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量子的星際漂流:從打臉牛頓開始

量子的星際漂流:從打臉牛頓開始

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9789869904438
高鵬
清文華泉事業有限公司
2020年6月16日
117.00  元
HK$ 99.45
省下 $17.55
 
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ISBN:9789869904438
  • 規格:平裝 / 256頁 / 14.8 x 21 x 1.28 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣


  • 自然科普 > 物理/化學 > 概論

















      光子:無視牛頓,無視時間,只看得見空間。

      敢打臉牛頓的量子力學,就是這麼有個性!

    ?

      【你抓得到一個光子嗎?】

      世界上最遠的距離不是生與死,

      而是你生活充滿光,你卻永遠抓不到……為什麼?

      因為愛因斯坦提出:光子的靜止質量為零,它只有運動質量!

      

      【到底是波動性還是粒子性?】

      科學家:今天要測量電子是波動性還是粒子性。

      電子:好的。

      測得到時:(電子呈現粒子性)

      測不到時:(電子呈現波動性)

      科學家:(翻桌)

    ?

      【用「念力」就能改變粒子路徑】

      在量子力學中,「波函數」代表粒子在空間出現的機率幅,

      你相信嗎?觀察者意識竟可以讓波函數塌縮!

       讓本書帶你遨遊,量子在星際間的奇幻漂流……?

    ?

      【上帝粒子=糖漿裡的魚】

      上帝粒子,即希格斯粒子,科學家告訴你:

      希格斯場就像一鍋充滿宇宙的糖漿,粒子就是在糖漿裡游的魚……

     

      【量子力學與任意門】

      哆啦A夢的任意門是所有人的童年回憶殺,

      而量子隱形傳態就是未來的任意門!

     

      【不要不相信平行宇宙】

      你是否相信存在平行宇宙?

      M理論告訴你:平行宇宙不再是科幻小說的情節……

     

      本書以各種不可思議的量子現象為主線,循序漸進介紹人類探索量子世界的過程,涵蓋了波粒二象性、疊加態、機率幅、纏結、穿隧效應、電子雲、超流體、量子真空漲落、費曼圖、超弦理論等量子力學中引人入勝的內容,以及量子工程技術,同時穿插相關歷史趣事,讓你享受故事的同時,也能輕鬆學習量子力學!?

    ?

      量子力學的世界到底多迷人?看完本書,保證你在坑底蓋別墅!



     





    自序



    1 光的本性之爭:光是粒子還是波?

    1.1 惠更斯的波動說

    1.2 牛頓的微粒說

    1.3 楊氏雙狹縫干涉實驗

    1.4 帕松的烏龍球

    1.5 光就是電磁波



    2 電磁波能量謎團:能量竟然不連續?

    2.1 黑體輻射謎團

    2.2 光電效應謎團

    2.3 原子光譜謎團

    2.4 石破天驚的量子化假設



    3 量子化與連續性之辯

    3.1 芝諾悖論:你能追上烏龜嗎?

    3.2 玄而又玄的無窮

    3.3 時空是量子化的

    3.4 運動是連續的嗎?

    3.5 量子化才是世界的本質



    4 光的波粒二象性

    4.1 愛因斯坦的光子理論

    4.2 光子理論是牛頓微粒說的回馬槍嗎?

    4.3 原子能量量子化與原子光譜

    4.4 量子理論與光的本性



    5 愛因斯坦的疑問:什麼是光子?

    5.1 光與電磁波:剪不斷理還亂

    5.2 波動光學與量子光學:為什麼有兩種?

    5.3 光的偏振:光子也會思考嗎?

    5.4 光速不變:相對中的絕對

    5.5 靜止質量為零:有還是沒有?



