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量子力学,怪也不怪
以人的尺度走进量子世界,探索数学形式背后的物理现实
「内容简介」
量子物体具有波粒二象性?能够状态叠加、远程纠缠,呈现出不确定性,甚至开启多世界?薛定谔的猫,真的可以既死又活?甚至,量子世界只存在于人的观察之中?……
玻尔、费曼、海森堡、薛定谔、爱因斯坦……这些伟大的物理学家也在犯误?——那他们为什么还伟大?
各种量子“理论”迄今都还很怪,在解释力和自洽性方面都还有欠缺,但这不是量子世界“本身”的问题。人类对量子世界的理解,百年来也确实在不断进步:我们可以乐观地说,虽然还有很长的路,但我们正在一点点逼近“真相”。
透过本书,你会一览量子力学理论发展的百年历程,站在科学巨人和精美理论的肩膀上,对量子世界多一丝了解,并对量子理论的应用如“量子计算机”等的前景抱持更为切实、合理于是也更有希望的期待。
「名人推荐」
多希望这本书是我写的啊。它通俗易懂、令人信服、覆盖全面地剖析了全部科学中最重要的理论,到底在讲什么。
——吉姆·阿尔-哈利利(物理学家,科普作家)
「编辑推荐」
★ 匡正你对量子力学的误解
“薛定谔的猫”是说一只猫可以同时既死又活?不,它其实是在形象地指出量子理论的问题——但事情还没完,这方面的问题,也可以获得打通微观和宏观世界的解释……同样,“不确定性原理”也不是在说我们无法准确测量量子世界中的所有量甚至任何量——因为“所有量”并不同时存在!甚至,量子力学讨论的也不是最初意义上的“量子”……量子物理学家酷爱修辞术,这给大众带来了很多困难甚至误导。阅读本书,你可以了解到耳熟能详的量子表达,到底是何意义。
★ 用尽量形象的办法,确实地讲量子力学
为什么观察发生在哪个“环节”很重要?Hmmmm,你可以想象往热水里加速溶咖啡,还是往速溶咖啡上加开水,结果并不完全相同……真·量子力学,可能有点难、有点“怪”;但如果你想了解各种量子理论如何解释世界,这些量子理论是在怎样的理论和时代背景下提出的,其本身又该如何解释,那么本书会用尽量好懂的方式,直陈这些问题,而不只是为你介绍相关物理学家的生平和逸事。
★ 当物理学和哲学相遇
对量子世界的理解,不等于量子世界本身——充分认识到这一区别,才是迈出了正确的第一步,才能理解“波粒二象性”只是量子理论的内容,却未必(甚至很可能不)是“光”本身的情形。各种量子理论只是为了数学计算便利而设,纯乎是人类认知的产物?抑或它们也在追求接近、符合客观的量子世界本身?这些融合了当代物理和哲学认识论、本体论的交叉讨论,彰显了现代科学思维的融贯性和脑力激荡特色。
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万物原理
一位伟大的当代科学家揭示了十项深刻的洞见,阐明了每个人都应该了解的物理世界。
在《万物原理》一书中,诺贝尔奖得主弗兰克·维尔切克以现代科学的深刻启示为基础,对现实进行了简单而深刻的探索。世界是什么,它又是如何运作的?维尔切克通过清晰准确的叙述,加上一份富有感染力的愉悦感,引导我们探索了关于以上问题的理解的基本概念。读完这本书,我们将以一种新的方式来看待我们身处的现实——会发现,它比以前看起来更大、更完整、更陌生。
维尔切克综合了基本的问题、事实和令人眼花缭乱的推测,研究了那些形成我们对宇宙的理解的基础观念:时间、空间、物质、能量、复杂性和互补性。他挖掘基础科学的历史,探索我们知道什么以及我们是如何知道这些的,他带领我们在科学世界的视野中旅行。精彩、清晰、平易近人,这是一场凝聚人类智慧和想象力的盛宴,将扩展你的世界和思维。
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物理学家的智性冒险
《物理学家的智性冒险》因疫情、物流影响,2022.2.21正式上市!
下一个“史蒂芬·霍金”,享誉世界的物理学家——卡洛·罗韦利
《时间的秩序》时隔3年,全新科普力作!
