核科學基本原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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歐內斯特盧瑟福 者：賈嚮娜 著

圖書標籤:

• 核科學
• 核物理
• 放射性
• 核反應
• 核能
• 原子核
• 粒子物理
• 核工程
• 核醫學
• 核安全

店鋪： 世紀擺渡人專營店

齣版社： 湖北科學技術齣版社

ISBN：9787535288691

商品編碼：29471415173

包裝：平裝

齣版時間：2016-09-01

基本信息

書名：核科學基本原理

定價：39.80元

作者：歐內斯特盧瑟福 者：賈嚮娜

齣版社：湖北科學技術齣版社

齣版日期：2016-09-01

ISBN：9787535288691

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

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內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《量子糾纏的奧秘》 從微觀世界的幽靈般的聯係，探尋宇宙深層存在的哲學思考 你是否曾對宇宙間看似遙不可及的物體之間，冥冥之中存在某種神秘聯係而感到驚嘆？你是否曾在夜空中仰望星辰，想象它們是否與地球上的我們有著某種未知的關聯？《量子糾纏的奧秘》將帶你踏上一場引人入勝的探索之旅，深入理解並解答這些關於宇宙最深邃、最令人費解的謎團之一——量子糾纏。 本書並非枯燥的理論堆砌，而是一場充滿智慧火花的思想盛宴。它以通俗易懂的語言，抽絲剝繭般地揭示瞭量子糾纏這一顛覆我們經典直覺的物理現象。從愛因斯坦著名的“幽靈般的超距作用”質疑，到貝爾不等式的提齣，再到如今實驗上一次又一次令人信服的驗證，本書將帶領讀者迴顧這段跌宕起伏的科學史，感受科學傢們如何一步步挑戰極限，最終觸及微觀世界最根本的規律。 第一部分：微觀世界的奇妙遊戲——量子糾纏的基石 在進入量子糾纏的迷人世界之前，我們需要先建立起對量子力學基本概念的清晰認識。本書的第一部分將首先迴顧經典物理學的局限性，解釋為何我們需要量子力學來描述原子、電子、光子等微觀粒子。我們將從波粒二象性開始，理解為何粒子既可以是波，又可以是粒子，這種“奇怪”的特性正是量子世界獨特魅力的開端。 接著，我們將深入探討量子疊加態的概念。想象一個硬幣，在經典物理學中，它要麼正麵朝上，要麼反麵朝上。但在量子世界，一個粒子可以同時處於多種狀態的疊加。這就像一個硬幣在拋擲過程中，既不是正麵也不是反麵，而是同時包含瞭這兩種可能性，直到我們觀測它，它纔會“坍縮”到某一個確定的狀態。這種疊加態的特性，為量子糾纏的産生提供瞭基礎。 然後，我們將引入量子態的概念，並解釋如何用數學的語言來描述這些疊加態。我們將探討概率幅，以及概率幅的平方如何決定我們觀測到某種狀態的可能性。這有助於讀者理解量子世界的隨機性，以及它與我們日常經驗的巨大差異。 在構建瞭量子世界的初步框架後，我們將引齣“態疊加原理”。這一原理錶明，如果一個係統可以處於狀態A，也可以處於狀態B，那麼它也可以處於A和B的任意疊加態。這就像你可以同時學習數學和物理，而量子世界中的粒子，則能以一種我們難以想象的方式“同時”存在於多種狀態的組閤之中。 第二部分：跨越時空的幽靈般的聯係——量子糾纏的本質 量子糾纏是量子力學中最令人著迷、也是最違反直覺的現象之一。本書的第二部分將聚焦於此，帶領讀者深入理解其精髓。我們將從一對相互作用的粒子開始，解釋當它們在特定條件下産生關聯時，就會形成糾纏態。 糾纏態的奇妙之處在於，即使這兩個粒子被分隔在宇宙的兩端，它們的狀態依然是相互關聯的。對其中一個粒子進行測量，會瞬間影響到另一個粒子的狀態，無論它們之間的距離有多遠。這種“瞬間”的影響，正是愛因斯坦所說的“幽靈般的超距作用”。我們將詳細解析為什麼這種現象並非信息傳遞，而是量子態的整體關聯性。 本書將深入探討量子糾纏的幾個關鍵方麵： 糾纏態的形成機製： 我們將討論粒子在什麼樣的情況下會發生糾纏，例如通過共同的起源、相互作用或特定的量子操作。 貝爾不等式與EPR佯謬： 愛因斯坦、波多爾斯基和羅森提齣的EPR佯謬，以及約翰·貝爾提齣的貝爾不等式，是理解量子糾纏曆史和理論發展的重要環節。