仰望量子群星：20世紀量子力學發展史 [Looking up at the quantum stars The history of quantum mechanics of 20th century] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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魏鳳文，高新紅 著

圖書標籤:

• 量子力學
• 物理史
• 科學史
• 20世紀
• 量子理論
• 物理學
• 科學
• 曆史
• 現代物理學
• 科學普及

齣版社： 浙江教育齣版社

ISBN：9787553643113

版次：1

商品編碼：11920392

包裝：平裝

外文名稱：Looking up at the quantum stars The history of quantum mechanics of 20th century

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　在自然科學中，量子力學不同於愛因斯坦相對論、牛頓力學、麥剋斯韋電磁理論、摩爾根遺傳學、達爾文進化論，由於參與人數之多、跨越時間之長，創建之艱辛、給自然科學帶來的衝擊之大與變革之深，使它成為一門極其獨特的學科。
　　這一學科由眾多耀眼的群星共同撐起，其創建與發展更跨越整整一個世紀。在事業的輝煌與曆史的滄桑之中，各位大師群星薈萃，各放異彩，構成密不可分的整體。
　　《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》以玻爾、玻恩、薛定諤、泡利、海森堡、狄拉剋、貝爾等三代量子力學大師為綫索，介紹瞭他們的學術成就與研究方法，在學術質疑、詰難與爭辯中的物理對話，學術思想，人物的性格與人格，社會動蕩中的境遇，成功與失敗，以及他們的內心的衝突、友情、親情與師生情誼。
　　《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》還記錄瞭20世紀量子力學的萌發、創建與發展的過程。這一過程根植於歐洲的自然哲學，得益於數學的思維模式與邏輯運用，此外，教育體製的寬鬆、學術的自由、頻繁的交流、嚴謹的學風與社會的人文精神都促成瞭這一學科的發展。
　　量子力學的創建與發展，發生在頻繁的戰亂中。
　　各位大師的學術生涯伴隨著經濟蕭條與納粹迫害，清貧生活與流離失所，疾病睏擾與飢餓災荒，不完全是成功與壯舉、熱鬧和輝煌，相反，既有挫摺與失敗，也有內心糾纏不清的憂鬱與孤獨，但以榮譽、責任、勇氣和自律為品性的高貴，對社會、對人類、對科學、對事業的擔當精神，成就瞭這些量子力學大師對科學的純真追求。
　　《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》的史料直接來自二十幾部外文著作，像任何一部科學史書籍那樣，本書也有一個重要的宗旨，它所攜帶的曆史性、科學性與文化性的信息首先應是真實的，為瞭給齣真實性的交待，本書清楚地注明瞭全部資料的來源和原始齣處。

作者簡介

　　魏鳳文，女，1938年11月生於北京，退休後長期旅居國外。曾是首都師範大學教授、碩士生導師、全國高校電磁學研究會常務理事。曾長期從事普通物理和理論物理教學，也曾從事光學科研。曾發錶錶麵增強拉曼散射（SERS）科研論文兩篇、有關教學科研論文十餘篇，主要著作有《時空物理縱橫》《廣義相對論基礎》《20世紀物理學史》《當代物理學進展》等。
　　
　　高新紅，女，1971年生於北京。首都師範大學物理係講師。主要從事大學物理教學和研究。發錶論文《電磁學教學中形象思維能力研究》《運用多元智能理論改進教法》等。著作有《物理演示實驗集錦》。

目錄

第一章 玻爾——原子量子論的開創者，量子力學的哲學與對話大師
曼徹斯特之行
揭開原子的量子秘密
關於原子譜綫研究
原子量子論三部麯
對玻爾原子量子論的反響
玻爾原子模型的修正
元素周期性的研究
玻爾研究所
玻爾的國際影響
玻爾的研究方法
獲諾貝爾奬
關於互補性原理的思考
互補性原理
與薛定諤就兩種量子力學的對話
第五屆索爾維物理大會與巴黎大會
玻爾與愛因斯坦的第一次對話
玻爾與愛因斯坦的第二次對話——愛因斯坦的光盒子
原子核研究
玻爾與愛因斯坦的第三次對話——EPR理論
救援行動與逃亡
加速器與核裂變研究
海森堡造訪研究所
迴到研究所
丹麥之子

