第一推動叢書 物理係列：原子中的幽靈 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] 保羅·戴維斯，[英] 硃利安·布朗 著

圖書標籤:

• 物理學
• 原子物理
• 量子力學
• 科學史
• 第一推動叢書
• 幽靈
• 科學普及
• 理論物理
• 科普讀物
• 經典著作

齣版社： 湖南科學技術齣版社

ISBN：9787535795335

版次：1

商品編碼：12298855

包裝：平裝

叢書名： 第一推動 物理係列

開本：32開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

正文語種：中文

編輯推薦

　　量子力學讓人著迷，讓人睏擾。連愛因斯坦都不相信它，連玻爾都為之感到睏惑。《原子中的幽靈》是一本讓你搞懂什麼是量子力學的書。本書由BBC轟動全英的科普節目改編而成，八位科學傢對有爭議的問題提齣各自的看法，這是一場精彩紛呈的科學真人秀。
　　《原子中的幽靈》是物理係列其中之一，這是一本瞭解量子力學的入門書籍。首版三十年，仍曆久不衰。
　　2018年新版的全新設計瞭版式、封麵，提升瞭閱讀體驗，讓讀科普不再艱難。隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6摺券。

內容簡介

　　在激烈地變革人們對於實在的看法方麵，量子革命是無與倫比的。誕生於20世紀前25年的量子物理學，主宰著現代物理學。
　　1982年一個關鍵性實驗的結果，進一步復蘇瞭人們對基本爭端的興趣。這個實驗似乎一勞永逸地與愛因斯坦這樣一個信念發生矛盾，即：他認為上帝不會同宇宙擲骰子。這件事促成英國廣播公司廣播部第3廣播颱編輯瞭的一個紀實專題廣播，裏麵包括對許多卓越的量子物理學傢的采訪。
　　本書就是以那些采訪的原始記錄為基礎所編輯而成的。書中還就量子理論、其疑難與佯謬，以及為弄懂具奇妙的哲學涵義所作的種種嘗試，給齣瞭一個清晰而簡明的介紹。
　　雖然本書處理的是科學研究前沿中的一個議題，卻寫得通俗易懂，麵嚮物理學傢、哲學傢以及普通讀者。

作者簡介

　　保羅·戴維斯，主要研究現代宇宙學。是亞利桑那州立大學科學基本概念Beyond中心主任，在SETI（地外智慧生物搜尋）計劃中負責探測後工作，並幫助建立瞭澳大利亞天體生物學中心。他曾兩次獲得尤裏卡奬，並於1995年獲坦普爾頓奬，2001年獲開爾文奬，2002年獲皇傢學會法拉第奬。小行星6870號即以他的名字命名。他還做瞭大量科學普及工作，近40年來齣版瞭20餘部科普圖書。曾入選澳大利亞“十位*有創造性的人物”，並被《華盛頓郵報》譽為“大西洋兩岸*好的科學作傢”。

目錄

第1章 奇妙的量子世界
第2章 阿恩萊·阿斯派剋特
第3章 約翰·貝爾
第4章 約翰·惠勒
第5章 魯多爾夫·佩爾斯
第6章 大衛·多奇
第7章 約翰·泰勒
第8章 大衛·玻姆
第9章 巴度爾·海利
術語匯編
參考文獻
索引

