仰望量子群星：20世纪量子力学发展史 [Looking up at the quantum stars The history of quantum mechanics of 20th century] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

魏凤文，高新红 著

图书标签:

• 量子力学
• 物理史
• 科学史
• 20世纪
• 量子理论
• 物理学
• 科学
• 历史
• 现代物理学
• 科学普及

出版社： 浙江教育出版社

ISBN：9787553643113

版次：1

商品编码：11920392

包装：平装

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

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　在自然科学中，量子力学不同于爱因斯坦相对论、牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、摩尔根遗传学、达尔文进化论，由于参与人数之多、跨越时间之长，创建之艰辛、给自然科学带来的冲击之大与变革之深，使它成为一门极其独特的学科。
　　这一学科由众多耀眼的群星共同撑起，其创建与发展更跨越整整一个世纪。在事业的辉煌与历史的沧桑之中，各位大师群星荟萃，各放异彩，构成密不可分的整体。
　　《仰望量子群星：20世纪量子力学发展史》以玻尔、玻恩、薛定谔、泡利、海森堡、狄拉克、贝尔等三代量子力学大师为线索，介绍了他们的学术成就与研究方法，在学术质疑、诘难与争辩中的物理对话，学术思想，人物的性格与人格，社会动荡中的境遇，成功与失败，以及他们的内心的冲突、友情、亲情与师生情谊。
　　《仰望量子群星：20世纪量子力学发展史》还记录了20世纪量子力学的萌发、创建与发展的过程。这一过程根植于欧洲的自然哲学，得益于数学的思维模式与逻辑运用，此外，教育体制的宽松、学术的自由、频繁的交流、严谨的学风与社会的人文精神都促成了这一学科的发展。
　　量子力学的创建与发展，发生在频繁的战乱中。
　　各位大师的学术生涯伴随着经济萧条与纳粹迫害，清贫生活与流离失所，疾病困扰与饥饿灾荒，不完全是成功与壮举、热闹和辉煌，相反，既有挫折与失败，也有内心纠缠不清的忧郁与孤独，但以荣誉、责任、勇气和自律为品性的高贵，对社会、对人类、对科学、对事业的担当精神，成就了这些量子力学大师对科学的纯真追求。
　　《仰望量子群星：20世纪量子力学发展史》的史料直接来自二十几部外文著作，像任何一部科学史书籍那样，本书也有一个重要的宗旨，它所携带的历史性、科学性与文化性的信息首先应是真实的，为了给出真实性的交待，本书清楚地注明了全部资料的来源和原始出处。

作者简介

　　魏凤文，女，1938年11月生于北京，退休后长期旅居国外。曾是首都师范大学教授、硕士生导师、全国高校电磁学研究会常务理事。曾长期从事普通物理和理论物理教学，也曾从事光学科研。曾发表表面增强拉曼散射（SERS）科研论文两篇、有关教学科研论文十余篇，主要著作有《时空物理纵横》《广义相对论基础》《20世纪物理学史》《当代物理学进展》等。
　　
　　高新红，女，1971年生于北京。首都师范大学物理系讲师。主要从事大学物理教学和研究。发表论文《电磁学教学中形象思维能力研究》《运用多元智能理论改进教法》等。著作有《物理演示实验集锦》。

目录

第一章 玻尔——原子量子论的开创者，量子力学的哲学与对话大师
曼彻斯特之行
揭开原子的量子秘密
关于原子谱线研究
原子量子论三部曲
对玻尔原子量子论的反响
玻尔原子模型的修正
元素周期性的研究
玻尔研究所
玻尔的国际影响
玻尔的研究方法
获诺贝尔奖
关于互补性原理的思考
互补性原理
与薛定谔就两种量子力学的对话
第五届索尔维物理大会与巴黎大会
玻尔与爱因斯坦的第一次对话
玻尔与爱因斯坦的第二次对话——爱因斯坦的光盒子
原子核研究
玻尔与爱因斯坦的第三次对话——EPR理论
救援行动与逃亡
加速器与核裂变研究
海森堡造访研究所
回到研究所
丹麦之子

