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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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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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量子佛学
中华文化上下五千年,综其所有底蕴,大部分内容都受到佛学直接及深刻的影响。为什么人们会那么热衷于研究佛学呢?答案是:纵观历史,世界上最神奇、最奥妙、最不可思议、对人生帮助最大的学问,就是佛学。因为它不但可以让那些了解它的人解脱世间一切苦的束缚,而且它还超越了一切宗教和知识,告诉我们人活着的终极意义和生命、宇宙的真相(实相)。 然而,自古以来,由于政治经济文化发展的制约和局限性,能够真正证悟佛学真义者极为少见。 今天,在科学技术、经济、文化高速发展的背景下,世界是可以自由往来的,各种文化是完全开放的。最为关键的是,在过去的一百年中,人类创建的量子力学带给世人一个无法相信、甚至不愿意去相信的结果:组成世界物质的基本单位——光子、电子等都是波粒二相性的。波粒二相性的意思是,世界中的一切物质——山河大地、太阳星系,你我众生、时间与空间都是被意识创造出来的。这个科研成果也直接、透彻地证实了佛学的核心奥义:实相无相——一切皆是心生幻相。因此,今天的量子力学让人们拥有了一种前所未有的直接透视佛学真义(实相)的全新方式! 本书将以今日之科学方式——量子佛学方式,以最清晰、最有力的视角,直接透视实相以及了义经中的核心思想,从而直入佛学真义的本质!相信在阅读过本书后,你会对佛学有一个超越逻辑思辨的全新认识。它必将带给你对生命宇宙的全新认识和一个积极快乐的人生。 -
量子力学概论
《量子力学概论》(英文版)(原书第2版)的特点有:1、内容合适,包含了大学量子力学最主要的内容,直接从Schrodinger方程开始。叙述非常“物理”,强调实验基础和基本概念,改变了量子力学难于理解、难于接受的教学状况。2、内容现代,在科学研究中的关的部分,在物理学各个分支中常用的部分既有精辟的叙述,又有实际举例。而与原子物理、近代物理中相关的部分,由于在低年级已有讨论,基本上不再重复。3、习题分为容易、中等和较难三个层次,可供不同基础的学生选择,且配有大量的思考性习题。根据国内的教学实际,本影印版删去了原书的第12章(后记)和附录。 -
高等量子力学(第二版)
高等量子力学课程是物理类各专业研究生的一门基础课。本书第一版就是作者在讲授此课程近20年所用讲义基础上增改而成的。本第二版式在原第一版的基础上修订而成的,此次修订主要增加了量子力学理论在一些具体问题中的典型应用技巧,加强了帮助读者提高应用能力的内容。全书分八章:希尔伯特空间、量子力学的理论结构、狄拉克方程、对称性理论、角动量理论、散射理论、二次量子化以及辐射的量子理论,内容充实新颖,理论结构和逻辑关系完整严密,并广泛采用算符代数方法。本书以基本原理为出发点进行严谨的阐述,概念定义准确,分析透彻,数学推演脉络清楚;同时注重理解能力、分析能力的训练和培养。本书是一本易读且又能引导读者进入较深层次的量子力学教材。 本书可作为高等学校物理类各专业,特别是理论物理专业研究生的教材,亦可供物理教师参考以及研究人员案头查阅。 -
Quantum Mechanics
在线阅读本书 Beginning students of quantum mechanics frequently experience difficulties separating essential underlying principles from the specific examples to which these principles have been historically applied. Nobel–Prize–winner Claude Cohen–Tannoudji and his colleagues have written this book to eliminate precisely these difficulties. Fourteen chapters provide a clarity of organization, careful attention to pedagogical details, and a wealth of topics and examples which make this work a textbook as well as a timeless reference, allowing to tailor courses to meet students′ specific needs. Each chapter starts with a clear exposition of the problem which is then treated, and logically develops the physical and mathematical concept. These chapters emphasize the underlying principles of the material, undiluted by extensive references to applications and practical examples which are put into complementary sections. The book begins with a qualitative introduction to quantum mechanical ideas using simple optical analogies and continues with a systematic and thorough presentation of the mathematical tools and postulates of quantum mechanics as well as a discussion of their physical content. Applications follow, starting with the simplest ones like e.g. the harmonic oscillator, and becoming gradually more complicated (the hydrogen atom, approximation methods, etc.). The complementary sections each expand this basic knowledge, supplying a wide range of applications and related topics as well as detailed expositions of a large number of special problems and more advanced topics, integrated as an essential portion of the text.