第二章 玻恩——確定性世界的終結者
青少年時期
進入布雷斯勞大學
初到哥丁根
遭遇剋萊因
再次遭遇剋萊因
晶體點陣結構研究
婚姻與宗教
93宣言與愛因斯坦的友誼
從法蘭剋福到哥丁根
玻爾理論與非連續性的突破
量子力學的突破性進展
薛定諤波動力學的問世
波函數的幾率詮釋
“確定論”的終結與“因果律”
瘋狂的小鎮
玻恩與奧本海默
哥本哈根學派的亮相
婚姻危機與瑪麗婭·葛培特
離開哥丁根
從“叢林課堂”到劍橋
未知的未來
在愛丁堡大學
遲到的諾貝爾奬

第三章 薛定諤——波動力學理論的創建者
青少年時期
進入維也納大學
早期研究
初探廣義相對論與色彩學研究
蘇黎世，早期原子量子論研究
關於波動性的思考
波動力學的創立
破解矩陣力學與波動力學的關係
洛倫茲的反應
與同行的交流
與玻爾之爭
訪問美國
在柏林
納粹與科學
在牛津
格拉茨事件
逃齣奧地利
來到都柏林
波函數的統計性詮釋、“坍縮”與“薛定諤貓”
統一場理論研究
哲學思考及著作
什麼是生命
永不止息

第四章 泡利——不相容原理之父
男孩子的物理學
復雜的身世
來到慕尼黑
恩師索末菲
令人倒黴的磁性
來到哥丁根
上帝的鞭子
惱人的“反常塞曼效應”
不相容原理的建立
泡利與海森堡
批評者泡利
關於電子自鏇
蘇黎世時期
中微子概念的提齣
赴美
寂寞的研究者
獲諾貝爾奬
病逝

第五章 海森堡——不確定性原理的發現者
一個喜歡音樂和數學的少年
動蕩中的抉擇
研究生之父——索末菲
海森堡模型
“成功優於手段”
量子三角
矩陣力學的誕生
兩種量子力學之爭
不確定性原理
與玻爾之爭互補性原理
美國之行
萊比锡理論物理研究所
量子電子場、鐵磁性研究
無限大詰難與空間點陣結構的設想
核結構與核力的研究
納粹風暴
獲諾貝爾奬第二輪大清洗運動
“德國物理學”運動海森堡-蓋革-維恩請願書
索末菲繼承人之爭
宇宙射綫研究
海森堡事件
海森堡事件的調查
核武器研究鈾俱樂部
哥本哈根之行
“ε-行動”戰後歸來
戰後研究宇宙方程
晚年

第六章 狄拉剋——謹言少語的量子力學獨行俠
一位拘謹少言的人
冷酷的童年
大學
改變命運的數學課
初到劍橋
“第一飛人”
投身量子力學
正則變換與狄拉剋方程
大蕭條中的局外人對正電子的預言
埃倫費斯特之死
對美的追求
教學與著作均如其人
年輕的盧卡斯教授與諾貝爾奬得主
獨有的“三棲”特徵
惱人的“無限大睏難”
婚姻與友情
晚年

第七章 量子力學第三代大師——關於“疊加態”“糾纏態”的研究與“量子真實”
曆史的迴顧
光和物質的奇異性質——光子光學新說
楊氏雙縫和“薛定諤貓”
量子疊加態的坍縮——對貓實驗和雙縫實驗的解釋
“惠勒貓”——“延遲選擇”實驗
阿斯佩的延遲實驗與玻爾的互補原理
玻姆的量子糾纏態研究
貝爾及貝爾定理
西姆尼、霍恩、剋勞瑟與EPR
阿斯佩等人的量子糾纏態實驗
量子糾纏態的其他實驗
量子遙傳學與密碼學研究
諾依曼與量子力學體係研究
多重宇宙詮釋
量子真實
不同的聲音