第二章 玻恩——确定性世界的终结者
青少年时期
进入布雷斯劳大学
初到哥丁根
遭遇克莱因
再次遭遇克莱因
晶体点阵结构研究
婚姻与宗教
93宣言与爱因斯坦的友谊
从法兰克福到哥丁根
玻尔理论与非连续性的突破
量子力学的突破性进展
薛定谔波动力学的问世
波函数的几率诠释
“确定论”的终结与“因果律”
疯狂的小镇
玻恩与奥本海默
哥本哈根学派的亮相
婚姻危机与玛丽娅·葛培特
离开哥丁根
从“丛林课堂”到剑桥
未知的未来
在爱丁堡大学
迟到的诺贝尔奖

第三章 薛定谔——波动力学理论的创建者
青少年时期
进入维也纳大学
早期研究
初探广义相对论与色彩学研究
苏黎世，早期原子量子论研究
关于波动性的思考
波动力学的创立
破解矩阵力学与波动力学的关系
洛伦兹的反应
与同行的交流
与玻尔之争
访问美国
在柏林
纳粹与科学
在牛津
格拉茨事件
逃出奥地利
来到都柏林
波函数的统计性诠释、“坍缩”与“薛定谔猫”
统一场理论研究
哲学思考及著作
什么是生命
永不止息

第四章 泡利——不相容原理之父
男孩子的物理学
复杂的身世
来到慕尼黑
恩师索末菲
令人倒霉的磁性
来到哥丁根
上帝的鞭子
恼人的“反常塞曼效应”
不相容原理的建立
泡利与海森堡
批评者泡利
关于电子自旋
苏黎世时期
中微子概念的提出
赴美
寂寞的研究者
获诺贝尔奖
病逝

第五章 海森堡——不确定性原理的发现者
一个喜欢音乐和数学的少年
动荡中的抉择
研究生之父——索末菲
海森堡模型
“成功优于手段”
量子三角
矩阵力学的诞生
两种量子力学之争
不确定性原理
与玻尔之争互补性原理
美国之行
莱比锡理论物理研究所
量子电子场、铁磁性研究
无限大诘难与空间点阵结构的设想
核结构与核力的研究
纳粹风暴
获诺贝尔奖第二轮大清洗运动
“德国物理学”运动海森堡-盖革-维恩请愿书
索末菲继承人之争
宇宙射线研究
海森堡事件
海森堡事件的调查
核武器研究铀俱乐部
哥本哈根之行
“ε-行动”战后归来
战后研究宇宙方程
晚年

第六章 狄拉克——谨言少语的量子力学独行侠
一位拘谨少言的人
冷酷的童年
大学
改变命运的数学课
初到剑桥
“第一飞人”
投身量子力学
正则变换与狄拉克方程
大萧条中的局外人对正电子的预言
埃伦费斯特之死
对美的追求
教学与著作均如其人
年轻的卢卡斯教授与诺贝尔奖得主
独有的“三栖”特征
恼人的“无限大困难”
婚姻与友情
晚年

第七章 量子力学第三代大师——关于“叠加态”“纠缠态”的研究与“量子真实”
历史的回顾
光和物质的奇异性质——光子光学新说
杨氏双缝和“薛定谔猫”
量子叠加态的坍缩——对猫实验和双缝实验的解释
“惠勒猫”——“延迟选择”实验
阿斯佩的延迟实验与玻尔的互补原理
玻姆的量子纠缠态研究
贝尔及贝尔定理
西姆尼、霍恩、克劳瑟与EPR
阿斯佩等人的量子纠缠态实验
量子纠缠态的其他实验
量子遥传学与密码学研究
诺依曼与量子力学体系研究
多重宇宙诠释
量子真实
不同的声音

