啤酒与肥皂：用量子理论重新定义世界 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

MICHAEL，D.，FAYER 著

图书标签:

• 量子力学
• 物理学
• 哲学
• 科学普及
• 通俗科学
• 世界观
• 啤酒
• 肥皂
• 思维方式
• 跨学科

出版社： 中信出版集团

ISBN：9787508683379

版次：1

商品编码：12312210

品牌：中信出版

包装：精装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：纯质纸

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

《啤酒与肥皂：用量子理论重新定义世界》——探索微观世界的奇妙旅程 想象一下，当一杯冒着细腻泡沫的啤酒，与一块散发着清新香气的肥皂，在量子理论的视角下，会碰撞出怎样的火花？这不是一个关于酒馆闲谈或浴室趣事的简单故事，而是一场深入我们所处现实本质的探索。这本书，将以一种前所未有的视角，带领读者一同走进那个我们习以为常却又充满未知的微观世界，在那里，经典物理学的直觉将屡屡受到挑战，而颠覆性的量子法则，将重塑我们对“实在”的理解。 我们将从构成啤酒泡沫的数不清的水分子和空气泡泡开始。在宏观层面，它们遵循着我们熟悉的流体力学规律，我们可以估算泡沫的寿命，预测它们破裂的时刻。然而，当我们深入到构成这些分子的原子和亚原子粒子层面时，一个全新的宇宙徐徐展开。在这里，粒子不再是固定不变的、遵循确定轨迹的小球，而是以概率波的形式存在，它们可以同时处于多个状态，直到被观测的那一刻，“塌缩”成一个确定的结果。这种“量子叠加”的概念，将彻底颠覆我们对物体存在的直观认知。一块肥皂，在被我们拿起、揉搓时，它原子层面的电子云，其运动轨迹又是何等奇妙？它们如何在原子核的电磁作用下，形成如此稳定而又富有弹性的结构？量子力学的原理，解释了这些现象背后深刻的机制。 本书将循序渐进地揭示量子理论的核心概念，但并非以枯燥的数学公式堆砌，而是通过生动形象的比喻和贴近日常生活的例子，将那些抽象的理论变得触手可及。我们不会回避量子纠缠这一“鬼魅般的超距作用”，它如同啤酒中的酵母与麦芽，虽然各自独立，却又在某个层面上紧密关联，一个粒子的状态改变，能瞬时影响到远在天边的另一个粒子，这种奇特联系，挑战了我们对空间和时间的传统观念。我们将探讨“不确定性原理”，它告诉我们，我们无法同时精确地知道一个粒子的位置和动量，正如你无法同时既看到啤酒泡沫的精确形状，又知道构成它的所有分子的精确速度。这种固有的不确定性，并非测量技术的限制，而是宇宙本身的内在属性。 《啤酒与肥皂：用量子理论重新定义世界》不仅仅是一本科普读物，更是一次思想的启蒙。它将引导读者思考：我们所认为的“真实”，究竟是什么？当事物的性质取决于观测者的存在，当因果关系在微观层面变得模糊，当整个宇宙都可能只是一个巨大的量子计算过程，我们该如何理解我们的存在和我们在其中的位置？本书将带领我们穿越经典物理学的边界，进入量子世界，在那里，我们可能会发现，组成肥皂和啤酒的微小粒子，其行为方式远比我们想象的更为奇特和深刻。 本书还将深入探讨量子理论在现代科技中的应用，从激光器到半导体，再到我们日常使用的手机和电脑，量子力学早已渗透到我们生活的方方面面。更令人兴奋的是，量子计算和量子通信的出现，预示着一个全新的技术时代的到来，它们有望在药物研发、材料科学、密码学等领域带来革命性的突破。我们将以啤酒为例，想象未来的量子计算机如何能够模拟出啤酒发酵过程中无数分子的复杂互动，从而以前所未有的精度优化酿造过程。而肥皂的表面张力，在量子层面又隐藏着哪些我们尚未解开的奥秘，可能为未来的新型材料设计提供灵感？ 《啤酒与肥皂：用量子理论重新定义世界》的写作风格将力求平实而富有启发性，避免使用过多的专业术语，而是通过丰富的想象力和严谨的逻辑，将量子世界的奇妙之处展现在读者面前。书中不会出现对任何特定品牌的啤酒或肥皂的推销，也不会涉及任何关于饮酒或沐浴的具体建议。这本书的出发点，是人类对宇宙最基本运作方式的好奇心，是对我们所生活世界深刻理解的追求。 我们将在书中反复提及啤酒和肥皂，不是为了将这两个日常物品与量子理论硬性关联，而是希望通过它们作为介质，将最抽象的量子概念落地。一杯啤酒的形成，涉及到水、二氧化碳、酒精等分子的聚集与分离，其泡沫的动态变化，可以类比为粒子在不同能量状态的跃迁；一块肥皂的清洁能力，则与分子间的相互作用以及量子化学中的电子排布息息相关。这些日常的观察，在量子理论的框架下，都将被赋予全新的意义。 本书的最终目标，是让读者在阅读后，能够以一种全新的、更加深刻的眼光看待周围的世界。你将不再仅仅看到一杯啤酒，而会想到构成它的原子和粒子，它们的量子行为；你将不再仅仅感受到肥皂的触感，而会联想到分子间的奇妙作用力，以及量子力学如何塑造了物质的性质。这是一种智识上的飞跃，一种对“实在”的重塑。 《啤酒与肥皂：用量子理论重新定义世界》是一次关于宇宙最微小组成部分如何构建我们所见所感的一切的旅程。它将邀请你一同探索，在这个由量子法则统治的隐秘领域，我们能否找到理解生命、意识乃至于整个宇宙的钥匙。准备好迎接一场思想的风暴，一场将重新定义你对“世界”认知的旅程吧。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我并不是物理学专业的背景，拿起这本书的时候，内心是有些忐忑的。但作者的叙事节奏把握得极为精准，他深知何时该放慢速度，何时可以稍微加快步伐。书中对于历史脉络的梳理也做得非常到位，从普朗克到爱因斯坦，再到后来的费曼，关键人物的哲学思想和他们的争论都被描绘得栩栩如生。这不仅仅是一本科普读物，它更像是一部微型的科学史诗。我特别欣赏作者在论述中展现出的那种批判性思维，他并不盲目崇拜既有的理论，而是鼓励读者去质疑、去思考，这才是真正的科学精神的体现。读到一些关于“观测者效应”的章节时，我几乎放下了手中的书，陷入了长久的沉思，那种感觉是很多教科书无法给予的，它触及了哲学的边界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排堪称匠心独钟。开篇的铺垫非常巧妙，通过对日常生活中啤酒泡沫的起泡过程、肥皂泡的颜色变幻等现象的观察，自然而然地引出了微观尺度的不确定性。这种从生活细节出发，逐步深入到宇宙本源的写作手法，极大地增强了阅读的沉浸感。我发现自己不再是被动地接受信息，而是主动地在作者的引导下进行一场思维的探险。作者对于类比的使用恰到好处，既能帮助理解，又不会因为过度简化而产生误导。例如，在描述量子纠缠时，他使用的那个关于两枚被分开的硬币的比喻，清晰得让我几乎能“看”到那种跨越时空的联系。这种细致入微的观察力和精准的语言组织能力，让这本书脱颖而出。