我們將詳細解釋這些理論如何挑戰瞭我們對現實的認知，並引齣瞭對量子力學完備性的爭論。 實驗驗證： 盡管存在爭議，但大量的實驗已經無可辯駁地證實瞭量子糾纏的存在。本書將介紹一些經典的糾纏實驗，例如Aspect等人的實驗，以及現代量子信息實驗中是如何利用糾纏來完成各種任務的。我們將解釋這些實驗如何“打破”貝爾不等式，從而否定瞭局域實在論的觀點。 糾纏的性質： 我們將探討糾纏的不可分割性，以及糾纏度量的方法。糾纏度是衡量兩個量子係統之間關聯強度的重要指標，我們將介紹一些常見的糾纏度量方式。 第三部分：現實世界中的量子漣漪——量子糾纏的應用前景 量子糾纏並非僅僅停留在理論層麵，它正在以前所未有的方式重塑我們的技術和對現實的理解。本書的第三部分將展望量子糾纏在各個領域的廣闊應用前景。 量子計算： 量子計算機是利用量子力學原理進行計算的下一代計算設備。糾纏態在量子計算中扮演著至關重要的角色，它使得量子計算機能夠同時處理海量的信息，並解決經典計算機無法解決的問題。我們將介紹量子比特（qubit）的概念，以及糾纏態如何實現量子並行計算。 量子通信： 量子通信利用量子力學原理來保證通信的安全性和效率。量子密鑰分發（QKD）是其中一個重要的應用，它利用糾纏態的特性來生成理論上無法破解的密鑰，從而實現安全的通信。我們將解釋糾纏如何使得任何試圖竊聽的行為都會被立即察覺。 量子隱形傳態： 量子隱形傳態並非我們科幻電影中描繪的那種物體瞬間移動，而是利用糾纏態將一個粒子的量子狀態“傳輸”到另一個粒子上。我們將詳細解釋這一過程，並說明它在未來的量子網絡和分布式量子計算中的潛在作用。 量子精密測量： 糾纏態可以提高測量的精度，使得我們能夠以前所未有的精度來探測物理現象。例如，在引力波探測、原子鍾等領域，糾纏態的應用都可能帶來突破性的進展。 基礎科學研究： 量子糾纏不僅是技術創新的源泉，更是探索宇宙奧秘的強大工具。通過研究糾纏，我們可以更深入地理解量子力學的本質，甚至可能揭示黑洞信息悖論、量子引力等宇宙最前沿的物理學難題。 第四部分：哲學與思考——糾纏與我們對現實的理解 量子糾纏的發現，不僅在科學領域引發瞭革命，也在哲學層麵帶來瞭深刻的衝擊。本書的第四部分將超越技術和理論的層麵，引導讀者進行更深層次的哲學思考。 實在論與非實在論： 量子糾纏是否意味著我們觀察之前，事物的狀態是不確定的？它是否挑戰瞭我們對獨立於觀察者的客觀實在的信念？我們將探討不同哲學流派對此問題的看法。 信息與物質： 在量子糾纏的語境下，信息和物質的關係變得更加微妙。我們是否可以認為，量子狀態本身就是一種信息？糾纏態是否揭示瞭信息在構建現實中的核心作用？ 局域性與整體性： 量子糾纏似乎暗示著宇宙在最基本的層麵上是相互關聯的，打破瞭我們對空間和時間的直觀理解。這種整體性是否預示著一種更加統一的宇宙觀？ 人類意識與量子世界： 雖然目前科學界尚未有定論，但量子糾纏也引發瞭關於人類意識與量子世界之間潛在聯係的討論。我們將簡要介紹一些相關的觀點和猜想，並強調目前它們仍處於高度推測的階段。 為何閱讀《量子糾纏的奧秘》？ 無論你是一位對宇宙充滿好奇的普通讀者，還是希望深入瞭解量子世界前沿的科學愛好者，亦或是對現代物理學及其哲學含義感興趣的思想探索者，《量子糾纏的奧秘》都將為你提供一次難忘的閱讀體驗。 本書的語言力求生動有趣，避免瞭繁瑣的數學推導，但又不失嚴謹性。我們通過生動的類比、引人入勝的故事和精美的插圖，將抽象的量子概念具象化，讓讀者能夠輕鬆理解。 這本書將為你打開一扇通往微觀世界深處的大門，讓你有機會窺見宇宙最深層的運作機製。你將不再僅僅是旁觀者，而是能夠理解並思考那些塑造我們現實的最基本規律。 《量子糾纏的奧秘》——不是一本關於核科學的書，而是一本關於宇宙最深層連接的書，一場關於人類智慧與宇宙奧秘的深刻對話。 在這本書中，你將不會找到關於原子核內部結構、裂變與聚變反應、核能發電技術、輻射防護等內容的討論。相反，我們將專注於那些比原子核本身更加基礎、更加令人著迷的物理現象——那些存在於所有粒子之間、跨越時空維度的“幽靈般的聯係”。 你將瞭解到，正是這些看似虛無縹緲的“糾纏”，構成瞭我們宇宙的基石，並孕育著無限的可能性，從改變我們計算方式的量子計算機，到保障我們通信安全的量子加密，再到未來可能揭示宇宙終極奧秘的量子引力理論。 準備好迎接一場思維的顛覆，一次認知的飛躍瞭嗎？翻開《量子糾纏的奧秘》，讓我們一起探索那些超越想象、震撼心靈的宇宙真相。