引文
参考书目

精彩书摘

　　玻尔进入30岁时，来自国际国内的荣誉蜂拥而至。1918年，奥斯陆克里斯提阿尼亚大学授予他哥德堡奖章；1921年，获得伦敦皇家学会的休斯（Hughes）奖；1922年，获得诺贝尔奖；1924年，获得丹麦奥斯蒂（Orsted）奖；1925年，获得哥伦比亚大学的巴纳德（Barnard）奖和富兰克林奖；1930年，获得普朗克奖和法拉第奖等。同样，玻尔还被授予许多荣誉职位，如1923年，瑞典、挪威、芬兰与荷兰的国家科学院成员；同年，剑桥、利物浦的荣誉学位；1924年，罗马林琴科学院院士；1925年，美国、苏联、奥地利、英国等国科学院荣誉院士；1925年曼彻斯特、1926年牛津、1929年爱丁堡和基尔的荣誉称号。玻尔一直希望寻求国际合作与跨国界交流，并使他的研究所成为国际交流与合作的中心之一，这些荣誉称号无疑使他更快地实现这一目标。正在玻尔筹措研究所的扩大计划时，他收到第一个来自国外教授职位的邀请，这个邀请来自德国。普朗克告诉他：“我周围的同事都提出了这样的想法，有没有可能你到这里做长时间停留……我们认为你有可能被选为科学院成员，获得像爱因斯坦一样的位置与薪酬。在这里，我们已经给予他的思想与研究充分的自由，有在大学教学的权利，但也可以不必尽这个义务，还可以自由地使用这里的研究所。”与此同时，玻尔再次收到了来自英国的邀请。这时，卢瑟福被指定为剑桥大学卡文迪许实验室汤姆逊教授席位的继位人，打算邀请玻尔与他合作。无论是来自卢瑟福，还是来自普朗克的邀请，对玻尔的诱惑力都很大。
　　来自英国的邀请不只是卢瑟福的亲笔信，还有由英国皇家学会发出的正式公函。皇家学会主席金斯告诉他：“皇家科学学会通过了一项提案……指定了增加的新教授成员……这项指令只授予具有非凡能力的人，并给予充分的自由。”金斯提出的薪酬竟然是玻尔在丹麦的3倍。金斯来信的同时，还附有一封卢瑟福热情洋溢的信，信中说：“你将很快收到来自金斯的消息……皇家科学院给了你首席亚罗（Yarrow）教授职位……这里每个人都为你能来剑桥而高兴……我敢肯定，在这里有很大的空间够咱俩使用，也有很多工作供咱俩合作……你再也不必为行政管理事务操劳，我知道这也是你所希望的。除了所指定的一些讲座之类的事，亚罗教授可以不必参与教学。”他敦促玻尔认真考虑，做出“理性”的决定。
　　……

前言/序言

　　20世纪的物理学发生了翻天覆地的变化，它不仅改变了物理学的整体面貌，也促进了相关学科的大发展。
　　物理学的变化主要来自两个方面。爱因斯坦分别于1905年和1915年发表的狭义相对论和广义相对论，给牛顿力学以来的传统时空观带来变革，使人们对物质、运动及其相互作用有了全新的看法，更促进了天体物理学、天文学和宇宙学的革命性进展。物理学的变革也来自另一微观领域。1900年，普朗克由黑体辐射的研究提出能量量子化；1905年，爱因斯坦提出光量子说，并因此成功地解释了光电效应；1922年，康普顿X射线光谱实验证实光子假设；1913年，玻尔在普朗克的量子辐射基础上，建立原子辐射和吸收的量子化理论，成功地解释了氢原子及较重元素原子的谱线；在此后的几十年，以玻尔的量子原子论为基础，物质的光、电、磁及其他诸多化学性质都一一得到了解释；1924年年底，德布罗意波粒二象性的提出，突破了玻尔的原子量子论，使微观物理得到大发展。从波粒二象性到薛定谔的波动力学和狄拉克的相对论波动方程，从海森堡、玻恩和约旦的矩阵力学到以不确定性原理、不相容原理和互补性原理为核心的哥本哈根学派对量子力学的诠释，最终，波动力学和矩阵力学的统一使量子力学理论构建成功。
　　量子力学与相对论理论一起，成为近代物理学的两大支柱，它的新概念和新理论也深度影响着其他相关学科，使固体物理、生物物理、物理化学、核物理、天体物理甚至宇宙学等领域都取得了革命性的进展。
　　在自然科学中，量子力学不同于爱因斯坦相对论、牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、摩尔根遗传学甚至达尔文进化论，由于参与人数之多、跨越时间之长、创建之艰辛，给自然科学带来的冲击之大与变革之深，使它成为一门极其独特的学科。

