给孩子讲量子力学 9787513910033 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李淼 著

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店铺： 广影图书专营店

出版社： 民主与建设出版社

ISBN：9787513910033

商品编码：29623058066

包装：平装-胶订

出版时间：2017-02-01

基本信息

书名:给孩子讲量子力学

定价：38.00元

售价：27.7元,便宜10.3元,折扣72

作者:李淼

出版社：民主与建设出版社

出版日期：2017-02-01

ISBN：9787513910033

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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从量子力学开始了解科学、认识世界！让孩子在形成经典物理的条条框框前，先一步接触前沿的科学观念。 *物理学家李淼用极其生动有趣的方式，将孩子带入一个美妙的量子力学的世界，让他们在好奇心得到极大满足的同时，也真正开启对科学的兴趣。这本书为孩子提供了极有价值的科学启蒙教育，家长们也可以先学习书里的内容，再讲给孩子听。

内容提要

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这是物理学家李淼写给孩子的量子力学普及读物。他将抽象难懂的量子力学巧妙化为日常可感的事物，更讲述了许多可爱的物理学家的故事，一下子拉近了物理与我们的距离，让我们饶有兴味地跟随他展开这场科学之旅。书中也配有妙趣丛生的插画，小读者们能更直观地看懂物理过程，也更真切地认识世界。

目录

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作者介绍

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李淼，中山大学天文与空间科学研究院院长院长及筹建人。
1982年毕业于北京大学天体物理专业，1984年获中国科技大学理学硕士学位。1989年赴丹麦哥本哈根大学玻尔研究所学习，1990年获哲学博士学位。1990年起先后在美国加州大学圣塔芭芭拉分校、布朗大学任研究助理、研究助理教授，1996年在芝加哥大学费米研究所任高级研究助理。1999年回国，任中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师。
著有《超弦史话》《越弱越暗越美丽》《<三体>中的物理学》等。