引文
參考書目

精彩書摘

　　玻爾進入30歲時，來自國際國內的榮譽蜂擁而至。1918年，奧斯陸剋裏斯提阿尼亞大學授予他哥德堡奬章；1921年，獲得倫敦皇傢學會的休斯（Hughes）奬；1922年，獲得諾貝爾奬；1924年，獲得丹麥奧斯蒂（Orsted）奬；1925年，獲得哥倫比亞大學的巴納德（Barnard）奬和富蘭剋林奬；1930年，獲得普朗剋奬和法拉第奬等。同樣，玻爾還被授予許多榮譽職位，如1923年，瑞典、挪威、芬蘭與荷蘭的國傢科學院成員；同年，劍橋、利物浦的榮譽學位；1924年，羅馬林琴科學院院士；1925年，美國、蘇聯、奧地利、英國等國科學院榮譽院士；1925年曼徹斯特、1926年牛津、1929年愛丁堡和基爾的榮譽稱號。玻爾一直希望尋求國際閤作與跨國界交流，並使他的研究所成為國際交流與閤作的中心之一，這些榮譽稱號無疑使他更快地實現這一目標。正在玻爾籌措研究所的擴大計劃時，他收到第一個來自國外教授職位的邀請，這個邀請來自德國。普朗剋告訴他：“我周圍的同事都提齣瞭這樣的想法，有沒有可能你到這裏做長時間停留……我們認為你有可能被選為科學院成員，獲得像愛因斯坦一樣的位置與薪酬。在這裏，我們已經給予他的思想與研究充分的自由，有在大學教學的權利，但也可以不必盡這個義務，還可以自由地使用這裏的研究所。”與此同時，玻爾再次收到瞭來自英國的邀請。這時，盧瑟福被指定為劍橋大學卡文迪許實驗室湯姆遜教授席位的繼位人，打算邀請玻爾與他閤作。無論是來自盧瑟福，還是來自普朗剋的邀請，對玻爾的誘惑力都很大。
　　來自英國的邀請不隻是盧瑟福的親筆信，還有由英國皇傢學會發齣的正式公函。皇傢學會主席金斯告訴他：“皇傢科學學會通過瞭一項提案……指定瞭增加的新教授成員……這項指令隻授予具有非凡能力的人，並給予充分的自由。”金斯提齣的薪酬竟然是玻爾在丹麥的3倍。金斯來信的同時，還附有一封盧瑟福熱情洋溢的信，信中說：“你將很快收到來自金斯的消息……皇傢科學院給瞭你首席亞羅（Yarrow）教授職位……這裏每個人都為你能來劍橋而高興……我敢肯定，在這裏有很大的空間夠咱倆使用，也有很多工作供咱倆閤作……你再也不必為行政管理事務操勞，我知道這也是你所希望的。除瞭所指定的一些講座之類的事，亞羅教授可以不必參與教學。”他敦促玻爾認真考慮，做齣“理性”的決定。
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前言/序言

　　20世紀的物理學發生瞭翻天覆地的變化，它不僅改變瞭物理學的整體麵貌，也促進瞭相關學科的大發展。
　　物理學的變化主要來自兩個方麵。愛因斯坦分彆於1905年和1915年發錶的狹義相對論和廣義相對論，給牛頓力學以來的傳統時空觀帶來變革，使人們對物質、運動及其相互作用有瞭全新的看法，更促進瞭天體物理學、天文學和宇宙學的革命性進展。物理學的變革也來自另一微觀領域。1900年，普朗剋由黑體輻射的研究提齣能量量子化；1905年，愛因斯坦提齣光量子說，並因此成功地解釋瞭光電效應；1922年，康普頓X射綫光譜實驗證實光子假設；1913年，玻爾在普朗剋的量子輻射基礎上，建立原子輻射和吸收的量子化理論，成功地解釋瞭氫原子及較重元素原子的譜綫；在此後的幾十年，以玻爾的量子原子論為基礎，物質的光、電、磁及其他諸多化學性質都一一得到瞭解釋；1924年年底，德布羅意波粒二象性的提齣，突破瞭玻爾的原子量子論，使微觀物理得到大發展。從波粒二象性到薛定諤的波動力學和狄拉剋的相對論波動方程，從海森堡、玻恩和約旦的矩陣力學到以不確定性原理、不相容原理和互補性原理為核心的哥本哈根學派對量子力學的詮釋，最終，波動力學和矩陣力學的統一使量子力學理論構建成功。
　　量子力學與相對論理論一起，成為近代物理學的兩大支柱，它的新概念和新理論也深度影響著其他相關學科，使固體物理、生物物理、物理化學、核物理、天體物理甚至宇宙學等領域都取得瞭革命性的進展。
　　在自然科學中，量子力學不同於愛因斯坦相對論、牛頓力學、麥剋斯韋電磁理論、摩爾根遺傳學甚至達爾文進化論，由於參與人數之多、跨越時間之長、創建之艱辛，給自然科學帶來的衝擊之大與變革之深，使它成為一門極其獨特的學科。

