啤酒与肥皂：用量子理论重新定义世界 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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产品特色

编辑推荐

1.前沿性和创新性。量子理论是最近热起的前沿理论，量子计算机等发明大大改变了世界的原有规律，对我们了解和解释世界提供了一种全新的思维认知方式。如果说经典物理阐述的是宏观世界的话，量子理论告诉我们的是一个微观世界的认识，而且和经典理论解释世界的认识完全相反。
2.科普性。随着人们对科普世界越来越关注，比如量子、引力波、外星球是否有生物等，量子理论作为重要的重新认识世界的理论，对我们了解和构建新的认知模式具有重要作用。
3.通俗易懂，深入浅出，大量配图。
4.*媒体隆重推荐。

内容简介

在日常生活中，我们的直觉通常都是对的。我们看到棒球飞到空中，划出一道弧线、然后下落，*后在地面静止。根据我们利用感官收集到的数据以及基本的经典力学定律，球的运动完全合情合理。
然而，一旦涉及电子运动、分子形状等关于世界上*小粒子的问题，我们自诩已经知晓的事物就彻底发生了改变。真正理解周遭的事情，读懂关于绝对小事物背后神秘、反直觉的科学，我们需要以量子力学理论的视角看待世界和自然。
《啤酒与肥皂》首开先河，不涉及复杂的数学，以科学小白就能够读懂的方式讲述了十分具有挑战性的量子力学理论。全书阐述清晰，以实例和图表取代密集的公式帮助读者理解：
为什么草莓是红的，蓝莓是蓝的
为什么粒子仅仅会因为被观察而从“混合”状态变成“纯态”
为什么一个光子能同时位于两个地方
为什么量子物质有时像粒子，有时又具有波的性质
为什么一块金属加热后会发红，温度升得更高后反而会变蓝
为什么盐能溶于水而油却不能
《啤酒与肥皂》遵循了史蒂芬?霍金（Stephen Hawking）和刘易斯?托马斯（Lewis Thomas）的传统，带你探讨光子、原子、分子等跟人类量级的世界截然不同的*小粒子的反直觉世界，揭开量子力学的神秘面纱，并生动介绍了一些为当代量子物质学说作出贡献的科学家以及相应的实验。

作者简介

迈克尔 D. 菲尔（Michael D Fayer），博士，斯坦福大学David Mulvane Ehrsam & Edward Curtis Franklin讲席化学教授，美国国家科学院成员，在物理、化学和分子光谱学领域获得众多重要奖项和荣誉，著有《量子力学的元素》（Elements of Quantum Mechanics）一书，现居加利福尼亚州斯坦福。

精彩书评

《啤酒与肥皂》生动有趣，包涵实用的例子、类比以及对科学家和实验的描述……虽然菲尔说他只是打算向科学小白介绍量子力学及其实际应用，但整本书也为进阶的研究生和科学家提供了一些洞见以及突破常规的观察。就像《费曼物理学讲义》是面向大学生的，但读得*多的却是科学家一样……强烈推荐。
—— Choke杂志



能被时常拿在手边翻阅的书并不多。《费曼物理学讲义》和狄拉克关于量子力学的经典教材就是其中之一。麦克尔?菲尔的新书《啤酒与肥皂》也将成为这一类。不论你是科学家，还是对世界运作好奇的人，这本书都值得一读。
——李奥纳特?苏士侃（Leonard Susskind），斯坦福大学物理学教授，被公认为弦理论的创始人之一，著有《黑洞战争》（The Black Hole War）


迈克尔?菲尔教授的《啤酒与肥皂》给我们提供了一个清晰的视角将奇怪的量子世界视觉化，并对很多怪异的量子特性做了深入解读。”
——理查德?N.扎尔（Richard N. Zare），斯坦福大学自然科学教授、化学系主任



大部分非专业读者都认为量子力学的世界晦涩难懂，只有接受过严格训练的科学家才能一探究竟。而迈尔克?菲尔的《啤酒与肥皂》打破了科学的铁律，把这些内容变得生动活波、通俗易懂。
——理查德?A.爱泼斯坦（Richard A. Epstein），芝加哥大学James Parker Hall杰出教授

目录

第一章 薛定谔的猫
薛定谔的猫
不等同于抛硬币
真实现象有可能像薛定谔的猫

第二章 大小是绝对的
大小是相对的
观察方法很重要
大还是小——那是扰动的大小
大对象的因果关系
不可忽略的扰动
扰动无处不在
大小是绝对的
未来无法计算——只有可能性

