具體描述
內容簡介
《科學可以這樣看叢書·量子宇宙 一切可能發生的正在發生》匯集瞭兩位當今世界一流的物理學傢兼暢銷書作傢，隻為瞭嚮讀者展示人人都能夠理解艱深的量子力學。它為我們提供瞭一個具體的大自然模型，在本質上可與牛頓的運動定律、麥剋斯韋的電磁理論和愛因斯坦的相對論相媲美。它用時鍾、鼓麵、吉他等方式，準確、生動、直觀地描述瞭艱深的量子力學，能為普通讀者理解和基本掌握，能讓讀者很好地瞭解大自然的本質，洞悉宇宙存在的物質基礎。
《科學可以這樣看叢書·量子宇宙 一切可能發生的正在發生》的核心論點是，沒有必要用隱晦艱深的方式看待量子力學，它是一個簡單易懂的理論，隻要你理解量子力學，就能對自然界做齣預測。
這本書是為感興趣的外行們解釋量子物理學的相關問題而寫的。
作者簡介
布萊恩·考剋思（Brian Cox），傑齣物理學傢，榮獲英國高榮譽“不列顛帝國勛章”，英國皇傢學會研究員，曼徹斯特大學粒子物理學教授，非常成功的電視節目主持人，主持係列紀錄片“太陽係的奇觀”“宇宙奇觀”“愛因斯坦”“地平綫計劃”“宇宙大爆炸的機器”等，成為全球傢喻戶曉的公眾人物。傑夫·福修（Jeff Forshaw），傑齣物理學傢，熱情洋溢的演講大師，英國曼徹斯特大學理論物理學教授，專門研究基本粒子物理學。憑藉在理論物理研究領域做齣的突齣貢獻，他被授予“麥剋斯韋物理學奬章”。
精彩書評
★“全麵地敘述瞭量子力學的作用原理，以及它的正確性……讀完本書可以瞭解很多知識，並且無論是語言還是內容都經過精心挑選，簡明扼要。”
——《新科學傢》（NewScientist）
★“英國人喜愛的物理學傢沒有片麵地支離破碎地展現科學，而是獻上瞭一部精確的量子力學入門作品。”
——《華爾街日報.歐洲版》（WallStreetJournalEurope）
★“以一段任何在大學學過物理學的人都熟知（即使沒學過的人也能看懂）的科學簡史開始，考剋斯和福修接著開始解釋元素周期錶的根源、強核力和弱核力、為什麼我們在跌倒時不會穿過地闆'，以及無數其他有趣的主題。”
——《齣版周刊》（PublishersWeekly）
目錄
1 緻謝奇怪的事情正在發生
分身術
（同時齣現在兩個地方）
粒子是什麼？
什麼事情都可能發生
運動錯覺
原子的音樂
一枚針頭裏的宇宙
（我們為什麼不從地闆上掉下去）
相互連接
現代宇宙
相互作用
空間不空
2 後記：恒星的死亡
擴展閱讀
精彩書摘
一提到量子這個詞就立刻讓人感到睏惑，又讓人著迷和迴味無窮。它或者是科學巨大成功的證明，或者是在我們解開亞原子領域不可避免的奇怪現象與有限範圍的人類直覺的象徵，這要看你怎麼看。對物理學傢來說，量子力學是支持我們認識大自然的三大支柱之一，其他兩個是愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論。愛因斯坦的理論處理空間和時間的性質與引力。量子力學處理除此之外的一切。有人可能主張，不管量子力學是令人睏惑的或是令人著迷的，這都不要緊；它隻是一個描述事物行為方式的物理學理論。用這個實用主義的標準來衡量，它的精準度和解釋能力是令人滿意的。有一個量子電動力學的實驗，是一個古老的和好地理解現代量子理論的實驗，其中包括測量磁鐵附近的電子的行為方式。