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品牌图书
仰望量子群星——20世纪量子力学发展史
澳门教育出版社
作 者: 魏凤文 高新红   出版时间:2016-03
ISBN:9787553643113
开本尺寸: 16开
定 价:78.00元
印 次: 1
编辑推荐
20 世纪的▓物理学发生了翻天覆地的▓变化,它不仅改变了物理学的▓整体面貌,也促进了相关学科的▓大发展。量子力学与相对论理论一起,成为近代物理学的▓两大支柱,它的▓新概念和新理论也深度影响着其他相关学科,使固体物理、生物物理、物理化学、核物理、天体物理甚至宇宙学等领域都取得了革命性的▓进展。
这一学科由众多耀眼的▓群星共同撑起,其创建与发展跨越了整整一个世纪。在历史的▓沧桑之中,群星荟萃,以玻尔、玻恩、薛定谔、泡利、海森堡、狄拉克、惠勒、费曼、诺依曼、贝尔、阿斯佩等为代表的▓众位大师,他们各放异彩,构成了密不可分的▓整体。
如今,这些大师绝大部分已经去世,但是□□,只要你是□□一位认真、严肃并珍重历史的▓人,一定能从这些人物和他们的▓事迹中捕捉到使人感到津津有味并发人深省的▓东西。它们使你怀着深深的▓敬意,不自觉地被这些人和事所触动。
目录
第一章 玻尔——原子量子论的▓开创者,量子力学的▓哲学与对话大师
曼彻斯特之行
揭开原子的▓量子秘密
关于原子谱线研究
原子量子论三部曲
对玻尔原子量子论的▓反响
玻尔原子模型的▓修正
元素周期性的▓研究
玻尔研究所
玻尔的▓国际影响
玻尔的▓研究方法
获诺贝尔奖
关于互补性原理的▓思考
互补性原理
与薛定谔就两种量子力学的▓对话
第五届索尔维物理大会与巴黎大会
玻尔与爱因斯坦的▓第一次对话
玻尔与爱因斯坦的▓第二次对话——爱因斯坦的▓光盒子
原子核研究
玻尔与爱因斯坦的▓第三次对话——EPR理论
救援行动与逃亡
加速器与核裂变研究
海森堡造访研究所
回到研究所
丹麦之子

第二章 玻恩——确定性世界的▓终结者
青少年时期
进入布雷斯劳大学
初到哥丁根
遭遇克莱因
再次遭遇克莱因
晶体点阵结构研究
婚姻与宗教
93 宣言 与爱因斯坦的▓友谊
从法兰克福到哥丁根
玻尔理论与非连续性的▓突破
量子力学的▓突破性进展
薛定谔波动力学的▓问世
波函数的▓几率诠释
“确定论”的▓终结与“因果律”
疯狂的▓小镇
玻恩与奥本海默
哥本哈根学派的▓亮相
婚姻危机与玛丽娅•葛培特
离开哥丁根
从“丛林课堂”到剑桥
未知的▓未来
在爱丁堡大学
迟到的▓诺贝尔奖

第三章 薛定谔——波动力学理论的▓创建者
青少年时期
进入维也纳大学
早期研究
初探广义相对论与色彩学研究
苏黎世,早期原子量子论研究
关于波动性的▓思考
波动力学的▓创立
破解矩阵力学与波动力学的▓关系
洛伦兹的▓反应
与同行的▓交流
与玻尔之争
访问美国
在柏林
纳粹与科学
在牛津
格拉茨事件
逃出奥地利
来到都柏林
波函数的▓统计性诠释、“坍缩”与“薛定谔猫”
统一场理论研究
哲学思考及著作
什么是□□生命
永不止息

第四章 泡利——不相容原理之父
男孩子的▓物理学
复杂的▓身世
来到慕尼黑
恩师索末菲
令人倒霉的▓磁性
来到哥丁根
上帝的▓鞭子
恼人的▓“反常塞曼效应”
不相容原理的▓建立
泡利与海森堡
批评者泡利
关于电子自旋
苏黎世时期
中微子概念的▓提出
赴美
寂寞的▓研究者
获诺贝尔奖
病逝