《時空編織者：相對論的誕生與宇宙圖景的重塑》 內容簡介 本書將帶領讀者迴溯一個世紀前，人類思想遭遇的最深刻變革之一：阿爾伯特·愛因斯坦所開創的相對論革命。我們聚焦於二十世紀初，物理學界在經典力學（牛頓體係）的堅實地基之上，如何被一係列看似微小卻蘊含顛覆性力量的觀測和思考所動搖。這不是一部純粹的理論物理教科書，而是一部關於人類認識論飛躍的史詩，詳述瞭狹義相對論與廣義相對論如何從根本上重構瞭我們對時間、空間、物質、能量以及引力的理解。 第一部分：時空的鬆動——狹義相對論的預備與誕生 在十九世紀末，物理學的殿堂似乎已臻完善。麥剋斯韋的電磁理論統一瞭電與磁，牛頓的力學定律統治著宏觀世界的運動。然而，光速的恒定性與以太的虛無，成為懸掛在科學上方的達摩剋利斯之劍。 本書詳盡考察瞭邁剋爾遜-莫雷實驗的微妙結果，分析瞭它們如何直接挑戰瞭伽利略變換的基石。我們隨後深入探討瞭亨利·龐加萊和馬剋斯·普朗剋在量子化初期所做的關鍵鋪墊，特彆是普朗剋對黑體輻射的假設如何為後續的革命埋下瞭種子。 核心部分集中於愛因斯坦在1905年發錶的《論動體的電動力學》。我們細緻地剖析瞭兩個看似簡單的基本假設：相對性原理和光速不變原理。通過這些假設推導齣的洛倫茲變換，將徹底取代牛頓的絕對時空觀。讀者將跟隨作者的視角，親曆時間膨脹、長度收縮這些反直覺效應如何從數學邏輯中自然湧現。我們不僅僅闡述$E=mc^2$的公式，更會追溯其背後深刻的物理哲學含義——質量與能量的等價性，這一發現不僅為核能的未來鋪平瞭道路，更標誌著宇宙基本構件認識的第一次重大飛躍。 第二部分：引力的幾何化——從牛頓的超距作用到時空的彎麯 狹義相對論完美地描述瞭慣性係中的運動，但它對引力卻無能為力。牛頓的瞬時超距作用與狹義相對論中信息傳播速度不能超過光速的限製産生瞭不可調和的矛盾。本書將詳盡描繪愛因斯坦如何耗費十年心血，試圖將引力納入相對論的框架之中。 這一部分深入探討瞭“等效原理”——自由落體的觀察者無法區分自身所處的環境是處於引力場中還是在加速運動中。正是這一洞察，促使愛因斯坦放棄瞭力的概念，轉而尋求幾何化的描述。 我們將步入廣義相對論的核心：黎曼幾何的引入。讀者將瞭解到，引力不再是一種作用於兩物體的力，而是物質和能量告訴時空如何彎麯，而彎麯的時空則告訴物質如何運動。本書將詳盡解讀愛因斯坦場方程（Einstein Field Equations）的結構與美感，解釋張量分析在描述時空麯率中的關鍵作用。雖然我們不會進行繁復的數學推導，但會著重闡述其物理內涵：引力場方程是宇宙的“運動定律”。 第三部分：宇宙的印記——相對論的實驗檢驗與宇宙學革命 相對論的宏大敘事需要堅實的實驗證據來支撐。本書細緻迴顧瞭支持廣義相對論的標誌性觀測。其中，1919年亞瑟·愛丁頓爵士對日全食期間星光偏摺的觀測，成為瞭該理論最終被世界接受的決定性時刻。我們還原瞭那次探險的艱難過程，以及觀測數據如何精確地吻閤愛因斯坦的預言，而不是牛頓的預測。 此外，本書還將深入探討相對論帶來的其他重要預言及其後續的驗證： 1. 水星近日點的反常進動： 經典力學無法完全解釋的細微偏差，在廣義相對論下得到瞭完美的修正。 2. 引力紅移： 光子在強引力場中失去能量的現象，及其在地球和太陽上的早期測量。 3. 引力時間延遲（Shapiro效應）： 雷達信號在經過太陽附近時發生的微小延遲，這是對時空彎麯更直接的體現。 最後，我們將目光投嚮宇宙的尺度。廣義相對論為現代宇宙學奠定瞭基礎。本書討論瞭弗裏德曼方程如何從場方程中導齣，並描述瞭宇宙膨脹的理論可能性。雖然當時愛因斯坦曾引入“宇宙學常數”來維持一個靜態宇宙，但哈勃對星係後退速度的觀測，最終迫使物理學界接受一個動態的、不斷演化的宇宙模型。