大科學傢講給小朋友的前沿物理學係列：量子力學+宇宙+相對論（套裝全三冊） 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

編輯推薦

《給孩子講量子力學》

《天天嚮上》薦書環節精彩亮相，天使投資人、超人媽媽張泉靈熱誠推薦，“用幽默的方式講述著ZUI沒用和ZUI嚴肅的事情”，李誕點贊共薦！

從量子力學開始瞭解科學、認識世界！ 物理學傢李淼用極其生動有趣的方式，將孩子帶入一個美妙的量子力學的世界，讓他們在好奇心得到極大滿足的同時，也真正開啓對科學的興趣

從量子力學開始瞭解科學、認識世界！讓孩子在形成經典物理的條條框框前，先一步接觸前沿的科學觀念。
物理學傢李淼用極其生動有趣的方式，將孩子帶入一個美妙的量子力學的世界，讓他們在好奇心得到極大滿足的同時，也真正開啓對科學的興趣。這本書為孩子提供瞭極有價值的科學啓濛教育，傢長們也可以先學習書裏的內容，再講給孩子聽。

《給孩子講宇宙》

著名物理學傢、暢銷科普作傢李淼教授“給孩子的物理學”係列第二本，在帶孩子瞭解前沿的量子力學之後，淼叔帶我們望嚮遙遠的星空，探索奇妙的宇宙。用有趣的講述，讓小朋友們帶著未知與好奇，同曆史上的科學天纔們一起認真思考、靈感迸發、得到解答，開啓非同一般的科學思維。

《給孩子講相對論》

大物理學傢、暢銷科普作傢李淼教授“給孩子的物理學”係列第三本，帶孩子瞭解科學史上的瑰寶、愛因斯坦的偉大理論——相對論。他以舉止矚目的引力波探測事件切入，巧妙地用科學傢的故事、有趣的思想實驗，將這一對大學生來說都稱得上艱深的主題講給孩子，讓他們瞭解這一人類文明的至高成就。

內容簡介

《給孩子講量子力學》

這是著名物理學傢李淼寫給孩子的量子力學普及讀物。他將抽象難懂的量子力學巧妙化為日常可感的事物，更講述瞭許多可愛的物理學傢的故事，一下子拉近瞭物理與我們的距離，讓我們饒有興味地跟隨他展開這場科學之旅。書中也配有妙趣叢生的插畫，小讀者們能更直觀地看懂物理過程，也更真切地認識世界。

《給孩子講宇宙》

地球是什麼樣的？ · 宇宙是什麼樣的？ · 宇宙是怎麼起源的？ · 宇宙會不會有末日？ 這是著名物理學傢李淼寫給孩子的宇宙學普及讀物。幾韆年來，人類從未停止探索自己棲居的世界和望見的星空。從用太陽光測算地球周長，到用電磁波證實宇宙起源；從根據月食推測地球形狀，到用標準燭光測量天體距離……淼叔用生動有趣的故事將我們帶迴一代代偉大天纔的思考現場，開啓非同一般的科學思維。書中也配有藝術插畫和珍貴宇宙圖片，小讀者們能張開想象的翅膀，遙想神秘又迷人的宇宙，驚嘆於造物的神奇和人類永無止境的求知欲。

《給孩子講相對論》

這是物理學傢李淼寫給孩子的關於相對論的普及讀物。愛因斯坦的相對論是科學史上的瑰寶，它推動瞭20世紀的科技革命，給我們的世界帶來瞭翻天覆地的變化。它改變瞭我們對時間、空間、物質、運動等的認知，它一係列夢幻般的預言一一應驗，包括近年來被探測到的引力波。在本書中，淼叔從這一舉世矚目的事件講起，將引力、時空、光速等不易理解的概念，用故事的方式講給孩子。書中也有大量精彩插圖，配閤各種有趣的思想實驗，帶孩子瞭解這一對現代物理影響巨大的領域。

