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《量子通史：量子物理史上的40个重大时刻》[英]吉姆·巴戈特【文字版_PDF电子书_推荐】

内容简介：

19、20世纪之交，经典物理学大厦看起来依旧坚不可摧。20世纪伊始，量子理论的种子悄然萌发，以破竹之势迅猛发展，在接下来的几十年里倾覆了几个世纪以来构建的经典世界图景，重塑了我们的科学观和世界观。我们今天对世界本质的认知，几乎都源自这一理论;我们今天应用的很多高新科技，也都以这一理论为基石。量子理论与我们每个现代人都息息相关。

从1900年的黑体辐射实验，到21世纪初CERN大型强子对撞机发现新的量子现象，量子理论经历了波澜壮阔、异彩纷呈的一百年，逐渐演变成现代物理学*重要、也*成功的理论之一，其诡谲令人发狂，其优美又令人神往。本书就带我们开启这段跨越百年的非凡旅程，以时间和地点为锚定，划分7大主题40个关键节点，追溯量子假说、哥本哈根诠释、玻尔-爱因斯坦论战、量子场论、标准模型、阿斯派克特实验、超弦革命等震古烁今的大事件，遍览普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森伯、薛定谔、费曼、杨振宁、霍金等闻名遐迩的物理学家如何在困惑与危机中重构新理论，一步一步攀上物理学之巅。

吉姆·巴戈特拥有20多年的科学研究和写作经验，他以严谨的数理思维、精湛的写作手法，全面呈现量子理论从无到有的整个历史，生动讲述坎坷与荣光交织的传奇轶事。他带我们亲临现场，与物理学家并肩而行，与“上帝”般的理论深度碰撞，用一次次的论证、实验和交战，定义量子物理学的黄金时代。

作为牛津科学里程碑书系之一，《量子通史》是我们了解21世纪前沿物理学动向的奠基之作。它凝聚了物理学史上的伟大思想，塑造并改变着我们理解世界的方式。

作者简介：

吉姆·巴戈特Jim Baggott，英国科学史作家。牛津大学化学物理学博士。着作有《希格斯：上帝粒子的提出与发现》《量子往事》等。常有作品刊登于《新科学人》《自然》等重要科学刊物。

目  录：

前言

序言 乌云蔽空

第一章 作用量量子

1 平生最难事

2 奇迹之年

3 一点客观实在

4 法兰西喜剧

5 瑰丽的内部

6 自旋的电子

7 迟来的“艳福”

第二章 量子诠释

8 幽灵场

9 该死的量子跃迁

10 不确定性原理

11 哥本哈根精神

12 不存在量子世界

第三章 量子论战

13 论战拉开帷幕

14 绝对奇迹

15 光子箱实验

16 晴天霹雳

17 薛定谔的猫

间奏曲：物理学第一次大战

第四章 量子场

18 谢尔特岛

19 似真似幻

20 漂亮的想法

21 比例中的奇异性

22 夸克出场!

23 上帝粒子

第五章 量子粒子

24 深度非弹性散射

25 粲和弱中性流

26 颜色的魔力

27 十一月革命

28 中间矢量玻色子

29 标准模型

第六章 量子实在

30 隐变量

31 波特尔曼的袜子

32 阿斯派克特实验

33 量子擦除

34 实验室的猫

35 挥之不去的幻象

第七章 量子宇宙学

36 宇宙波函数

37 霍金辐射

38 第一次超弦革命

39 时空量子

40 危机?什么危机?

结语 慰藉人心的量子?

参考文献

插图来源

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量子

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摘要：《量子通史：量子物理史上的40个重大时刻》是一本科普百科书籍，作者吉姆·巴戈特通过40个重大时刻的介绍，全面梳理了量子物理的发展历程。本文将从四个方面对该书进行详细阐述。

1、量子物理的起源

量子物理的起源可以追溯到20世纪初，当时物理学家们发现了一系列无法用经典物理学解释的现象。其中最重要的是黑体辐射和光电效应实验。爱因斯坦在1905年提出了光量子假设，开创了量子物理的先河。随后，普朗克提出了能量量子化的概念，奠定了量子理论的基础。

量子物理的发展在这个阶段主要集中在理论的建立和实验证据的积累。物理学家们通过研究原子光谱、康普顿散射等现象，逐渐揭示了量子理论的奥秘。

此外，《量子通史》还对薛定谔方程的提出、波粒二象性理论的建立等重要时刻进行了介绍。

2、量子力学的革命

量子力学的革命发生在20世纪20年代和30年代。在这一时期，波尔、海森堡、薛定谔等物理学家相继提出了量子力学的各个分支。其中，波尔的互补原理和不确定性原理，海森堡的矩阵力学，薛定谔的波动力学等成果为量子力学的建立和发展提供了重要的理论基础。

量子力学的革命使得人们对微观世界的认识发生了深刻的变革。传统的牛顿力学无法解释微观粒子的行为，而量子力学通过数学上的形式化描述，为微观世界的研究提供了有效的工具。

《量子通史》详细介绍了量子力学的数学基础、波粒二象性、量子纠缠等重要概念和实验现象。

3、量子信息与量子计算

随着量子物理的发展，人们发现量子系统具有一些独特的性质，如量子纠缠、量子叠加等。这些性质为量子信息和量子计算的发展提供了可能。

量子信息理论研究如何利用量子系统来传输、存储和处理信息。而量子计算则是利用量子比特（qubit）来进行计算，具有远超传统计算机的计算能力。

《量子通史》以量子信息与量子计算为重要的发展方向，介绍了量子纠缠的应用、量子算法的原理和实现等内容。

4、量子物理的前沿

量子物理目前仍然是一个活跃的研究领域，涉及到的问题包括量子力学的基础理论、量子测量的本质、量子系统的控制等。

《量子通史》对量子物理的前沿研究进行了概述，包括量子态的制备与测量、量子随机游走等新颖的研究方向。

通过对这些前沿问题的研究，人们将进一步深入理解量子世界，探索更多量子技术的应用。

总结：

《量子通史：量子物理史上的40个重大时刻》通过全面的阐述和介绍，帮助读者了解量子物理的发展历程和重要成果。从量子物理的起源、量子力学的革命、量子信息与量子计算、量子物理的前沿等四个方面进行详细阐述，使读者对量子物理有了更深入的认识。

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