我們還將簡要提及黑洞（史瓦西解）和引力波的理論預言，這些是相對論留給二十世紀末和二十一世紀初的宏偉遺産。 結語：時空觀的永恒迴響 《時空編織者》旨在展示，相對論的誕生並非孤立的數學遊戲，而是人類心智對自然深層結構的一次大膽、徹底的重塑。它要求我們放棄根深蒂固的直覺，接受一個充滿相對性、動態且相互關聯的宇宙模型。通過這一曆程，讀者將深刻理解物理學如何通過質疑最基本的概念——時間與空間——從而開闢齣理解宇宙萬物的新路徑。這是一部關於洞察力、堅持與科學美學的記錄。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》一下子就勾起瞭我的求知欲。我一直對科學史，特彆是那些改變瞭我們世界觀的科學理論特彆感興趣。量子力學無疑是20世紀最偉大的科學革命之一，它顛覆瞭我們對現實的很多基本認知。我希望這本書能夠帶領我迴到那個充滿思想火花的年代，去瞭解那些偉大的科學傢們是如何一步步構建起量子世界的。我期待能夠看到，從普朗剋的量子假說到玻爾的原子模型，再到海森堡的矩陣力學和薛定諤的波動力學，整個理論體係是如何一步步完善的。我特彆想知道，在那些關鍵的時刻，科學傢們是如何思考的，他們是如何剋服經典物理學的桎梏，最終孕育齣如此革命性的理論的。這本書的名字本身就有一種探索和仰望的意境，仿佛邀請讀者一同去追尋那些科學巨匠的足跡，去感受他們思想的光輝。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名——《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》——瞬間就吸引瞭我。我並不是一個科班齣身的物理學傢，但一直對那些構成我們宇宙最基本、最奇妙的規則充滿瞭好奇。當我看到這個書名時，腦海裏立刻浮現齣一些偉大的名字：普朗剋、愛因斯坦、玻爾、海森堡、薛定諤……感覺這本書就像一張藏寶圖，將引領我深入探索那個充滿智慧火花的時代，去理解他們是如何一步步揭開量子世界的神秘麵紗的。我期待著，這本書不僅僅是簡單地羅列事實和公式，更能讓我感受到那個時代科學傢們探索未知時的那種激情、辯論和 Eureka 時刻。我希望能夠理解那些看似違背直覺的概念，比如波粒二象性、量子疊加、量子糾纏，究竟是如何被發現和接受的。更重要的是，我想知道，是什麼樣的思想碰撞和理論探索，促使瞭人類對宇宙認知的一次巨大飛躍。這本書的書名本身就帶有一種詩意和宏大感，仿佛在邀請讀者一同仰望那些在科學星空中閃耀的群星，感受他們留下的璀璨光芒。我預感，這將是一次既具啓發性又充滿智趣的閱讀旅程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的副標題“20世紀量子力學發展史”讓我看到瞭它的深度和廣度。我對20世紀的科學史一直很著迷，尤其是那些顛覆瞭傳統物理學認知的革命。量子力學無疑是其中最重要的一環，它不僅徹底改變瞭我們對微觀世界的理解，也深刻影響瞭整個20世紀乃至今日的科技發展。我特彆期待書中能夠詳細描繪齣量子力學從萌芽到成熟的整個過程，包括那些關鍵的實驗證據、理論突破以及不同學派之間的爭論。比如，我想瞭解量子力學最初是如何應對經典物理學無法解釋的黑體輻射等問題的，普朗剋的能量量子化概念又是如何提齣的。還有，愛因斯坦在光電效應方麵的貢獻，以及他如何將光視為粒子，這在當時是多麼石破天驚的想法。我希望作者能夠深入淺齣地介紹這些概念，讓像我這樣的非專業讀者也能理解其精髓。更吸引我的是，書中可能還會涉及量子力學發展過程中那些充滿戲劇性的學術辯論，比如玻爾與愛因斯坦關於量子力學完備性的爭論，這其中的思想交鋒一定非常精彩。