前言/序言

　　序言
　　尼爾斯·玻爾曾經指齣：誰不為量子理論所震驚，誰就不理解量子理論。在20世紀20年代，當量子理論的蘊含開始充分顯露時，肯定有一股強烈的震驚與迷惑之感，在它的同代人當中迴響。量子理論不僅與19世紀經典物理學相衝突，而且它根本性地改變瞭科學傢們關於人與物質世界關係的觀點。因為按照玻爾對量子理論的解釋，“外在”世界的存在不是自身獨立的，而是無法擺脫地與我們對它的感知糾纏在一起的。
　　毫不奇怪，有些物理學傢發現上述觀念是難於接受的。帶有諷刺意味的是，在量子理論發展的早期曾起重要作用的愛因斯坦卻成瞭抨擊它的急先鋒。他直到1955年去世，仍然確信：在量子理論的錶述形式中少瞭一種實質性的成分；沒有他所堅持的這一成分，我們關於原子範圍內物質的描述，就會不可避免地保持其固有的不確定性，因而是不完全的。在與玻爾的長期友好交往過程中，愛因斯坦反復試圖證明量子理論的不完全性。他提齣過許多有極高天賦的論據，有些曾引起科學傢們的極大關注。但是，每一次，玻爾都很快地設法找到瞭一個雅緻而有說服力的反駁。漸漸地，人們越來越感覺到：愛因斯坦的驅除原子中幽靈的探索是徒勞的。
　　但是今天，量子論戰遠未消失。近幾年有人做瞭一係列檢驗性實驗，阿萊因·阿斯派剋特及其法國同事們所做的實驗是其頂峰。這促使人們以新的眼光來看待玻爾—愛因斯坦之爭。
　　對於量子理論解釋興趣的復蘇，激發我（J．布朗）考慮就這一主題搞個專題廣播節目。我與保羅·戴維斯教授討論瞭這一想法，他同意為英國廣播公司第3颱提供一個專題節目。我們采訪瞭對量子力學概念基礎有特殊興趣的幾位領頭物理學傢，瞭解他們從阿斯派剋特的實驗結果和量子理論其他近期進展中提齣什麼啓示。
　　在一個專題廣播節目內可資使用的時間，自然十分有限，所以，隻有采訪中的若乾簡短片斷纔能編到最後的節目裏。盡管如此，廣播3颱關於《原子中的幽靈》的廣播節目，仍激起瞭聽眾的極大興趣，因此，我們感覺到：以較完全與更永久的形式把這些采訪內容編書齣版，將是十分值得的。
　　除瞭第1章之外，本書內容都是以廣播部的原始采訪錄音為基礎的。在校訂中，為使對話更符閤齣版要求，我們不得不做些修改。但是，我們力圖盡量保持其對話特徵。這本書是特為一般讀者寫的，所以，我們寫瞭第1章，對於采訪中所討論的概念做個介紹。如果你已經熟悉其中許多內容，你可以直接跳到第2章，並查閱書後的術語匯編，它們說明瞭書中的技術術語與論據。
　　最後的評注：當我們委派采訪任務時，有些參與者（不公布其姓名）錶達瞭這樣的觀點：對於量子理論應做何解釋，現在不存在實際的疑慮。至少，我們希望此書將錶明：這種自我滿足是沒有理由的。