理論物理學傢努力工作瞭許多年，用筆、紙和計算機預測這個實驗會發現什麼。實驗者設計和進行精密的實驗來找齣大自然的精細的性質。這兩支隊伍獨立地宣布瞭精確的結果，其準確性可以和測量英國曼徹斯特與美國紐約之間的距離誤差隻有幾厘米相比較。尤其值得注意的是，由一些實驗者返迴的數值與理論傢的計算精確一緻；測量與計算完美吻閤。這些事實給人的印象是深刻的，但也是難以理解的，如果量子理論描繪的僅僅是微小的模型，你可能會忘記懷疑所有那些大驚小怪的事情。雖然科學不是一下子就能派上用場的，但許多改變瞭我們生活的技術和社會的變化，都是源於現代的探索者所進行的基礎研究，他們的一動機是更好地瞭解他們周圍的世界。這些由於好奇心引導的發現，遍布瞭所有的科學學科，結果是增加瞭人類的預期壽命，實現瞭洲際航空旅行和現代通訊，免除瞭農場和清掃的苦役。這些結果使我們受到鼓舞，同時又讓我們清楚地認識在這個無限星辰的大海中我們的位置。但所有這些在某種意義上都是一些副産物。我們探索是因為我們好奇，而不是因為我們希望得到宏偉的現實結果，或把我們的生活點綴得更好。
量子理論或許是從神秘莫測變成非常有用的好例子。它之所以神秘，是因為它描述瞭一個粒子可以同時存在於世界的幾個地方，並且通過同時探測宇宙，一個粒子可以立即從一個地方移動到另一個地方。它之所以有用，是因為對建造宇宙的小建築磚塊行為的理解，加強瞭我們對其他一切事物的理解。這種說法近乎有些主觀，因為這個世界充滿瞭多樣性和復雜性的現象。盡管有這樣的復雜性，我們發現一切都是按照量子理論規則的、由到處移動的一些極小粒子構成的。這個規則是如此之簡單，以至於可以在一個信封的背麵寫上幾句話，就把它們概括齣來。事實上，我們不需要一整座圖書館的書去解釋事物的基本性質，這是所有秘密中大的奧秘。
看來，我們瞭解世界的基本性質越多，它看上去就越簡單。我們將在適當的時候解釋這些基本規則是什麼，這些極小的建築磚塊是怎樣巧妙地形成世界的。但是，為瞭避免宇宙的這個基本的簡單性不使我們太吃驚，我們要提醒一句：雖然遊戲的基本規則很簡單，其結果卻不一定容易計算。我們日常對世界的經驗，是從由億萬個原子組成的巨大物體之間的關係得來的，因此試圖從基本原理得齣行星和人類的行為將會是愚蠢的。承認這一點並不會減弱我們的主要觀點，即一切現象實際上是以極小粒子的量子物理為基礎的。
想想你周圍的世界。你拿著一本由紙做的書，即一棵樹的碎漿做的書。[1]樹子是能供應原子和分子的機器，將它們打碎並重新排列成由億萬個單獨部分構成共同的一個群體。它們是用稱為葉綠素的分子完成這項工作的，一個葉綠素由100多個碳、氫和氧原子組成，扭結成一個復雜的形狀，靠一些鎂和氮原子結閤在一起的。這些粒子組閤在一起可以捕捉從比我們地球大100萬倍的核火爐，我們的太陽發齣的，經過瞭9300萬英裏（14967萬公裏）的光綫，並把這個能量轉移到細胞的內部，利用這個能量將二氧化碳和水建造成分子，並在此過程中製造充實生命的氧。正是這些分子鏈形成樹子的上層結構和所有的生物，以及你書中的紙。你能閱讀這本書和瞭解書中的內容，是因為你的眼睛可以將頁麵的散射光轉化為電脈衝，由宇宙中我們所知道的復雜的大腦進行解釋。我們發現這些東西正是原子的集閤，並且各種各樣的原子僅由3種粒子構成：電子、質子和中子。我們還發現，質子和中子本身是由更小的稱為誇剋的實體組成的，這是我們目前所知道的事情。而支撐所有這一切的是量子理論。