从诗意的宇宙望向复杂的世界,一场物理与人文的对话。
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10年人文科普文章首度集结成书,再现全球科普阅读新浪潮。
在浩瀚的宇宙中,追寻时空的奥秘;
在 巨人的肩膀上,回望智慧的碑铭;
在科学与人文之间,探究人类的未来。
从前沿物理出发,再度以诗意的语言颠覆我们的常识与直觉。
权威讲述科学家的传奇人生,一次全新的科普阅读之旅。
从亚里士多德、哥白尼、牛顿到乔治·勒梅特、罗杰·彭罗斯、史蒂芬·霍金,
卡洛·罗韦利以无法抗拒的渊博与优美,引领你了解我们所栖居世界的真相,完整呈现科学和人文的迷人与优美。
大家都在读,口碑如潮的明星作家!让物理变性感的男人——意大利物理学家卡洛·罗韦利。
卷福、抖森、坂本龙一、陈嘉映、姬十三、李淼、黄磊、杨采钰都在读;
系列作品豆瓣科普TOP10、评分接近9分;
“文津图书奖”、多所大学入学推荐;
《自然》《时代周刊》《卫报》《纽约时报》《新京报》等媒体推荐;
系列作品畅销10年、销量接近60万册;一代人的宇宙启蒙,新作延续传奇。极致精装精美开本,封面烫银设计。
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本书是享誉世界的物理学家卡洛·罗韦利近10年人文科普随笔首次合集出版.
共收录46篇精品随笔,分别从物理学、科学家、人文与科学三个角度。
引领你了解困扰哲学家、诗人、艺术家的亘古难题,解答关于我们所栖居世界的真相。
从黑洞、引力波、大爆炸的量子引力与时间的诞生到空间、三维球面、确定性与全球变暖。
《时间的秩序》之后,再度让科学浪漫如诗。
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纳米与生命
这是一本关于纳米技术及其应用的科普读物,涉及生物物理学、医学及工程科学等领域。
纳米技术是生物学与医学领域的明星,也让物理学家为之着迷,是多学科交叉融合的典型科学领域之一。一直以来,像生命的起源、生命的多样性等吸引各个领域科学家的问题,远未得到明确的解答;然而,逐渐加快的学科融合已经成为必然趋势,让我们意识到自己正处于一个拐点上:科技即将改变我们对于生命的认识,而这会带给人类更强大的治愈疾病的力量。
这本书言简意赅地讲述了生物学、医学、物理学等学科融合的历程,介绍了由此产生的新科学。作者将对生命的研究置于广阔的语境中,旨在对支配整个宇宙运行的规则有全新的理解,也展望了这种学科融合对人类的健康和生活质量的提升有怎样的深远影响。
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量子宇宙
世界公认的量子力学科普经典,一本书让你弄清楚宇宙的本质,看到科技的未来。
对于物理学者来说,量子力学是支持我们理解自然世界的三根砥柱之一,另外两根是爱因斯坦的狭义和广义相对论。爱因斯坦的理论分别处理了时间和空间的性质,以及引力问题,而量子力学处理剩下的一切问题。量子世界的"怪异"有很多丰碑“双缝实验”“薛定谔的猫”“不确定性原理”,它常常导致混乱,坦率地说,是糟糕的科学。
英国明星科学家布莱恩·考克斯和他的同事英国曼彻斯特大学理论物理学教授杰夫·福修共同编写了这本科普经典《量子宇宙》。书中用简洁的语言讲述了量子力学如何为自然界提供了一个具体的模型,其本质可与牛顿的运动定律、麦克斯韦的电磁理论、爱因斯坦的相对论相媲美。为了让大众读者更好地走进量子力学的物理世界,本书从物理的发展进程切入,追问哪些实验观察使量子力学成为必要,它是如何构建的,以及为什么我们能从中看到科技的未来,尽管它有明显的怪异性,它仍然是一个好理论。
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微积分的力量
微积分是人类历史上的伟大思想成就之一,也是数学领域不可或缺的一个重要分支。除此之外,我们更应该关注的事实是:如果没有微积分,人类就不可能发明电视、微波炉、移动电话、GPS、激光视力矫正手术、孕妇超声检查,也不可能发现冥王星、破解人类基因组、治疗艾滋病,以及弄明白如何把5 000首歌曲装进口袋里。 在人类文明进程中的这些具有里程碑意义的发明和发现背后,微积分究竟扮演了什么样的角色?围绕曲线之谜、运动之谜和变化之谜,毕达哥拉斯、阿基米德、伽利略、开普勒、牛顿、莱布尼茨、爱因斯坦、薛定谔等如何用微积分的“钥匙”打开了宇宙奥秘之“锁”?这些谜题的解决方案对人类文明的进程和我们的日常生活又产生了什么样的深远影响?
在《微积分的力量》书中,应用数学家兼“导游”斯托加茨将用一种“讲故事”和“看展览”的方式为你逐一揭晓答案。“我们不必为了理解微积分的重要性而学习如何做运算,就像我们不必为了享用美食而学习如何做佳肴一样。我将借助图片、隐喻和趣闻逸事等,尝试解释你们需要了解的关于微积分的知识。我也会给你们介绍有史以来颇为精致的一些方程和证明,就像我们在参观画展的时候不会错过其中的代表作一样。” 在高中和大学时期,尽管我们中的许多人都对这门课程退避三舍,但斯托加茨用一种新颖独特和接地气儿的方式给我们讲述了微积分的历史。相信在读完《微积分的力量》后,我们都会对微积分有更加立体生动的认知,就像欣赏名画、名曲那样发现微积分之美。