文摘

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序言

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《星辰的低语：探索宇宙的微观奥秘》 引言 夜空中闪烁的繁星，看似遥不可及，却承载着我们对宇宙最初的好奇与向往。自古以来，人类便仰望星空，试图理解这浩瀚宇宙的起源、演化以及其中蕴藏的规律。我们生活的世界，宏伟壮丽，从巨大的星系到微小的尘埃，一切都似乎遵循着一些清晰可见的法则。然而，当我们将目光投向物质最深邃的角落，当我们将尺度缩小到原子、电子甚至更小的粒子时，一个截然不同的、充满奇幻色彩的世界便展现在我们眼前——这就是量子世界。 《星辰的低语》并非一本枯燥的科学教科书，而是一场引人入胜的思维冒险，旨在带领大小读者一同潜入量子力学的奇妙领域。它不拘泥于复杂的数学公式，而是通过生动形象的比喻、引人入胜的故事和精妙绝伦的实验想象，揭示隐藏在日常经验之下的宇宙本质。本书将带领读者打破经典物理学的直觉限制，拥抱量子世界的“反常”与“神奇”，感受科学探索的魅力与智慧。 第一章：超越经典，窥探微观之舞 我们熟悉的经典物理学，如牛顿的运动定律，为我们描绘了一个决定论的、可预测的世界。一个弹珠的轨迹，一颗行星的运行，似乎都可以在精确的计算下被预知。然而，当科学家们将目光聚焦于原子内部，当他们试图解释光的本质，当他们观察微观粒子的行为时，经典的理论开始显得力不从心。 本书将从经典物理学的辉煌成就出发，温和地引导读者认识到其局限性。我们将回顾那些标志着科学革命的实验，例如黑体辐射问题，正是这些“不解之谜”促使物理学家们思考，是否存在一种全新的理论，能够解释这些微观现象。我们会发现，微观粒子并非如同我们想象中的小球，它们的行为方式更加模糊、更加难以捉摸，仿佛在进行一场充满惊喜的“低语之舞”。 第二章：光，波还是粒子？量子世界的第一场“迷局” 光，是孕育生命的能量，是描绘世界的色彩。然而，光究竟是什么？这个看似简单的问题，却在科学史上引发了巨大的争议。在量子世界到来之前，人们倾向于将光视为一种波，如同水面的涟漪，能够传播能量，展现出干涉和衍射的特性。但与此同时，一些实验又清晰地表明，光似乎又是由一份份离散的能量组成的，就像微小的粒子。 《星辰的低语》将详细阐述光的波粒二象性。我们将通过生动有趣的比喻，比如将光比作一个既是水波又同时拥有小石子特性的奇特物质，来帮助读者理解这一看似矛盾的概念。本书将深入浅出地介绍著名的双缝实验，这一实验不仅揭示了光的奇特性质，也为我们理解量子世界提供了关键线索。读者将在这个过程中，逐渐打破对“物体”的固有认知，开始接受微观粒子可能同时具备两种截然不同性质的可能性。 第三章：量子跃迁，电子的“瞬间移动” 在原子的世界里，电子并非如同行星围绕太阳那样，沿着固定的轨道稳定运行。相反，电子的状态是离散的，它们只能存在于特定的“能级”上，而不能自由地在任意能量状态之间停留。当电子获得能量时，它会“跃迁”到更高的能级；当它释放能量时，则会“跃迁”到更低的能级。这种跃迁是瞬间完成的，仿佛电子在“瞬间移动”，无视我们熟悉的连续性概念。 本书将以清晰的逻辑，解释原子能级的概念以及电子的量子跃迁。我们将借用“楼梯”的比喻，将能级比作楼梯的台阶，电子只能停留在台阶上，而不能悬浮在台阶之间。我们将介绍原子光谱的产生，解释为何不同元素会发出独特的光谱，这正是电子在不同能级之间跃迁时，吸收或释放特定能量的光所致。理解量子跃迁，是理解原子结构和化学反应的关键一步，它揭示了物质稳定性的深层原因。 第四章：不确定性原理，宇宙的“模糊化”真相 在经典物理学中，如果我们知道一个物体的初始位置和速度，我们就能精确地预测它未来的运动轨迹。然而，在量子世界，情况变得截然不同。海森堡不确定性原理告诉我们，我们不可能同时精确地测量一个粒子的位置和动量。也就是说，你越是确定地知道一个粒子在哪里，你就越不确定它运动的速度有多快，反之亦然。 