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，剛開始拿到這本書的時候，我心裏還是有點打鼓的。畢竟“核科學”這幾個字聽起來就讓人覺得離普通人很遙遠，充滿瞭高深的理論和復雜的公式。然而，《核科學基本原理》完全顛覆瞭我之前的預設。作者用一種非常親切、甚至可以說是“接地氣”的方式，來講述那些原本晦澀難懂的核物理概念。比如，在解釋放射性衰變的時候，書中並沒有直接給齣衰變方程，而是用瞭一個非常形象的比喻，把放射性原子比作一個“不安分”的孩子，總想著要變成更穩定的狀態，然後在這個過程中釋放齣能量。這種比喻讓我一下子就抓住瞭核心思想，而且還帶有一絲趣味性。書中對不同種類放射性粒子（α、β、γ）的介紹，也做得非常細緻，不僅解釋瞭它們的性質，還列舉瞭它們在現實生活中的應用，比如在醫療診斷和癌癥治療中的作用。這讓我意識到，原來核科學並非隻存在於實驗室裏，它已經悄悄地融入瞭我們的生活，為我們帶來瞭實實在在的好處。我特彆欣賞書中對核衰變半衰期的講解，作者通過生動的圖示，演示瞭不同元素的半衰期是如何不同，以及如何利用這個特性來測定年代。這部分內容讓我對地球曆史和考古學有瞭更深的理解，覺得科學的力量真的很神奇。總體而言，這本書是一本非常優秀的入門讀物，它用最簡單易懂的方式，帶我走進瞭核科學的殿堂，讓我不再對這個領域感到恐懼，反而充滿瞭好奇心。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀瞭一本叫做《核科學基本原理》的書，雖然我不是這方麵的專業人士，但讀完之後，感覺自己對這個領域有瞭一個全新的認識。書中一開始就用一種非常清晰易懂的方式，介紹瞭原子和亞原子粒子的基本概念。我之前對原子的結構一直有些模糊的認識，總覺得它就是一個個小球在運動，但這本書讓我看到瞭更深層次的奧秘。它詳細解釋瞭質子、中子、電子的組成，以及它們之間的相互作用力。特彆是關於原子核的穩定性，我以前從沒想過原子核內部竟然存在如此復雜的力量平衡。書中還提到瞭一些著名的科學傢，比如盧瑟福和玻爾，他們是如何一步步揭開原子奧秘的，這部分內容讀起來就像在看一部科學史的紀錄片，讓我對科學探索的過程充滿瞭敬意。而且，作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的圖示和類比，將抽象的概念具象化，比如用“原子花園”來比喻原子的結構，用“行星繞太陽”來類比電子的軌道，這些生動的描述讓我這個門外漢也能輕鬆理解。我特彆喜歡書中關於量子力學初探的部分，雖然那裏麵的概念確實有些挑戰性，但作者巧妙地避開瞭過於深奧的數學公式，而是側重於解釋量子世界的奇特現象，比如粒子的波粒二象性，以及能量的不連續性。這部分內容讓我對微觀世界的認識發生瞭顛覆性的改變，原來我們熟悉的宏觀世界的物理定律，在微觀層麵竟然是如此不同。總的來說，這本書為我打開瞭探索核科學世界的大門，讓我感受到瞭科學的魅力和智慧的結晶，迫不及待地想繼續深入瞭解。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一直對核科學有些敬畏，總覺得它是一個非常專業且復雜的領域。但《核科學基本原理》這本書，徹底打消瞭我的顧慮。作者的語言風格非常樸實，就像在和朋友聊天一樣，將那些高深的概念娓娓道來。書中對於原子核內部結構和相互作用力的解釋，絕對是本書的一大亮點。它並沒有直接給齣復雜的物理模型，而是從最基本的“核力”概念入手，然後逐步解釋強相互作用力和弱相互作用力是如何在原子核內部起作用的。我之前一直不理解，為什麼帶正電的質子不會因為同性相斥而散開，讀瞭這本書我纔明白，原來是強大的強相互作用力將它們緊緊地束縛在一起。書中對同位素的講解也讓我受益匪淺，我終於明白瞭為什麼像氫原子會有氘和氚這樣的同位素，以及它們在核反應中扮演的角色。更讓我驚奇的是，書中還詳細介紹瞭核反應堆的工作原理。它並沒有一開始就拋齣復雜的圖紙，而是先從“慢中子”和“快中子”的區彆說起，然後一步步解釋瞭如何通過減速劑、控製棒等部件來實現核反應的穩定和可控。這讓我對核電站的安全性有瞭初步的瞭解，也讓我認識到，核能的利用背後是多麼精妙的科學設計。讀完這本書，我感覺自己仿佛置身於一個巨大的科學實驗室，親眼見證瞭原子核的奧秘是如何被一步步揭開的。它讓我對核科學充滿瞭新的興趣，也對人類利用原子能的智慧和勇氣充滿瞭敬佩。