第一推動叢書 · 物理係列：原子中的幽靈 內容簡介 《原子中的幽靈：量子世界探秘》並非一本淺嘗輒止的科普讀物，而是一次深入人心、挑戰直覺的智識冒險。它帶領讀者穿越宏觀世界的熟悉圖景，潛入微觀粒子那不可思議的領域，揭示一個由概率、疊加和糾纏構成的、與我們日常經驗截然不同的奇妙宇宙。這本書將量子力學的核心概念，如波粒二象性、量子疊加、量子糾纏、不確定性原理以及薛定諤方程的意義，用清晰、嚴謹又不失生動的語言一一呈現。我們並非僅僅是在學習一堆抽象的公式和定律，而是要理解它們如何精確地描述瞭我們身邊一切物質的本質，並引領瞭20世紀最深刻的科學革命。 本書的開篇，便是一次對“幽靈”的審視。為何說原子是“幽靈”？這並非是虛幻的傳說，而是源於量子世界與經典物理學的根本差異。在經典物理學中，我們描繪的是一個確定而可預測的世界：一個物體的位置和速度可以被精確測量，其運動軌跡也遵循著清晰的規律。然而，當我們將目光投嚮原子尺度，這種確定性便開始瓦解。“幽靈”一詞，恰如其分地捕捉瞭量子粒子那種既像粒子又像波的神秘特性。電子，這個構成物質最基本的組成部分之一，在某些實驗中錶現為具有確定位置和動量的粒子，而在另一些實驗中，它卻像水波一樣彌漫開來，擁有概率的分布。這種“波粒二象性”是量子力學的基石，也是本書探索的起點。我們將深入分析雙縫實驗等一係列標誌性實驗，親眼見證這一令人費解的現象是如何被觀察到的，以及它如何挑戰瞭我們對現實的傳統認知。 隨著探索的深入，我們即將遭遇“量子疊加”這一更加顛覆性的概念。想象一下，一個硬幣在落地之前，並非隻有正麵或反麵兩種狀態，而是同時處於正麵和反麵的疊加狀態，直到我們觀察它，它纔會隨機地“塌縮”到其中一個確定的狀態。量子粒子，比如電子或光子，同樣可以同時存在於多種可能的狀態之中。這並非是我們的觀察力不足，而是物理實在本身的奇特性質。本書將詳細闡釋疊加態的數學描述，並通過生動的類比，幫助讀者理解這一概念的深遠意義。它不僅是理解量子計算、量子通信等前沿技術的基礎，更深刻地改變瞭我們對“存在”這一哲學命題的理解。 “量子糾纏”則是另一個令人驚嘆的量子現象。當兩個或多個粒子發生糾纏後，無論它們相距多遠，它們的狀態都會瞬間關聯。測量其中一個粒子的狀態，會立即影響到另一個粒子的狀態，這種關聯似乎超越瞭光速的限製，以至於愛因斯坦曾將其戲稱為“鬼魅般的超距作用”。本書將詳細講解量子糾纏的産生機製、測量過程以及其在量子信息科學中的應用。我們將探討貝爾不等式及其檢驗，理解為何糾纏態的關聯性比經典物理學所能解釋的更加強烈，並簡要介紹量子隱形傳態等令人興奮的應用前景，讓讀者感受到量子世界並非隻是理論的奇談，而是孕育著未來科技革命的沃土。 “不確定性原理”，由海森堡提齣，是量子力學中又一個核心的“幽靈”。它指齣，我們無法同時精確地知道一個粒子的位置和動量。你越精確地測量它的位置，你對它的動量就越不確定，反之亦然。這種不確定性並非源於我們測量工具的限製，而是物理實在本身的根本屬性。本書將深入剖析不確定性原理的數學錶述，並探討其對我們理解微觀粒子行為以及化學反應、材料性質等宏觀現象的影響。它告誡我們，在量子世界裏，精確的確定性往往是以犧牲某種程度的模糊性為代價的。 貫穿全書的，是“薛定諤方程”。這個簡潔而優美的方程，是量子力學的靈魂。它描述瞭量子係統的演化，就像牛頓力學中的牛頓第二定律描述瞭經典物體的運動一樣。然而，薛定諤方程所描述的“演化”，是一種概率性的演化，它讓我們能夠預測粒子在不同狀態齣現的概率，而非其確定的軌跡。本書將以相對易懂的方式介紹薛定諤方程的數學形式，並闡釋其在描述原子能級、分子結構、化學鍵形成等方麵的關鍵作用。我們將看到，這個方程如何成功地解釋瞭原子光譜的離散性，如何為量子化學奠定瞭基礎，並成為理解整個物質世界微觀構成和相互作用的基石。 《原子中的幽靈：量子世界探秘》並非僅僅羅列這些令人眼花繚亂的量子概念，而是試圖構建一個連貫而深刻的理解框架。作者將引用的曆史故事、科學傢們的爭論以及哲學思考，巧妙地穿插在技術性的闡述之中。我們不僅會瞭解到量子力學是如何一步步發展起來的，會經曆哪些理論上的睏境和突破，還會思考這些革命性的發現對我們世界觀、哲學觀帶來的衝擊。從玻爾與愛因斯坦關於量子力學完備性的辯論，到貝爾實驗對隱變量理論的否定，再到量子退火、量子計算的最新進展，《原子中的幽靈》將帶領讀者走過一段充滿智性刺激的旅程，去感受科學探索的艱辛與樂趣。 本書的讀者，無需具備深厚的物理學背景，但需要一顆好奇的心和接受挑戰的勇氣。作者會藉助大量形象的類比和圖示，將抽象的量子概念轉化為易於理解的圖景。我們將在量子態的“疊加”中看到一個概率的海洋，在“糾纏”中體會到宇宙深處的神秘聯係，在“不確定性”中理解微觀世界的根本限製。這本書的目標，是讓讀者在閤上最後一頁時，不再將原子和粒子視為模糊的“小點”，而是能夠感知到它們背後那波瀾壯闊、充滿幽靈般魅力的量子世界。 這是一次對最根本現實的探索，一次對我們認識能力極限的挑戰。原子中的幽靈，並非遙不可及的神秘力量，而是構成我們宇宙最基本要素的內在屬性。通過《原子中的幽靈：量子世界探秘》，你將獲得一把鑰匙，去開啓理解這個奇妙世界的全新視角，去欣賞那隱藏在平凡之下的、最深刻的科學之美。這不僅僅是一本書，更是一次思維的洗禮，一次對宇宙奧秘的虔誠探尋。

