上。导线从两个小球上伸展出去,缠绕在一个大感应线圈的两端,然后又连接到一个梅丁格电池上,将这套古怪的装置连成了一个整体。
赫兹全神贯注地注视着那两个几乎紧挨在一起的小铜球,然后合上了电路开关。顿时,电的魔力开始在这个简单的系统里展现出来:无形的电流穿过装置里的感应线圈,并开始对铜球电容进行充电。赫兹冷冷地注视着他的装置,在心里面想象着电容两端电压不断上升的情形。在电学的领域攻读了那么久,赫兹对自己的知识是有充分信心的。他知道,当电压上升到2万伏左右,两个小球之间的空气就会被击穿,电荷就可以从中穿过,往来于两个大铜球之间,从而形成一个高频的振荡回路(LC回路)。但是,他现在想要观察的不
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后记这个有关量子论的系列全部是本人业余时间在网上完成的,最初发表在新浪的论坛上,前后陆续用了一年左右的时间。原先的构想只是一篇四五万字的极简介绍,但不料读者的反应异常热烈,自己兴头上来后也有些收不住笔,结果最终有了这篇近30万字的稿子。在此也感谢新浪、磨铁文化和各方面的牵头,使它有了以传统媒体方式发表的机会,和更多的读者见面。
这并非一篇专业的科普文章,事实上,我的本意是更注重历史,而不是科学方面。不过如果你读完了全文,我也希望它可以带给你一些最基本的量子论的科学概念。这本是网上的消遣文章,供大众茶余饭后娱乐所用,因此我努力使它成为极通俗的读物。事实上,我仅仅假定读者具有初中的数学水平和一点点高中物理知识(如果你具有以上水平但仍看不懂某些内容,那一定是我写作的问题^_^)。即使是对数理完全不通,我也希望你可以从中得到一点感染和启示。但不可避免地,运用日常化的语言会使一些描述显得牵强附会,不符合物理上的概念。所以再次强调,这不是专业的科普,如果想获得对量子论更好更准确的认识,各位还是参考一些专业书籍。上帝是数学家,唯一能够描述宇宙的语言是数学!
另外,本文是利用业余时间断断续续而成的作品,其信息全部来自于各种媒体,没有任何第一手的资料。因为时间和水平有限,所以难免包含了许多错误。虽然我已经尽量使描述符合历史与事实(一般来说,除了一些明显的虚构情节外,本文中的历史场景都是有依据的),但仍可能在某些地方查证得不够,对于那些态度认真的读者来说,也需要小心对待。