評分☆☆☆☆☆

《仰望量子群星：20世紀量子力學發展史》這個書名，光是聽上去就覺得充滿瞭史詩感和探索的勇氣。20世紀是物理學發生翻天覆地變化的世紀，而量子力學的誕生無疑是其中最濃墨重彩的一筆。我期待這本書能夠像一部精彩的傳記，講述那些構成量子世界基石的偉大頭腦們的故事。我不僅僅想瞭解他們提齣瞭什麼理論，更想知道他們是如何思考的，他們的思維方式有什麼特彆之處。例如，我一直對量子糾纏這個概念感到非常好奇，它到底是什麼意思，又是如何被發現和理解的？書裏是否會詳細解釋這些概念，並且用通俗易懂的語言來闡述，讓非專業人士也能有所領悟？同時，我希望這本書能描繪齣那個時代濃厚的學術氛圍，不同科學傢之間的閤作與競爭，以及他們是如何在激烈的思想碰撞中，不斷推動科學嚮前發展的。這本書的書名預示著一場思想的盛宴，一場對宇宙最深層奧秘的追尋。

評分☆☆☆☆☆

《仰望量子群星》這個書名，實在是太有畫麵感瞭。它讓我想到瞭那個在夜空中閃爍的、由無數恒星組成的浩瀚宇宙，而量子力學的奠基者們，就像是引領我們探索這個宇宙最深層奧秘的先行者。這本書的封麵設計，如果能呈現齣一些抽象的、充滿幾何美感的粒子圖或者宇宙星雲的意象，那一定會與書名相得益彰。我尤其好奇的是，書中會如何描繪那些偉大的科學傢們的生活和思想。是僅僅枯燥地講述科學發現，還是會穿插他們的個人經曆、學術背景，以及他們是如何在那個時代背景下進行研究的？我想知道，在一次次理論推導和實驗驗證的過程中，他們是如何剋服睏難、激發靈感的。例如，海森堡不確定性原理的提齣，是基於怎樣的思考過程？薛定諤方程的齣現，又解決瞭什麼核心問題？我期待書中不僅僅是技術的介紹，更能讓我們感受到科學探索的溫度，體會到科學精神的魅力。

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4.2？2……你85288668855256

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哈哈哈哈哈哈

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不錯不錯不錯不錯不錯

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4.2？2……你85288668855256

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好

評分☆☆☆☆☆

都沒給塑封，書很髒，感覺都不像是新的，不好。在京東買書齣現好幾次這種情況瞭。