评分☆☆☆☆☆

这本新书的标题真是引人注目，光是“啤酒与肥皂”这种日常、甚至有些滑稽的组合，配上“量子理论重新定义世界”这样宏大的主题，就让人忍不住想翻开看看。我带着极大的好奇心去读了，想看看作者究竟是如何将这看似风马牛不相及的两个领域联系起来的。读完后，我发现作者的功力远超我的想象。他没有落入故作高深的窠臼，而是用一种非常平易近人，甚至可以说带着点幽默感的语言，将那些晦涩难懂的物理概念娓娓道来。尤其是在解释叠加态和不确定性原理时，那种将抽象概念具象化的叙述方式，简直是天才之举。感觉就像是身旁坐着一位知识渊博的朋友，一边喝着扎啤，一边轻松愉快地跟你探讨宇宙的奥秘。对于那些一直对量子物理感到畏惧的普通读者来说，这本书绝对是一剂强心针，它成功地拆除了知识的壁垒，让深奥的科学焕发出迷人的光彩。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期关注前沿科学动态的业余爱好者，我通常阅读的科普书籍难免有些枯燥和公式化。然而，这本作品彻底颠覆了我的既有印象。它更像是一场酣畅淋漓的智力冒险，充满了激情和洞察力。作者在探讨量子力学的多重宇宙诠释时，所展现出的那种对未知领域的敬畏与探索的勇气，极大地感染了我。我能感受到作者在每一个段落中倾注的心血和对科学真理的深切热爱。他不仅解释了“是什么”，更重要的是，他深入探讨了“为什么会是这样”，并且引导读者去思考这些发现对人类文明、对我们认识自身意味着什么。读完后，我感觉自己看待日常事物的眼光都变得更加深邃和多维了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字密度很高，信息量极其庞大，但奇怪的是，读起来一点都不费力，反而有一种酣畅淋漓的快感。作者的行文风格非常流畅且充满活力，没有那种传统科普作品常见的拖沓感。特别是关于量子场论的那些章节，虽然难度陡增，但作者通过精妙的结构设计，将复杂的数学概念“翻译”成了可以被直观理解的图像和逻辑链条。我特别留意了其中的注释和引用，发现作者的参考文献非常扎实，显示了其深厚的学术底蕴。总而言之，这是一部兼具学术严谨性和大众可读性的典范之作，它成功地将一个极其复杂的领域，以一种既尊重科学又讨好读者的姿态呈现出来，绝对是值得反复品读的佳作。

评分☆☆☆☆☆

京东抢卷购买，中信经典，谢谢京东的优质服务

评分☆☆☆☆☆

好书慢慢读慢慢思考

评分☆☆☆☆☆

好书慢慢读慢慢思考

评分☆☆☆☆☆

速度非常快，是正版，值得购买。

评分☆☆☆☆☆

正版图书，很给力，很期待，配送快

评分☆☆☆☆☆

速度非常快，是正版，值得购买。

评分☆☆☆☆☆

哈哈哈哈，快递小哥，非常快捷哈哈哈哈，快递小哥，非常快捷哈哈哈哈，快递小哥，非常快捷

评分☆☆☆☆☆

服务好，物流快，因为东西多还送上门

评分☆☆☆☆☆

服务好，物流快，因为东西多还送上门