第五章 海森堡——不确定性原理的▓发现者
一个喜欢音乐和数学的▓少年
动荡中的▓抉择
研究生之父——索末菲
海森堡模型
“成功优于手段”
量子三角
矩阵力学的▓诞生
两种量子力学之争
不确定性原理
与玻尔之争 互补性原理
美国之行
莱比锡理论物理研究所
量子电子场、铁磁性研究
无限大诘抹堁与空间点阵结构的▓设想
核结构与核力的▓研究
纳粹风暴
获诺贝尔奖 第二轮大清洗运动
“德国物理学”运动 海森堡—盖革—维恩请愿书
索末菲继承人之争
宇宙射线研究
海森堡事件
海森堡事件的▓调查
核武器研究 铀俱乐部
哥本哈根之行
“ε-行动” 战后归来
战后研究 宇宙方程
晚年

第六章 狄拉克——谨言少语的▓量子力学独行侠
一位拘谨少言的▓人
冷淡的▓童年
大学
改变命运的▓数学课
初到剑桥
“第一飞人”
投身量子力学
正则变换与狄拉克方程
大萧条中的▓局外人 对正电子的▓预言
埃伦费斯特之死
对美的▓追求
教学与著作均如其人
年轻的▓卢卡斯教授与诺贝尔奖得主
独有的▓“三栖”特征
恼人的▓“无限大困难”
婚姻与友情
晚年

第七章 量子力学第三代大师——关于“叠加态”“纠缠态”的▓研究与“量子真实”
历史的▓回顾
光和物质的▓奇异性质——光子光学新说
杨氏双缝和“薛定谔猫”
量子叠加态的▓坍缩——对猫实验和双缝实验的▓说明
“惠勒猫”——“延迟选择”实验
阿斯佩的▓延迟实验与玻尔的▓互补原理
玻姆的▓量子纠缠态研究
贝尔及贝尔定理
西姆尼、霍恩、克劳瑟与EPR
阿斯佩等人的▓量子纠缠态实验
量子纠缠态的▓其他实验
量子遥传学与密码学研究
诺依曼与量子力学体系研究
多重宇宙诠释
量子真实
不同的▓声音
编辑概况
魏凤文 女,1938年11月生于北京,退休后长期旅居国外。曾是□□首都师范大学教授、硕士生导师、全国高校电磁学研究会常务理事。曾长期从事普通物理和理论物理教学,也曾从事光学科研。曾发表表面增强拉曼散射(SERS)科研论文两篇、有关教学科研论文十余篇,主要著作有《时空物理纵横》《广义相对论基础》《20世纪物理学史》《当代物理学进展》等。

高新红 女,1971年生于北京。首都师范大学物理系讲师。主要从事大学物理教学和研究。发表论文《电磁学教学中形象思维能力研究》《运用多元智能理论改进教法》等。著作有《物理演示实验集锦》。
内容概况

在自然科学中,量子力学不同于爱因斯坦相对论、牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、摩尔根遗传学、达尔文进化论,由于参与人数之多、跨越时间之长,创建之艰辛、给自然科学带来的▓冲击之大与变革之深,使它成为一门极其独特的▓学科。

    这一学科由众多耀眼的▓群星共同撑起,其创建与发展更跨越整整一个世纪。在事业的▓辉煌与历史的▓沧桑之中,各位大师群星荟萃,各放异彩,构成密不可分的▓整体。

    本书以玻尔、玻恩、薛定谔、泡利、海森堡、狄拉克、贝尔等三代量子力学大师为线索,先容了他们的▓学术成就与研究方法,在学术质疑、诘抹堁与争辩中的▓物理对话,学术思想,人物的▓性格与人格,社会动荡中的▓境遇,成功与失败,以及他们的▓内心的▓冲突、友情、亲情与师生情谊。

    本书还记录了20世纪量子力学的▓萌发、创建与发展的▓过程。这一过程根植于欧洲的▓自然哲学,得益于数学的▓思维模式与逻辑运用,此外,教育体制的▓宽松、学术的▓自由、频繁的▓交流、严谨的▓学风与社会的▓人文精神都促成了这一学科的▓发展。

    量子力学的▓创建与发展,发生在频繁的▓战乱中。各位大师的▓学术生涯伴随着经济萧条与纳粹迫害,清贫生活与流离失所,疾病困扰与饥饿灾荒,不完全是□□成功与壮举、热闹和辉煌,相反,既有挫折与失败,也有内心纠缠不清的▓忧郁与孤独,但以荣誉、责任、勇气和自律为品性的▓高贵,对社会、对人类、对科学、对事业的▓担当精神,成就了这些量子力学大师对科学的▓纯真追求。