《时空编织者：相对论的诞生与宇宙图景的重塑》 内容简介 本书将带领读者回溯一个世纪前，人类思想遭遇的最深刻变革之一：阿尔伯特·爱因斯坦所开创的相对论革命。我们聚焦于二十世纪初，物理学界在经典力学（牛顿体系）的坚实地基之上，如何被一系列看似微小却蕴含颠覆性力量的观测和思考所动摇。这不是一部纯粹的理论物理教科书，而是一部关于人类认识论飞跃的史诗，详述了狭义相对论与广义相对论如何从根本上重构了我们对时间、空间、物质、能量以及引力的理解。 第一部分：时空的松动——狭义相对论的预备与诞生 在十九世纪末，物理学的殿堂似乎已臻完善。麦克斯韦的电磁理论统一了电与磁，牛顿的力学定律统治着宏观世界的运动。然而，光速的恒定性与以太的虚无，成为悬挂在科学上方的达摩克利斯之剑。 本书详尽考察了迈克尔逊-莫雷实验的微妙结果，分析了它们如何直接挑战了伽利略变换的基石。我们随后深入探讨了亨利·庞加莱和马克斯·普朗克在量子化初期所做的关键铺垫，特别是普朗克对黑体辐射的假设如何为后续的革命埋下了种子。 核心部分集中于爱因斯坦在1905年发表的《论动体的电动力学》。我们细致地剖析了两个看似简单的基本假设：相对性原理和光速不变原理。通过这些假设推导出的洛伦兹变换，将彻底取代牛顿的绝对时空观。读者将跟随作者的视角，亲历时间膨胀、长度收缩这些反直觉效应如何从数学逻辑中自然涌现。我们不仅仅阐述$E=mc^2$的公式，更会追溯其背后深刻的物理哲学含义——质量与能量的等价性，这一发现不仅为核能的未来铺平了道路，更标志着宇宙基本构件认识的第一次重大飞跃。 第二部分：引力的几何化——从牛顿的超距作用到时空的弯曲 狭义相对论完美地描述了惯性系中的运动，但它对引力却无能为力。牛顿的瞬时超距作用与狭义相对论中信息传播速度不能超过光速的限制产生了不可调和的矛盾。本书将详尽描绘爱因斯坦如何耗费十年心血，试图将引力纳入相对论的框架之中。 这一部分深入探讨了“等效原理”——自由落体的观察者无法区分自身所处的环境是处于引力场中还是在加速运动中。正是这一洞察，促使爱因斯坦放弃了力的概念，转而寻求几何化的描述。 我们将步入广义相对论的核心：黎曼几何的引入。读者将了解到，引力不再是一种作用于两物体的力，而是物质和能量告诉时空如何弯曲，而弯曲的时空则告诉物质如何运动。本书将详尽解读爱因斯坦场方程（Einstein Field Equations）的结构与美感，解释张量分析在描述时空曲率中的关键作用。虽然我们不会进行繁复的数学推导，但会着重阐述其物理内涵：引力场方程是宇宙的“运动定律”。 第三部分：宇宙的印记——相对论的实验检验与宇宙学革命 相对论的宏大叙事需要坚实的实验证据来支撑。