《星辰的低语》将以一种非技术性的方式，深入探讨不确定性原理。我们将通过生动的类比，例如“窥探”一个微小生物的运动，一旦你试图观察它，你的观察行为本身就会干扰到它的运动，从而引入不确定性。本书将阐述，这种不确定性并非由于测量设备的不足，而是量子世界固有的内在属性。它挑战了我们对“精确性”和“确定性”的理解，揭示了一个更加开放和充满概率的世界。 第五章：量子纠缠，超越时空的“幽灵般的连接” 量子纠缠是量子力学中最令人着迷、也最违反直觉的现象之一。当两个或多个粒子发生纠缠后，它们之间会形成一种特殊的关联。无论它们相距多远，对其中一个粒子的测量结果，会瞬间影响到另一个粒子的状态，仿佛它们之间存在着某种“心灵感应”。爱因斯坦曾称之为“幽灵般的超距作用”，对此表示难以置信。 本书将用通俗易懂的方式，解释量子纠缠的概念。我们将通过“一对神秘手套”的比喻，一旦你发现其中一只手套是左手，那么另一只手套必然是右手，无论它们被分开多远。本书将强调，量子纠缠并非信息传输，而是一种更深层次的、非局域性的关联。它预示着宇宙之间可能存在着我们尚未完全理解的深刻联系。 第六章：量子叠加与波函数坍缩，现实的“叠加态”与“观测者的力量” 在量子世界，一个粒子在被观测之前，可以同时处于多种可能的状态的“叠加态”。例如，一个电子可以同时处于“自旋向上”和“自旋向下”的叠加态。然而，一旦我们进行观测，它的状态就会“坍缩”到其中一个确定的状态。这似乎暗示着，观测行为本身在影响着现实的形成。 《星辰的低语》将详细解释量子叠加态和波函数坍缩。我们将借用“薛定谔的猫”思想实验，来形象地说明这种叠加态的可怕与奇妙。本书将探讨“观测者”在量子力学中的角色，以及它所引发的哲学思考。我们是否真的在“创造”现实？观测的本质又是什么？这些深刻的问题将激发读者的独立思考。 第七章：量子隧穿效应，穿过“不可能”的墙 经典物理学认为，一个粒子要越过一个能量壁垒，必须拥有足够的能量。然而，在量子世界，粒子却有一定几率“隧穿”过能量壁垒，即使它的能量不足以翻越。这就像一个球，如果它没有足够的力气，就无法滚过一座小山，但在量子世界，它却有可能“穿墙而过”。 本书将阐述量子隧穿效应。我们将通过“幽灵般的能量”的比喻，来解释粒子如何能够“偷走”能量，短暂地穿越能量壁垒。我们将介绍量子隧穿效应在许多重要技术中的应用，例如扫描隧道显微镜和放射性衰变，这些都证明了量子世界的奇特理论并非空中楼阁，而是真实存在的。 第八章：量子计算的曙光：超越传统计算的“超级大脑” 量子力学的发展，不仅改变了我们对世界的认知，也为未来的科技发展指明了方向。量子计算，利用量子叠加和纠缠等特性，有望在某些领域超越经典计算机的算力极限，解决传统计算机难以攻克的难题，例如药物研发、材料设计、密码破解等。 《星辰的低语》将展望量子计算的未来。我们将介绍量子比特（qubit）的概念，以及它与经典比特的区别。本书将描绘量子计算机工作的基本原理，以及它所能带来的巨大潜力。读者将了解到，我们正站在一场计算革命的开端，而量子力学正是这场革命的核心驱动力。 第九章：量子世界的哲学沉思：现实、观测与自由意志 量子力学深刻地挑战了我们对于现实、因果关系、决定论以及自由意志的传统观念。不确定性、叠加态、纠缠以及观测者的作用，都引发了无数的哲学讨论。本书将在结尾，引导读者进行更深层次的思考。 我们是否生活在一个概率性的宇宙？观测在多大程度上影响着我们所认知的现实？在量子世界看似随机的现象背后，是否存在着我们尚未理解的更深层规律？《星辰的低语》鼓励读者在理解量子概念的基础上，进行开放性的哲学探索，思考量子力学对人类思想的冲击与启示。 结语 《星辰的低语》希望通过这场深入浅出的旅程，让读者感受到量子力学的独特魅力。它不仅仅是一门描述微观世界的科学，更是一种全新的思维方式，一种看待宇宙和自身的方式。当我们理解了量子世界的“反常”与“神奇”，我们便能以更开放、更包容的态度去理解这个复杂而精彩的世界，去发现隐藏在星辰低语中的宇宙奥秘。这场探索之旅，将开启你认识世界的全新维度。