評分☆☆☆☆☆

這本書以一種近乎詩意的筆觸，描繪瞭微觀世界中那些難以捉摸的“幽靈”般的粒子和相互作用。我一開始是被書名吸引的，它帶著一種強烈的神秘感和探索欲。閱讀過程中，我發現作者在處理復雜的物理模型時，總能找到一種平衡點，既能保證科學的準確性，又不至於讓文字變得枯燥乏味。特彆是它對曆史上幾位關鍵物理學傢的思想脈絡的梳理，非常精彩，展現瞭科學思想是如何在爭論、實驗和理論的碰撞中逐漸清晰起來的。這本書讓我對“真實性”的定義産生瞭新的思考——我們所看到的宏觀世界，難道僅僅是底層量子概率雲的一種宏觀平均錶現嗎？這種哲學層麵的拷問貫穿始終。如果非要說有什麼不足，我覺得在某些涉及最新理論猜想的部分，作者的語氣略顯保守，或許可以更開放地探討一些尚未被證實的前沿模型，激發讀者的更多想象力。但拋開這些，這本書無疑是近年來難得一見的優秀物理讀物，它成功地架起瞭科學深度與大眾可讀性之間的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計或許可以被視為一種“視覺語言”的體現，那種冷峻、剋製的排版風格，似乎也在暗示著其內容的嚴肅性。我關注這本書很久瞭，主要是因為我對基礎物理理論是如何解釋我們感知世界的本質抱有極大的興趣。這本書在闡述亞原子粒子的行為時，並未滿足於簡單的現象描述，而是深入挖掘瞭其背後的數學結構。我印象非常深刻的是關於“場”的概念是如何從經典場論過渡到量子場論的論述，那種概念的升華過程被描繪得絲絲入扣，讓我對“無中生有”的粒子産生有瞭更具象化的理解。然而，或許是篇幅所限，某些章節的論述略顯倉促，比如在介紹實驗粒子物理的前沿進展時，感覺隻是點到為止，如果能再多用一些篇幅來描述最新的實驗裝置和數據分析的挑戰，這本書的完整性和前瞻性會更強。總體來說，這是一本需要時間去沉澱和消化的書，它帶來的知識衝擊是巨大的，但同時也要求讀者付齣與之匹配的專注度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實抓人眼球，深邃的藍色背景上點綴著躍動的光斑，仿佛真的能窺見微觀世界的神秘氣息。拿到手裏分量感十足，看得齣裝幀很用心。我一直對物理學，尤其是那些深入到物質最底層結構的理論抱有濃厚興趣，那種試圖用數學和邏輯去描繪不可見之物的努力，本身就充滿瞭哲學的美感。然而，這本書的敘事節奏一開始讓我有些捉摸不透。它不像某些科普讀物那樣，上來就用生動的故事或直觀的比喻拉著讀者走，而是更偏嚮於學術的嚴謹性，大量的理論推導和概念定義，讓初次接觸這個領域的讀者可能會感到吃力。我花瞭不少時間去消化第一章中關於量子場論基礎的介紹，那種感覺就像是站在一個巨大的圖書館門口，手裏拿著一張晦澀的地圖，努力辨認著方嚮。我希望作者能在後續的章節中，能更有效地搭建起理論與現實經驗之間的橋梁，讓那些抽象的數學符號不再隻是冰冷的符號，而是真正能指嚮那些令人驚嘆的物理現象。整體而言，這是一本需要耐心和一定基礎纔能深入品味的佳作，期待接下來的閱讀體驗能夠帶來更多豁然開朗的時刻。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本厚厚的書，我最大的感受是作者在知識體係的構建上展現齣瞭驚人的功力。它不是零散的知識點羅列，而是一條清晰、邏輯嚴密的思維鏈條，帶領讀者一步步從經典物理的局限性走到現代粒子物理的宏大圖景。尤其是在處理那些高度抽象的概念，比如波函數的坍縮或者虛粒子存在的論證時，作者巧妙地穿插瞭一些曆史背景和關鍵的實驗發現，這極大地幫助我理解瞭“為什麼”物理學傢會得齣這樣的結論，而不是僅僅接受“是什麼”。我特彆欣賞其中關於實驗設計和觀測限製的探討部分，它提醒我們，科學的進步往往是伴隨著技術的突破和對自身局限性的深刻認識。不過，我個人認為，如果能在一些關鍵的轉摺點上，增加一些更具人文色彩的反思，比如探討這些前沿發現對人類世界觀的衝擊，或許能讓這本書的感染力更上一層樓。目前的版本更像是一位嚴謹的導師，條理清晰，但偶爾缺乏那種讓人心潮澎湃的激情。總而言之，這是一本非常紮實、信息密度極高的參考書級彆的科普讀物，值得反復研讀。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的閱讀體驗充滿瞭挑戰與樂趣的交織。我是一個對宇宙萬物充滿好奇心的人，但坦白講，我對高階微積分和綫性代數的掌握程度隻能說是中規中矩。因此，在閱讀過程中，我不得不頻繁地停下來查閱背景資料，尤其是在涉及到群論和對稱性原理的應用時，感覺自己的腦子快要“過載”瞭。但這種“掙紮”感，恰恰也是閱讀這類硬核科學著作的獨特魅力所在——每攻剋一個難點，都像是為自己的知識結構添磚加瓦，成就感無以言錶。這本書的結構安排很巧妙，它沒有迴避那些晦澀難懂的部分，反而將其作為核心內容來深入剖析。我喜歡它對“不確定性原理”的再闡釋，不再停留在高中物理那種簡單的錶述上，而是將其置於更廣闊的量子力學框架下進行討論，視角獨特且深刻。這本書無疑是為那些有一定物理基礎或準備係統學習的讀者量身定製的，它更像是一份深度導覽圖，而不是輕鬆的入門讀物。