作者簡介

李淼，中山大學天文與空間科學研究院院長及籌建人。
1982年畢業於北京大學天體物理專業，1984年獲中國科技大學理學碩士學位。1989年赴丹麥哥本哈根大學玻爾研究所學習，1990年獲哲學博士學位。1990年起先後在美國加州大學聖塔芭芭拉分校、布朗大學任研究助理教授，1996年在芝加哥大學費米研究所任高級研究助理。1999年迴國，任中國科學院理論物理研究所研究員、博士生導師。
身為大物理學傢的李淼也活躍於科普領域，他的《給孩子講量子力學》《給孩子講宇宙》深受讀者歡迎，也獲得各大奬項青睞。

目錄

《給孩子講量子力學》

第1講 量子世界是什麼樣的

第2講 物質為何能保持穩定

第3講 量子力學有什麼用

第4講 量子計算機和人類大腦

實驗一 光的乾涉

實驗二 激光打氣球1

實驗三 激光打氣球2

實驗四 測量普朗剋常數

後 記

《給孩子講宇宙》

第1講 地球是什麼樣的

第2講 宇宙是什麼樣的

第3講 宇宙是怎麼起源的

第4講 宇宙會不會有末日

《給孩子講相對論》

第1講 引力波是怎麼探測到的？

第2講 光速是怎麼影響時空的？

第3講 引力是怎麼産生的？

第4講 相對論都有什麼用？

精彩書摘

《給孩子講量子力學》

很多小朋友應該都看過Facebook創始人紮剋伯格給他的女兒講量子力學的那張照片。紮剋伯格在清華大學經濟管理學院做演講時，談到學習量子力學對他思維方式産生的巨大幫助。因此，清華經濟管理學院的錢穎一院長當場錶示，要把量子力學列入他們學院的正式課程。

可能有些小朋友會好奇瞭：什麼是量子力學呢？一個由量子力學主宰的世界，到底是什麼樣的？下麵，我就帶領大傢開啓一場量子世界之旅。

在遨遊神奇的量子世界之前，我要先迴顧一下經典世界，也就是我們日常生活的世界。在20 世紀以前, 我們對經典世界的認識主要來自於牛頓爵士，他是人類曆史上最著名的兩大科學傢之一。

牛頓的早年生活相當悲慘。他齣生在英國的一個小村莊。在他齣生前3 個月，他爸爸就去世瞭。3 歲那年，他媽媽又結瞭婚，牛頓被交給外婆撫養。牛頓怨恨媽媽遺棄瞭自己，甚至曾經想放火燒掉繼父傢的房子。直到他10歲那年繼父也過世瞭，媽媽纔搬迴來與他同住。16 歲那年，媽媽讓他輟學，好幫傢裏乾農活。幸好中學校長特彆愛纔，專門跑到他傢去遊說，說像他這麼聰明的孩子，不讀書實在太可惜。再加上他的舅舅也錶示會在經濟上幫忙，牛頓纔重返校園。我們應該感謝這位瞭不起的中學校長：要是沒有他，牛頓爵士就得一輩子修理地球瞭。

牛頓18 歲那年考上瞭劍橋大學三一學院。這是全世界最有名的學院之一。小朋友們應該知道，世界上有一個很瞭不起的大奬，叫諾貝爾奬，它包括物理、化學、生理學或醫學、文學、和平和經濟學六大類。迄今為止，劍橋大學三一學院的師生已經拿過32 次諾貝爾奬。要知道，整個亞洲，48 個國傢，40 多億人口，加起來也隻拿過不到30次諾貝爾奬。不過，拿瞭這麼多次諾貝爾奬並不是三一學院聞名遐邇的主要原因。讓這個學院名動天下的真正原因是，這裏齣瞭一個牛頓。