因此，正如現代物理學所揭示的，透過宏觀世界的視野和多樣性，我們所居住的宇宙的圖像是一個潛在的簡單優雅的現象。這也許是現代科學大的成就；將世界，包括人類在內的巨大的復雜性簡化為描述一些微小的亞原子粒子的行為，和作用在它們之間的4種力。4種力中的3種力已經得到好的描述：在原子核內部深處運行的強核力和弱核力，和將原子與分子黏在一起的電磁力，都是量子理論給齣的。隻有萬有引力，這個弱的卻為我們熟悉的力，目前還沒有滿意的量子理論描述。
……
前言/序言
亞原子領域素以不可思議而著稱，在該領域存在著諸多根深蒂固的誤解，譬如東方般的神秘感，以及關於所有事物之間相互聯係的模糊不清的觀點。考剋斯和福修的論點是什麼呢？那就是，沒必要從這些角度來理解量子力學。可以這樣坦白地說，在古怪的量子世界中有許多模糊不清的觀點，它常常導緻混亂，或直率地說導緻壞科學。《量子宇宙》撥開迷霧，探討人們在自然界裏觀察到的什麼現象是導緻我們必須引入量子理論的，它又是如何建立起來的，並且為什麼我們對此充滿信心，即是說，盡管它錶麵上看起來怪誕無比，但卻是一個好理論。《量子宇宙》中的量子力學為我們提供瞭一個具體的大自然模型，在本質上可與牛頓的運動定律、麥剋斯韋的電磁理論和愛因斯坦的相對論相媲美。
《量子宇宙》匯集瞭兩位當今世界一流的物理學傢兼暢銷書作傢，隻為瞭嚮讀者展示人人都能夠理解艱深的科學問題。這本書是為感興趣的外行們解釋量子物理學的相關問題而寫的。
書中記敘瞭20世紀20年代以及此後發展瞭量子力學的特異人物和奇聞趣事，以及理論發展演進過程中充斥的哲學鬥爭。
本書的核心論點是，沒有必要用隱晦艱深的方式看待量子力學，它是一個簡單易懂的理論，隻要你理解量子力學，就能對自然界做齣預測。
如果你對解開量子物理學的密碼感興趣，它是一個不錯的起點，在學者的陪同下，作一次奇妙的量子宇宙之旅。
用戶評價
這本書的敘述方式非常獨特，它不是那種枯燥的教科書式的講解，而是充滿瞭故事性和畫麵感。我讀到書中描述宇宙大爆炸初期，粒子如何從能量中誕生的部分時，仿佛親眼目睹瞭宇宙的誕生過程。作者在解釋“量子疊加態”時，用瞭一個非常巧妙的比喻，讓我一下子就理解瞭那個看似違背常理的概念。 我特彆喜歡書中對“量子隧穿效應”的講解。它解釋瞭粒子如何能夠“穿過”能量障礙，這在經典物理學中是無法想象的。這種“不可能”在量子世界裏卻成為瞭可能，讓我對宇宙的運作規律有瞭全新的認識。
評分《量子宇宙》這本書，讓我對“可能性”這個詞有瞭全新的理解。在作者的筆下，宇宙不再是綫性的、單綫程的，而是充滿瞭無數並行展開的現實。書中對“多世界詮釋”的探討，尤其讓我感到震撼。它不僅僅是一個理論，更是一種思維模式，它讓我們得以窺見宇宙的宏偉全景，認識到我們所處的現實，可能隻是無數可能性中的一種。 書中對“量子糾纏”的描寫，更是讓我對宇宙的聯係産生瞭深深的敬畏。那種即使相隔萬裏，粒子之間卻能瞬間“溝通”的特性，仿佛暗示著宇宙本身就蘊含著一種深邃的、超越我們直覺的秩序。這種對未知的好奇心，在閱讀這本書的過程中被極大地激發瞭。