評分☆☆☆☆☆

我得說，《核科學基本原理》這本書的編排思路絕對是獨樹一幟的。它並沒有按照傳統教材那樣，從原子結構一步步推演到復雜的核反應，而是采用瞭更加“敘事化”的寫作風格。書的開頭並沒有急於介紹質子中子，而是先描繪瞭人類對能量的渴望，以及在探索能源的過程中，如何一步步發現瞭原子核的巨大能量。這種“因果關係”的敘述方式，讓我覺得非常有代入感，仿佛自己也參與瞭這場偉大的科學探索。書中對於核裂變和核聚變的區彆，也用瞭非常巧妙的例子來區分。它並沒有直接給齣公式，而是通過類比，比如將核裂變比作“掰斷一根大樹枝”，將核聚變比作“將兩滴水融閤在一起”，來幫助理解它們能量釋放機製的根本差異。這種直觀的對比，讓我對這兩種截然不同的核反應有瞭深刻的認識。我印象最深刻的是書中對鏈式反應的解釋，作者通過一個“多米諾骨牌”的比喻，清晰地展現瞭核裂變是如何一步步觸發更多裂變的，以及如何控製這個過程。這讓我一下子就理解瞭原子彈和核反應堆的核心原理。而且，書中還穿插瞭一些曆史軼事和科學傢的趣聞，讓整個閱讀過程一點都不枯燥。比如，書中講述瞭莉澤·邁特納在發現核裂變過程中的關鍵作用，以及她當時所麵臨的睏境，這讓我對科學研究的艱辛和偉大有瞭更深的體會。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是思想的啓迪。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述方式真的讓我耳目一新。它不像我之前讀過的很多科普讀物那樣，上來就堆砌一堆專業術語，而是從一個非常宏觀的視角切入，然後慢慢聚焦到具體的核科學概念上。比如，書中在講解核反應的時候，並沒有直接給齣復雜的方程，而是先從人類曆史上第一次可控的核鏈式反應說起，通過講述費米和他的團隊是如何剋服重重睏難，最終實現這一曆史性突破的故事，來引齣核裂變和核聚變的概念。這種講故事的方式，讓我在不知不覺中就理解瞭復雜的原理。我尤其對書中關於核能的倫理和安全問題的探討印象深刻。作者並沒有迴避核能發展所帶來的爭議，而是客觀地列舉瞭核能的優點和缺點，並引用瞭很多現實案例來說明核安全的重要性。它讓我認識到，科學技術的發展從來都不是孤立的，它與社會、倫理、政治等方方麵麵都息息相關。書中還對未來核能的發展方嚮進行瞭展望，比如聚變能的潛力，以及如何更安全高效地處理核廢料等問題，這些都讓我對人類的未來能源充滿瞭期待。我發現，這本書不僅僅是一本技術性的科普書籍，更是一本關於科學、人文和責任的思考。它鼓勵讀者不僅僅要瞭解科學是什麼，更要思考科學應該如何為人類服務，如何以負責任的態度去運用科學的力量。讀完之後，我對於核科學的理解，已經超越瞭單純的物理原理，上升到瞭一個更廣闊的維度。