    6 實物粒子的波粒二象性

    6.1 德布羅意的驚人假設

    6.2 實物粒子波動性的觀察

    6.3 實物粒子的雙狹縫干涉實驗

    6.4 物質波的應用



    7 量子力學的建立

    7.1 薛丁格的波動力學

    7.2 機率構成的物質波

    7.3 波耳的對應原理

    7.4 海森堡的矩陣力學

    7.5 量子力學正式建立

    7.6 機率論與決定論的爭論:上帝擲骰子嗎?



    8 單一粒子的波粒二象性

    8.1 單一電子的雙狹縫干涉實驗

    8.2 機率波與機率幅

    8.3 觀察電子的軌跡

    8.4 跟人類捉迷藏的電子



    9 量子力學正統解釋:哥本哈根解釋

    9.1 測不準原理

    9.2 互補原理

    9.3 疊加態:人為測量竟如此重要?

    9.4 波函數塌縮

    附錄 量子電腦



    10 神奇的量子穿隧效應

    10.1 穿隧效應:穿牆而過不是夢

    10.2 掃瞄穿隧顯微鏡



    11 獨闢蹊徑的路徑積分

    11.1 路徑積分:所有路徑求和

    11.2 路徑積分對雙狹縫實驗的解釋

    11.3 路徑積分的廣泛應用

    11.4 費曼圖:物理學家的看圖說話



    12 堅持決定論的隱變量理論

    12.1 德布羅意的導波理論

    12.2 玻姆的量子位能理論



    13 量子力學的其他解釋

    13.1 意識論:我思故我在?

    13.2 熱力學不可逆過程

    13.3 去相干理論

    13.4 GRW理論

    13.5 多世界理論:人人都能創造平行宇宙



    14 人類和光子的博弈

    14.1 單光子偏振實驗

    14.2 單光子廣角干涉實驗

    14.3 單光子延遲選擇實驗

    14.4 量子擦除實驗



    15 幽靈般的超距作用:纏結之謎

    15.1 波耳與愛因斯坦過招

    15.2 EPR弔詭:纏結登場

    15.3 纏結的實驗證明

    15.4 GHZ三粒子糾纏

    15.5 量子隱形傳態:超空間傳送能實現嗎?



    16 原子內部的世界

    16.1 古人的物質組成觀點

    16.2 原子論的勝利

    16.3 原子還不是最小

    16.4 原子內部結構

    16.5 原子結構的初期模型

    16.6 電子雲:電子在哪兒?

    16.7 電子雲節面之謎

    16.8 電子的自旋

    16.9 電子自旋之謎



    17 組成世界的基本粒子

    17.1 物質的鏡像:反物質

    17.2 宇宙隱形人:微中子

    17.3 世界的基石:夸克

    17.4 世界的基石:輕子

    17.5 四種基本力和力的傳遞粒子

    1.重力

    2.電磁力

    3.弱力

    4.強力

    17.6 上帝粒子:希格斯粒子

    17.7 標準模型

    附錄 高速粒子對狹義相對論的檢驗



    18 宏觀量子現象:玻色-愛因斯坦凝態

    18.1 費米子與玻色子

    18.2 泡利不相容原理

    18.3 玻色?愛因斯坦凝態

    18.4 液氦超流現象



    19 量子場論

    19.1 場與粒子的統一

    19.2 粒子的產生與轉化

    19.3 真空裡隱藏的奧秘

    19.4 再析費曼圖:時間能倒流嗎?

    19.5 量子電動力學:精確度驚人的預測

    19.6 量子色動力學:夸克禁閉



    20 超弦理論:萬物至理?

    20.1 統一理論的探索

    20.2 宇宙的琴絃:超弦理論

    20.3 M理論:終極理論?

    20.4 平行宇宙

    附錄 是否存在交叉宇宙?



    21 宇宙大霹靂

    21.1 膨脹的宇宙

    21.2 廣義相對論與宇宙學

    21.3 宇宙理論的發展

    21.4 宇宙的演化

    21.5 恆星的演化

    21.6 暗物質與暗能量之謎

    21.7 時空的顫抖:重力波

    後記

    參考文獻






    自序




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