評分這本書最大的亮點在於，它將那些常常讓人望而卻步的量子物理概念，用一種易於理解且充滿啓發性的方式呈現齣來。我一直在尋找一本能夠讓我真正理解量子力學的科普讀物，而《量子宇宙》做到瞭。書中對“波粒二象性”的解釋，讓我終於理解瞭光子和電子為何有時錶現得像粒子，有時又錶現得像波。這種雙重性，是理解量子世界的基礎。 更令我驚喜的是，書中對“量子退相乾”的闡釋。它解答瞭我長久以來的一個疑問：為什麼在我們的日常生活中，我們不會看到一個物體同時處於多個位置？這本書用清晰的邏輯和生動的例子，解釋瞭宏觀世界的確定性是如何從微觀的量子不確定性中湧現齣來的。
評分從這本書裏，我獲得瞭一種全新的看待世界的方式。那些曾經被視為“不可能”或“荒謬”的設想，在量子世界的框架下，似乎都變得有瞭發生的可能。我特彆喜歡書中對“量子退相乾”的講解，它解釋瞭為什麼我們日常生活中體驗到的宏觀世界是確定的，而微觀量子世界卻是充滿概率的。這種從微觀到宏觀的過渡，是理解量子力學如何與我們熟悉的世界對接的關鍵。 書中對“量子計算”的未來展望，也讓我感到無比興奮。如果量子計算機能夠大規模實現，它將徹底改變我們解決復雜問題的能力，從新藥研發到材料科學，再到密碼學，都將迎來革命性的變革。這種對未來的預測，並非空穴來風，而是基於對量子力學原理的深刻洞察。讀到這裏，我仿佛看到瞭一個充滿無限可能的未來。
評分《量子宇宙》這本書，讓我切實感受到瞭科學的魅力所在。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的引導。我一直認為，好的科普讀物，應該能夠點燃讀者的好奇心，並引導他們去探索更深層次的問題。這本書無疑做到瞭這一點。作者在解釋量子場論時，雖然沒有深入到復雜的數學推導，但卻通過形象的比喻，讓我得以窺見這個“萬物皆由場構成”的宇宙圖景。這種將深奧理論“化繁為簡”的能力，是我在這本書中最欣賞的地方。 書中對宇宙大爆炸後的早期演化過程的描述，也極具畫麵感。我仿佛能夠看到，在那個混沌的瞬間，粒子如何在能量的驅動下誕生、演化，並最終形成瞭我們現在所知的宇宙。這種宏大的敘事，讓我對宇宙的起源有瞭更深刻的理解。同時，書中對量子力學與廣義相對論的融閤所麵臨的挑戰的討論，也讓我意識到，科學的探索之路遠未結束，還有無數的未知等待著我們去發現。
評分這本書所展現的宇宙觀，與我以往接觸到的許多科幻小說所描繪的景象有著異麯同工之妙，但它卻建立在嚴謹的科學推理之上，這一點尤為可貴。讀《量子宇宙》的時候，我常常會産生一種“哇，原來是這樣！”的恍然大悟感。作者在解釋量子隧穿效應時，用一個有趣的類比，將粒子穿過障礙物的過程形象化，讓我這個非物理學專業的人也能理解其令人費解的本質。書中對因果律在量子層麵的模糊性進行瞭深入的探討，這部分內容讓我對“時間”和“事件”的綫性關係産生瞭新的思考。 我特彆喜歡書中對於“觀察者效應”的討論。它不僅僅是關於測量行為對量子態的影響，更是引申到瞭哲學層麵，關於意識在宇宙中的作用。這種跨學科的思考方式，讓這本書不僅僅是一本科普書，更是一本激發哲學思考的讀物。書中對“糾纏態”的描述，更是讓我驚嘆於宇宙的奇妙連接。即使兩個粒子相隔萬裏，它們之間似乎仍然存在著一種超越時空的聯係，這種“心靈感應”般的特性，實在是太不可思議瞭。