第三章 各种波
什么是波
波有速度和频率
海洋波
声波
经典光波
可见光
波的叠加——干扰
干涉模式和光干涉仪

第四章 光电效应和爱因斯坦的解释
光电效应
波图无法解释
爱因斯坦的解释
红光的电子速度比蓝光慢
太红的光并不能使电子逸出
逸出的电子有多快

第五章 光：是波还是粒子
对干扰的经典描述并不适用于光子
重新描述干涉仪里的光子
光子与自己相干扰
光子可以同时存在两个地方
回看薛定谔的猫
回看光电效应

第六章 光子的大小和海森堡不确定性原则
粒子有波长
自由粒子的波函数长什么样
空间布满既定动量的粒子
不同波长的波之间的干扰
叠加原理
处于动量叠加状态的粒子到底在哪里
海衣堡不确定性原则

第七章 光子、电子和棒球
粒子的波
光的衍射
电子和光子既是粒子也是波，但棒球只是粒子

第八章 量子短柄墙球和水果的颜色
盒子中的粒子——经典力学
盒子里的粒子——量子力学
盒子里的量子粒子的能量
盒子里的粒子结果与现实的关联

第九章 氢原子的历史
太阳黑体辐射光谱
玻尔的氢原子理论——还差那么点

第十章 氢原子：量子理论
薛定谔方程
薛定谔方程对氢原子的描述
四个量子数
氢原子的能级
氢原子的轨域
s轨域的空间分布
径向分布函数
p轨域的形状
d轨域的形状

第十一章 多电子原子和元素周期表
与众不同的氢原子
轨域形状很重要
多电子的原子的能量级
三个法则
元素周期表

第十二章 氢分子和共价键
离得很远的两个氢原子
两个被聚拢的氢原子
玻恩奥本海默近似
形成成键分子轨域
成键和反成键分子轨域
把电子放进分子轨域
氢分子存在，但氦分子不存在

第十三章 什么把原子聚在一起：双原子分子
西格玛（?）和派（?
西格玛分子轨域
派分子轨域
双原子分子中的成键：氟分子
并不存在氖分子
氧分子：洪德法则很重要
氮分子
单键、双键和三键
异核双原子
分子的视觉模型

第十四章 更大的分子：多原子分子的形状
分子形状——四面体的甲烷
推进电子
混合原子轨域——线性分子
混合原子轨域——平面三角形分子
混成原子轨域——四面体分子
含单键的碳氢化合物
大个碳氢化合物分子有多种结构
双、三碳一碳键

第十五章 啤酒和肥皂
醇类
室温下的乙醇是液体而非气体
水形成氢键
水是一种很好的溶剂
乙醇会与氧产生化学反应
甲醇具有强毒性
肥皂
大碳氢化合物包括油和油脂
大碳氢化合物分子可以有很多种结构
油和水不相混
肥皂分子的结构

第十六章 脂肪，主要看双键
什么是脂肪分子
饱和脂肪和不饱和脂肪
脂肪分子的形状
饱和、单元不饱和以及多元不饱和脂肪
脂肪里的双键很关键
脂肪的化学改性
部分氢化和氢化脂肪
脂肪的氢化
看标签
反式脂肪
顺式脂肪是天然的，反式脂肪是化学加工的
反式脂肪有害
零等于没说
?-3脂肪酸
三酰甘油
胆固醇

第十七章 温室气体
燃烧化石燃料产生的二氧化碳
燃烧甲烷：天然气
什么是温室气体
燃烧化石燃料会产生二氧化碳
二氧化碳是温室气体是因为量子力学
地球的黑体光谱
二氧化碳温室气体反映的是量子效应

第十八章 芳香族分子
苯：芳香族分子的原型
苯的离域派（?）分子轨域
把萘当作盒子里的粒子问题

第十九章 金属、绝缘体和半导体
金属
绝缘体
半导体
超导性

第二十章 用量子力学的方式思考
经验教会我们理解经典世界
要理解我们看到的事物需要一些量子力学知识
颜色是一种量子现象
能级和颜色源于粒子波一样的特性
量子现象决定形状
量子效应使二氧化碳成为一种温室气体
热体释放可见的黑体辐射
电加热是种量子现象
绝对小
词汇表
索引

前言/序言

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