評分☆☆☆☆☆

包裝塑封之前就已受到汙染，裏麵的封麵上有沾汙，應該是包裝塑封的人工造成的，希望這方麵加強清潔管理！

評分☆☆☆☆☆

燒腦之書。鍛煉腦力非常棒。

評分☆☆☆☆☆

一共買瞭五本書，這本書是最厚的。書還沒看。隻是看瞭一下目錄。感覺還是挺精彩的。

評分☆☆☆☆☆

讀書是一種樂趣，讀好的書更是一種享受，京東的圖書品種不僅很全，而且還很正宗，尤其是性價比很高，比實體店便宜好多，實體店沒有的，京東上幾乎都能找到。京東的物流也非常的給力，物流師傅也很辛苦，而且做事很負責任，會一直支持京東。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

心儀已久啊！京東618終於可以除去心裏的草瞭！特彆棒的科普圖書，本本精華，很多新書呢!精裝正版。

評分☆☆☆☆☆

安靜是生産力，思考是行動力。

評分☆☆☆☆☆

書的內容非常好。包裝也挺精美。不過不是精裝。書也不是很厚。內容是非常經典的。買瞭之後不後悔。

評分☆☆☆☆☆

這是一本從哲學角度討論數學的書。不過還是有一定難度的。書不是精裝，但是包裝很精美。是一本值得購買的書。