    本书的▓史料直接来自二十几部外文著作,像任何一部科学史书籍那样,本书也有一个重要的▓宗旨,它所携带的▓历史性、科学性与学问性的▓信息首先应是□□真实的▓,为了给出真实性的▓交待,本书清楚地注明了全部资料的▓来源和原始出处。

 


文摘
1935 年,薛定谔发表《论量子力学现状》一文。在这篇论文中,他提出了一个著名的▓猫实验,后来被称作“薛定谔猫”。这个实验的▓提出,一方面是□□为了给爱因斯坦等人的▓EPR理论助威,一方面是□□为了反对哥本哈根学派关于量子叠加态与波函数的▓“坍缩”概念。
根据哥本哈根学派对量子理论的▓诠释,在没经测量前,一个粒子有可能处于各种可能状态,它的▓状态是□□各种可能状态的▓叠加,因而总状态是□□模糊不清的▓。比如放射性元素,虽然在总量上,元素原子的▓半衰期是□□个确定值,但是□□作为一个放射性原子,它的▓衰变却是□□一个随机的▓状态,也就是□□在此时刻这个原子衰变不衰变,何时衰变,完全是□□几率性的▓,无法确定一定的▓时间。其结果是□□,只要没有观察,它便处于衰变和不衰变的▓叠加状态;只有测量时,它才随机地选择一种状态,或是□□衰变或是□□不衰变。为了反驳哥本哈根学派的▓这种说法,薛定谔想出了一个关于猫的▓假想实验。
薛定谔设想有一个封闭的▓箱子,不开箱子盖,里面发生什么外面都不知道,而且外面发生什么里面也不知道。如图所示,箱子里放入一只猫,里面有食物、有一瓶毒药,瓶上悬着一只铁锤,铁锤联通一个电子开关,而电子开关又受到放射性原子控制。如果原子发生衰变,所放出的▓α粒子就会触动电子开关,铁锤下落,击碎毒药瓶,猫就会被毒死。假如没有原子衰变,这只猫就是□□活的▓。现在,由于原子是□□否衰变处于几率状态,猫也将处于不死不活、半死半活的▓两种本征态,或者说是□□两种状态的▓叠加态。只有打开箱子的▓那一瞬间,才能确定它是□□死的▓还是□□活的▓,不开箱子,将永远不能确定这只猫是□□死还是□□活。按照哥本哈根学派的▓说法,打开箱子之后,猫的▓两种叠加态马上“坍缩”为一种本征态。
这个奇特的▓结果与大家的▓日常经验完全相违,薛定谔挖苦说:“按照量子力学的▓说明,箱中的▓猫处于死与活的▓叠加态,也就是□□既是□□死的▓,也是□□活的▓,等打开箱子一瞬,才能决定它是□□死还是□□活(请注意,不是□□发现,而是□□决定),仅看一眼,就足以叫它致命!当打开箱子盖时,叠加态结束,大家才能知道猫的▓确定态,或死,或活,岂有此理!哥本哈根学派说状态‘坍缩’,至于如何‘坍缩’、为什么‘坍缩’,他们根本也说不出来。”
正如玻尔所说,“如果谁要是□□第一次听到量子理论而不感到困惑,那他一定是□□没有听懂。”薛定谔猫就是□□诸多量子理论的▓困惑之一。薛定谔这个理想实验的▓高明之处就在于他把宏观和微观机制结合在一个实验里,目的▓就是□□想从宏观世界的▓经验来否定微观的▓量子叠加态一说。这个实验也曾困惑了剑桥卢卡斯教授牛顿席位的▓继承人、爱因斯坦之后物理学界公认的▓第一盟主斯蒂芬•霍金(Stephen Hawking)。他说,如果物理学还有什么叫他烦恼的▓话,那就是□□薛定谔猫,“谁要再跟我提起薛定谔的▓那只该死的▓猫,我就去拿枪”!
这的▓确是□□一个大问题,它要求波函数的▓突然“坍缩”,然而,现在所有的▓物理定律,包括量子力学规律中,没有一个公式能导出“坍缩”,也没有一个规律可以描述它。物理界普遍接受了哥本哈根的▓这个说明,所付出的▓代价就是□□违反了薛定谔方程,难怪薛定谔这么耿耿于怀。
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