牛頓22 歲從劍橋大學畢業，那年英國爆發瞭一場大瘟疫，牛頓就迴到自己傢的農莊避難。在避難的那兩年，他做齣瞭三項影響後世數百年的偉大發現，分彆是微積分、光譜學和萬有引力。牛頓之所以能創造這樣的奇跡，一個很重要的原因就是他特彆用功。比如，有一次他請朋友到傢裏吃飯，朋友來瞭以後，卻發現牛頓正在書房裏廢寢忘食地工作。朋友左等右等也不見他齣來，就自己吃掉瞭一隻雞，留下一堆骨頭後離開瞭。牛頓從書房齣來，看到盤中的骨頭後恍然大悟地說：“我還以為自己沒有吃飯，原來早就吃過瞭”。說完，他又迴書房工作去瞭。

兩年後，牛頓重返劍橋，並於26歲時當上瞭第二任盧卡斯數學教授。此後，牛頓的人生一直順風順水：29歲被選為英國皇傢學會的院士，46歲當選為英國國會議員，56歲當上英國皇傢造幣廠的廠長，60歲成為英國皇傢學會的院長。牛頓是曆史上第一個被封為爵士的科學傢，也是有史以來第一個享受國葬待遇的科學傢。在他死後，一位詩人專門寫瞭一首歌頌他的詩，詩裏寫道：“自然規律隱藏在黑暗之中。上帝說‘讓牛頓去吧’，然後世界就有瞭光明。”

《給孩子講宇宙》

1995年12月18日，天文學傢把哈勃空間望遠鏡指嚮瞭大熊星座中一塊看似空無一物的區域。這塊區域的範圍很小，僅占整個天空總麵積的2400萬分之一，相當於100米外的一顆網球。為瞭能拍清楚，科學傢對這塊區域持續觀測瞭10天，然後把拍到的底片曝光瞭342次，並將它們疊加，閤成瞭一張照片。

下麵就是他們閤成的那張照片。這就是著名的“哈勃深場”。大傢看到瞭吧？一塊原本空無一物的區域，竟然藏著超過3000個星係！用這個數字乘以2400萬，科學傢估算齣整個宇宙應該包含超過800億個星係。後來，在2003年和2012年，天文學傢把這個實驗重做瞭兩次，得到瞭兩張新的圖片：“哈勃超級深場”和“哈勃極端深場”。最新的觀測顯示，宇宙中包含的星係數量應該超過2000億！

我們已經知道，整個宇宙至少包含2000億個星係，而平均每個星係又至少包含1000億顆恒星，所以宇宙中恒星的總數至少有200萬億億個。這是什麼概念呢？假如讓生活在地球上的70億人都來數星星，且每人每秒能數一個，那麼要想數完宇宙中所有的恒星，至少要花上9萬年。也就是說，這70億人要從我們的智人祖先離開非洲的時候開始數星星，一直連續不斷地數到今天，纔有可能把天上的恒星數完。

隨後，我們來到瞭這次旅行的終點，也就是整個宇宙的邊緣。讓我們迴過頭來，看一看宇宙的全貌吧。下圖就是科學傢用計算機模擬齣的整個可觀測宇宙的全貌。圖中橫軸上方標記的每一個白色的小格，都代錶著10億光年的距離；也就是說，那一小格就比銀河係的直徑還要大1萬倍。我們再來開一次腦洞。如果把銀河係也縮小到隻有一個籃球那麼大，那麼按等比例縮小的可觀測宇宙有多大呢？大概也相當於一個以北京到天津的距離為直徑的圓球。

最後要問大傢一個問題：看瞭這幅宇宙的全貌圖以後，你覺得宇宙從整體上看有什麼特徵？相信這個問題會難倒不少小朋友，因為你們會覺得它完全沒有任何的特徵。但事實上，沒有特徵其實就是宇宙最大的特徵，它說明在最大的宇宙學尺度上，宇宙在各個地點、各個方嚮上看都是一樣的。這是一個極端重要的觀測，它說明整個宇宙根本就沒有任何中心。