評分《量子宇宙》這本書，不僅僅是關於量子力學，它更是一本關於宇宙本身的哲學著作。它挑戰瞭我原有的對現實、對因果、對存在的理解。書中對“觀察者效應”的探討，讓我思考瞭意識在宇宙中的地位。是誰在觀察？觀察的行為本身是否會改變現實？這些問題，引人深思。 我非常欣賞書中對“量子糾纏”的描述。那種“幽靈般的超距作用”，讓我對宇宙的整體性産生瞭深刻的理解。仿佛宇宙中的一切，都是相互聯係、相互影響的，隻是我們尚未能夠完全理解這種聯係的方式。
評分《量子宇宙》這本書，是一次令人心智震撼的旅程。它把我帶入瞭一個我從未想象過的奇妙世界，一個由概率、疊加和糾纏構成的宇宙。作者在解釋“量子疊加態”時，用瞭一個非常巧妙的比喻，將粒子同時處於多種狀態的可能性，描述得生動有趣，讓我一下子就明白瞭那個看似違背常理的概念。 書中對“量子糾纏”的描述，尤其讓我著迷。那種“幽靈般的超距作用”，仿佛宇宙本身就存在著一種看不見的、超越時空的聯係。這不僅僅是科學的描述，更帶有一種詩意的哲學色彩。讀完這部分，我腦海中不斷浮現齣“萬物互聯”的景象。
評分這本《量子宇宙-一切可能發生的正在發生》絕對是我近期讀到的最令人振奮的科普讀物之一，它成功的將那些深奧到讓人望而卻步的物理學概念，用一種極其引人入勝的方式呈現在我麵前。我一直對宇宙的終極奧秘充滿好奇，但每次嘗試閱讀相關的書籍，常常會因為艱深的公式和理論而感到沮喪。然而，《量子宇宙》這本書給我帶來瞭前所未有的閱讀體驗。作者在處理量子力學中的不確定性原理、疊加態、量子糾纏等核心概念時，並沒有迴避其復雜性，而是巧妙地運用大量的類比和生動的例子，讓這些抽象的概念變得觸手可及。例如，書中對“多世界詮釋”的探討，用一個精心構建的場景，生動地描繪瞭在無數個平行宇宙中，我們每一個選擇都可能引發不同的現實。這種思維實驗不僅令人著迷，更挑戰瞭我原有的對現實的認知。 我尤其欣賞書中對“一切可能發生的正在發生”這一核心觀點的闡釋。它並非簡單的斷言，而是建立在對量子力學基礎理論深刻理解之上。作者引導我們思考，在量子世界的微觀尺度上，概率占據著主導地位，而這種概率的展開，在宏觀層麵是否就意味著所有可能的結局都在不同維度、不同時間綫上同時上演？這種思考方式極大地拓寬瞭我的視野，讓我開始重新審視“可能性”這個詞的含義。書中還涉及瞭量子計算的原理，以及它對未來科技發展的潛在影響，這部分內容對我來說尤其具有啓發性，讓我看到瞭科技前沿令人興奮的可能性。
評分讀完《量子宇宙》，我感覺自己仿佛打開瞭一扇通往全新世界的大門。書中對量子力學核心概念的闡釋，清晰而又引人入勝。我尤其喜歡書中對“量子疊加態”的解釋，它用一個生動的例子，讓我徹底理解瞭“同時處於多種狀態”的含義。 書中對“多世界詮釋”的探討，更是讓我對宇宙的浩瀚和無限可能性産生瞭深深的敬畏。這種思維方式，讓我重新審視瞭每一個微小的選擇，它們都可能在不同的宇宙分支中産生截然不同的結果。這是一本真正能夠改變你看待世界方式的書。
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