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从量子到宇宙 颠覆人类认知的科学之旅pdf电子书版本下载

从量子到宇宙  颠覆人类认知的科学之旅
  • 高鹏著 著
  • 出版社: 北京:清华大学出版社
  • ISBN:7302452108
  • 出版时间:2017
  • 标注页数:219页
  • 文件大小:25MB
  • 文件页数:228页
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图书目录

1 光的本性之争:光是粒子还是波? 1

1.1 惠更斯的波动学说 1

1.2 牛顿的粒子学说 2

1.3 杨氏双缝干涉实验 3

1.4 泊松的乌龙球 4

1.5 光就是电磁波 6

2 电磁波能量谜团:能量竟然不连续? 7

2.1 黑体辐射谜团 7

2.2 光电效应谜团 9

2.3 原子光谱谜团 10

2.4 石破天惊的量子化假设 11

3 量子化与连续性之辩 14

3.1 芝诺悖论:你能追上乌龟吗? 14

3.2 玄而又玄的无穷 15

3.3 时空是量子化的 17

3.4 运动是连续的吗? 17

3.5 量子化才是世界的本质 18

4 光的波粒二象性 20

4.1 爱因斯坦的光子理论 20

4.2 光子理论是牛顿粒子论的回马枪吗? 22

4.3 原子能量量子化与原子光谱 24

4.4 量子理论与光的本性 26

5 爱因斯坦的疑问:什么是光子? 28

5.1 光与电磁波:剪不断理还乱 28

5.2 波动光学与量子光学:为什么有两种? 30

5.3 光的偏振:光子也会思考吗? 31

5.4 光速不变:相对中的绝对 34

5.5 静止质量为零:有还是没有? 35

6 实物粒子的波粒二象性 38

6.1 德布罗意的惊人假设 38

6.2 实物粒子波动性的观察 41

6.3 实物粒子的双缝干涉实验 42

6.4 德布罗意波的应用 45

7 量子力学的建立 47

7.1 薛定谔的波动力学 47

7.2 概率构成的物质波 49

7.3 玻尔的对应原理 51

7.4 海森堡的矩阵力学 52

7.5 量子力学正式建立 54

7.6 概率论与决定论的争论:上帝掷骰子吗? 56

8 单个粒子的波粒二象性 59

8.1 单个电子的双缝干涉实验 59

8.2 概率波与概率幅 61

8.3 观察电子的轨迹 65

8.4 跟人类捉迷藏的电子 67

9 量子力学正统解释:哥本哈根解释 68

9.1 不确定原理 68

9.2 互补原理 70

9.3 叠加态:人为测量竟如此重要? 72

9.4 波函数坍缩 76

附录 量子计算机 77

10 神奇的量子隧道效应 79

10.1 隧道效应:穿墙而过不是梦 79

10.2 扫描隧道显微镜 81

11 独辟蹊径的路径积分 84

11.1 路径积分:所有路径求和 84

11.2 路径积分对双缝实验的解释 86

11.3 路径积分的广泛应用 88

11.4 费曼图:物理学家的看图说话 89

12 坚持决定论的隐变量理论 93

12.1 德布罗意的导波理论 93

12.2 玻姆的量子势理论 95

13 量子力学的其他解释 98

13.1 意识论:我思故我在? 98

13.2 热力学不可逆过程 99

13.3 退相干理论 100

13.4 GRW理论 101

13.5 多世界理论:人人都能创造平行宇宙 102

14 人类和光子的博弈 106

14.1 单光子偏振实验 106

14.2 单光子广角干涉实验 108

14.3 单光子延迟选择实验 110

14.4 量子擦除实验 113

15 幽灵般的超距作用:纠缠态之谜 115

15.1 玻尔与爱因斯坦过招 115

15.2 EPR佯谬:纠缠态登场 119

15.3 纠缠态的实验证明 120

15.4 GHZ三粒子纠缠 124

15.5 量子隐形传态:超空间传送能实现吗? 125

16 原子内部的世界 128

16.1 古人的物质组成观点 128

16.2 原子论的胜利 129

16.3 原子还不是最小 130

16.4 原子内部结构 132

16.5 原子结构的初期模型 134

16.6 电子云:电子在哪儿? 136

16.7 电子云节面之谜 139

16.8 电子的自旋 140

16.9 电子自旋之谜 142

17 组成世界的基本粒子 145

17.1 物质的镜像:反物质 145

17.2 宇宙隐形人:中微子 148

17.3 世界的基石:夸克 149

17.4 世界的基石:轻子 152

17.5 四种基本力和力的传递粒子 153

17.6 上帝粒子:希格斯粒子 156

17.7 标准模型 157

附录 高速粒子对狭义相对论的检验 158

18 宏观量子现象:玻色-爱因斯坦凝聚 161

18.1 费米子与玻色子 161

18.2 泡利不相容原理 163

18.3 玻色-爱因斯坦凝聚 165

18.4 液氦超流现象 168

19 量子场论 171

19.1 场与粒子的统一 171

19.2 粒子的产生与转化 172

19.3 真空里隐藏的奥秘 174

19.4 再析费曼图:时间能倒流吗? 177

19.5 量子电动力学:精确度惊人的预测 180

19.6 量子色动力学:夸克禁闭 182

20 超弦理论:万物至理? 183

20.1 统一理论的探索 183

20.2 宇宙的琴弦:超弦理论 185

20.3 M理论:终极理论? 188

20.4 平行宇宙 190

附录 是否存在交叉宇宙? 191

21 宇宙大爆炸 193

21.1 膨胀的宇宙 193

21.2 广义相对论与宇宙学 196

21.3 宇宙理论的发展 199

21.4 宇宙的演化 202

21.5 恒星的演化 204

21.6 暗物质与暗能量之谜 208

21.7 时空的颤抖:引力波 210

后记 215

参考文献 217

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