最早人類認為地球是宇宙的中心，結果被伽利略證明是錯的；然後人類認為太陽是宇宙的中心，結果被沙普利證明是錯的；後來人類認為銀核是宇宙的中心，結果又被哈勃證明是錯的。那宇宙的中心到底在哪裏呢？現在我們知道，宇宙根本就沒有任何中心。這就是著名的哥白尼原理，它已經被視為現代宇宙學的基石。

《給孩子講相對論》

2017年10 月3 日，2017 年諾貝爾物理學奬塵埃落定。它被頒給瞭美國物理學傢雷納·韋斯、基普·索恩和巴裏·巴裏什，以錶彰他們領導建設激光乾涉儀引力波天文颱（簡稱LIGO），進而首次直接探測到引力波的偉大成就。

事實上，愛因斯坦於1915 年就提齣瞭廣義相對論；這是他一生中提齣的最偉大的理論，我在後麵會詳細為你介紹。僅僅在一年之後，也就是1916年，他就用這個理論預言瞭引力波的存在。但直到整整100 年後，也就是2016 年，人們纔能真正地探測到它。你看，是不是很奇怪？眾所周知，20 世紀科技發展日新月異。那為什麼要花整整100 年，纔能揭開引力波的神秘麵紗？這節課，我就來為你解答其中的奧秘。

首先，我來講講什麼是引力波。讓我們做個思想實驗。想象一個很大的池塘，裏麵有非常平靜的水麵。如果往這個池塘裏扔一顆小石子，原本平靜的水麵立刻會泛起波紋，或者說漣漪。這些漣漪會一圈圈地嚮外擴散，從而讓整個池塘的水麵都隨之波動。如果原來的水麵上還漂浮著一艘小木船，那它就會隨水波而上下起伏。

現在，我們把這個池塘的水麵想象成時空本身，也就是時間和空間的總稱。廣義相對論認為，有質量的物體可以讓時空本身發生彎麯。而當有質量的物體發生劇烈運動的時候，它就可以像那顆小石子一樣，讓時空本身也泛起漣漪。這些漣漪同樣會嚮外傳播，從而讓遠方的物體也隨之起伏。這種時空的漣漪就是引力波。

那要是引力波傳到地球，會造成什麼影響呢？答案是，它會使與其傳播方嚮垂直的空間發生周期性的形變。換句話說，當引力波經過的時候，與之垂直的空間會不斷地收縮或擴張：橫嚮收縮，縱嚮就擴張；橫嚮擴張，縱嚮就收縮。由於空間本身在形變，置身於其中的物體自然也會跟著形變。也就是說，當引力波傳來的時候，小到一把尺子，大到整個地球，都會發生周期性的伸縮。

可能有些小朋友會擔心：“要是引力波傳來的時候，把我們拉壞瞭該怎麼辦？”其實完全沒有擔心的必要。這是因為引力波使物體發生形變的比例特彆小。到底小到什麼地步呢？大概隻有十萬億億分之一。打個比方：如果你的尺子長達1000 韆米，也就是從北京到上海的直綫距離，那引力波大概能使它變動一韆萬億分之一米，相當於一個原子核的直徑。如果你的尺子長達10 萬光年，也就是我們銀河係的直徑長度，那引力波大概能使它變動1 米。

其實，這正是科學傢要花整整100 年纔能探測到引力波的原因：因為它實在太微弱、太難測瞭。事實上，就連愛因斯坦本人都不相信人類能測到引力波。更誇張的是，他甚至一度想要否定引力波的存在。下麵，我就來講講這段有趣的往事。

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物理，就是研究事物的道理。物理學就是在研究這個物質世界，是一項激動人心的事業。而量子力學作為物理學中高深莫測的研究領域一直以來都披著神秘的麵紗。這本書深入淺齣，內容全麵，開啓瞭量子世界的大門，希望成人和孩子們都能更多地受到這種科普吧。

從量子力學開始瞭解科學、認識世界！讓孩子在形成經典物理的條條框框前，先一步接觸前沿的科學觀念。