评分☆☆☆☆☆

亚马逊读者“技术宅”的评价： 作为一个对技术有着狂热追求的人，我一直对量子力学在实际应用中的潜力感到无比兴奋。这本书的标题虽然写着“给孩子讲”，但我相信它会以一种清晰、逻辑性强的方式介绍量子力学的基础概念，并且可能暗示着它在未来科技发展中的深远影响。我希望这本书能够详细地阐述量子力学是如何支撑起现代电子技术、激光技术等，并且更深入地探讨它在量子计算、量子加密等新兴领域的应用前景。我非常关心书中是否会涉及一些与数学原理相关的解释，但又能做到不至于让非专业人士望而却步。我希望它能用一种简洁明了的方式，揭示量子世界的“规则”，并解释这些规则是如何被科学家们巧妙地运用到工程实践中的。如果这本书能够让我对量子技术有一个更清晰的认识，并且激发我对相关技术研究的兴趣，那它对我来说就是一本非常有价值的读物。

评分☆☆☆☆☆

豆瓣读者“思辨者”的评价： 我最近对哲学与科学的交叉领域产生了浓厚的兴趣，特别是量子力学所带来的关于实在性、因果关系以及观察者角色的深刻哲学讨论。这本书的标题虽然指向“给孩子讲”，但我相信优秀的科普读物往往能够触及更广泛的读者群。《给孩子讲量子力学》能否以一种不失严谨性的方式，探讨这些哲学层面的问题？我希望它能清晰地阐述量子力学是如何挑战我们日常经验中的直观理解的，比如量子纠缠所暗示的非局域性，以及叠加态所带来的不确定性。这本书是否能够引发读者对“真实”的重新思考？它是否会涉及一些关于量子力学解释的争议，比如哥本哈根解释、多世界解释等，并以一种通俗易懂的方式呈现？我特别期待作者能够引导读者去思考，这些看起来“奇怪”的量子现象，是否暗示着宇宙有着我们尚未完全理解的更深层结构？我希望这本书能够提供一个视角，让我们从一个全新的角度去审视我们所处的世界，并激发起更深层次的哲学追问。

评分☆☆☆☆☆

京东读者“科学启蒙者”的评价： 我是一名小学科学老师，一直在寻找能够真正引导孩子理解前沿科学的优秀读物。市面上关于科普的书籍很多，但往往要么过于浅显，让人觉得乏味，要么过于深奥，孩子根本难以消化。《给孩子讲量子力学》这个书名，让我眼前一亮，因为量子力学是现代物理学的基石，理解它对于建立孩子科学的世界观至关重要。我非常关注这本书在内容编排上的独特性，它是否能够循序渐进地引导读者，从最基本的核心概念入手，逐步深入到更复杂的理论？我想知道书中是否会采用一些互动性的元素，比如小实验、思考题，或者一些有趣的插图，来帮助孩子更好地理解抽象的物理原理。我特别期待作者能够巧妙地将量子力学的魅力展现在孩子面前，让他们在玩乐中学习，在好奇中成长。这本书是否能够有效地培养孩子逻辑思维能力和抽象思维能力？它是否能让孩子认识到科学的严谨性和创造性？我希望这本书能够成为我课堂教学的得力助手，也能为我自己的孩子打开一扇通往科学殿堂的大门。

评分☆☆☆☆☆

当当网读者“好奇心宝宝”的评价： 拿到这本书的时候，我真的被它的封面吸引住了，那种深邃的蓝色和抽象的粒子图，瞬间就点燃了我对宇宙奥秘的好奇心。我一直觉得量子力学是个高深莫测的领域，好像只有那些顶尖的物理学家才能窥探其中的门道。但这本书的标题却给了我一种亲切感，“给孩子讲”，这不就意味着它会用一种更容易理解的方式来阐述吗？我非常期待书中能够用生动有趣的语言，配合一些形象的比喻，把我带入一个奇妙的微观世界。我希望它能解释清楚那些令人费解的概念，比如波粒二象性，还有那个著名的薛定谔的猫，到底是怎么回事？我想了解这些概念对于我们理解世界有什么样的意义，是不是真的像传说中那样，能够颠覆我们对现实的认知。而且，作为一个家长，我也想知道这本书是否真的适合孩子阅读，它会不会过于枯燥，会不会吓到孩子，或者让孩子产生不必要的恐惧。我更希望它能激发孩子对科学的兴趣，培养他们的探索精神，让他们从小就敢于质疑，敢于思考。如果这本书能做到这些，那它绝对是一本值得推荐的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

微信读书读者“未来探索家”的评价： 我一直坚信，科学是推动人类进步的强大引擎，而量子力学更是21世纪最具革命性的科学领域之一。我迫切地想了解，这本书能否以一种引人入胜的方式，将量子力学中最前沿的进展，例如量子计算、量子通信等，以一种易于理解的方式呈现给读者？我希望这本书能够描绘出量子力学在未来可能带来的颠覆性变革，比如它将如何影响我们的日常生活，我们的科技发展，甚至我们对生命的认知。我想知道书中是否会介绍一些与量子力学相关的趣味历史故事，比如那些伟大的科学家们是如何在探索中遇到困难，又是如何突破瓶颈的。我更希望这本书能够激发孩子们对科学研究的热情，让他们认识到，科学探索不仅是枯燥的公式和理论，更是充满无限可能的冒险。如果这本书能够点燃孩子们心中对科学的火种，让他们渴望成为未来的科学家，那么它就是一本非常有价值的书。