本书细致回顾了支持广义相对论的标志性观测。其中，1919年亚瑟·爱丁顿爵士对日全食期间星光偏折的观测，成为了该理论最终被世界接受的决定性时刻。我们还原了那次探险的艰难过程，以及观测数据如何精确地吻合爱因斯坦的预言，而不是牛顿的预测。 此外，本书还将深入探讨相对论带来的其他重要预言及其后续的验证： 1. 水星近日点的反常进动： 经典力学无法完全解释的细微偏差，在广义相对论下得到了完美的修正。 2. 引力红移： 光子在强引力场中失去能量的现象，及其在地球和太阳上的早期测量。 3. 引力时间延迟（Shapiro效应）： 雷达信号在经过太阳附近时发生的微小延迟，这是对时空弯曲更直接的体现。 最后，我们将目光投向宇宙的尺度。广义相对论为现代宇宙学奠定了基础。本书讨论了弗里德曼方程如何从场方程中导出，并描述了宇宙膨胀的理论可能性。虽然当时爱因斯坦曾引入“宇宙学常数”来维持一个静态宇宙，但哈勃对星系后退速度的观测，最终迫使物理学界接受一个动态的、不断演化的宇宙模型。我们还将简要提及黑洞（史瓦西解）和引力波的理论预言，这些是相对论留给二十世纪末和二十一世纪初的宏伟遗产。 结语：时空观的永恒回响 《时空编织者》旨在展示，相对论的诞生并非孤立的数学游戏，而是人类心智对自然深层结构的一次大胆、彻底的重塑。它要求我们放弃根深蒂固的直觉，接受一个充满相对性、动态且相互关联的宇宙模型。通过这一历程，读者将深刻理解物理学如何通过质疑最基本的概念——时间与空间——从而开辟出理解宇宙万物的新路径。这是一部关于洞察力、坚持与科学美学的记录。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《仰望量子群星：20世纪量子力学发展史》一下子就勾起了我的求知欲。我一直对科学史，特别是那些改变了我们世界观的科学理论特别感兴趣。量子力学无疑是20世纪最伟大的科学革命之一，它颠覆了我们对现实的很多基本认知。我希望这本书能够带领我回到那个充满思想火花的年代，去了解那些伟大的科学家们是如何一步步构建起量子世界的。我期待能够看到，从普朗克的量子假说到玻尔的原子模型，再到海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学，整个理论体系是如何一步步完善的。我特别想知道，在那些关键的时刻，科学家们是如何思考的，他们是如何克服经典物理学的桎梏，最终孕育出如此革命性的理论的。这本书的名字本身就有一种探索和仰望的意境，仿佛邀请读者一同去追寻那些科学巨匠的足迹，去感受他们思想的光辉。

评分☆☆☆☆☆

《仰望量子群星：20世纪量子力学发展史》这个书名，光是听上去就觉得充满了史诗感和探索的勇气。20世纪是物理学发生翻天覆地变化的世纪，而量子力学的诞生无疑是其中最浓墨重彩的一笔。我期待这本书能够像一部精彩的传记，讲述那些构成量子世界基石的伟大头脑们的故事。我不仅仅想了解他们提出了什么理论，更想知道他们是如何思考的，他们的思维方式有什么特别之处。例如，我一直对量子纠缠这个概念感到非常好奇，它到底是什么意思，又是如何被发现和理解的？书里是否会详细解释这些概念，并且用通俗易懂的语言来阐述，让非专业人士也能有所领悟？同时，我希望这本书能描绘出那个时代浓厚的学术氛围，不同科学家之间的合作与竞争，以及他们是如何在激烈的思想碰撞中，不断推动科学向前发展的。这本书的书名预示着一场思想的盛宴，一场对宇宙最深层奥秘的追寻。

评分☆☆☆☆☆

《仰望量子群星》这个书名，实在是太有画面感了。它让我想到了那个在夜空中闪烁的、由无数恒星组成的浩瀚宇宙，而量子力学的奠基者们，就像是引领我们探索这个宇宙最深层奥秘的先行者。这本书的封面设计，如果能呈现出一些抽象的、充满几何美感的粒子图或者宇宙星云的意象，那一定会与书名相得益彰。我尤其好奇的是，书中会如何描绘那些伟大的科学家们的生活和思想。是仅仅枯燥地讲述科学发现，还是会穿插他们的个人经历、学术背景，以及他们是如何在那个时代背景下进行研究的？我想知道，在一次次理论推导和实验验证的过程中，他们是如何克服困难、激发灵感的。例如，海森堡不确定性原理的提出，是基于怎样的思考过程？薛定谔方程的出现，又解决了什么核心问题？我期待书中不仅仅是技术的介绍，更能让我们感受到科学探索的温度，体会到科学精神的魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名——《仰望量子群星：20世纪量子力学发展史》——瞬间就吸引了我。我并不是一个科班出身的物理学家，但一直对那些构成我们宇宙最基本、最奇妙的规则充满了好奇。当我看到这个书名时，脑海里立刻浮现出一些伟大的名字：普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡、薛定谔……感觉这本书就像一张藏宝图，将引领我深入探索那个充满智慧火花的时代，去理解他们是如何一步步揭开量子世界的神秘面纱的。我期待着，这本书不仅仅是简单地罗列事实和公式，更能让我感受到那个时代科学家们探索未知时的那种激情、辩论和 Eureka 时刻。我希望能够理解那些看似违背直觉的概念，比如波粒二象性、量子叠加、量子纠缠，究竟是如何被发现和接受的。更重要的是，我想知道，是什么样的思想碰撞和理论探索，促使了人类对宇宙认知的一次巨大飞跃。这本书的书名本身就带有一种诗意和宏大感，仿佛在邀请读者一同仰望那些在科学星空中闪耀的群星，感受他们留下的璀璨光芒。我预感，这将是一次既具启发性又充满智趣的阅读旅程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的副标题“20世纪量子力学发展史”让我看到了它的深度和广度。我对20世纪的科学史一直很着迷，尤其是那些颠覆了传统物理学认知的革命。量子力学无疑是其中最重要的一环，它不仅彻底改变了我们对微观世界的理解，也深刻影响了整个20世纪乃至今日的科技发展。我特别期待书中能够详细描绘出量子力学从萌芽到成熟的整个过程，包括那些关键的实验证据、理论突破以及不同学派之间的争论。比如，我想了解量子力学最初是如何应对经典物理学无法解释的黑体辐射等问题的，普朗克的能量量子化概念又是如何提出的。还有，爱因斯坦在光电效应方面的贡献，以及他如何将光视为粒子，这在当时是多么石破天惊的想法。我希望作者能够深入浅出地介绍这些概念，让像我这样的非专业读者也能理解其精髓。更吸引我的是，书中可能还会涉及量子力学发展过程中那些充满戏剧性的学术辩论，比如玻尔与爱因斯坦关于量子力学完备性的争论，这其中的思想交锋一定非常精彩。

评分☆☆☆☆☆

4.2？2……你85288668855256

评分☆☆☆☆☆

此用户未填写评价内容

评分☆☆☆☆☆

都没给塑封，书很脏，感觉都不像是新的，不好。在京东买书出现好几次这种情况了。

评分☆☆☆☆☆

好！！！！！！！！！！！！！

评分☆☆☆☆☆

很好，做活动时下单的，

评分☆☆☆☆☆

儿子好喜欢

评分☆☆☆☆☆

看起来很不错的一本书。

评分☆☆☆☆☆

物流速度快，讲得很详细，适合科普

评分☆☆☆☆☆

都没给塑封，书很脏，感觉都不像是新的，不好。在京东买书出现好几次这种情况了。