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量子世界的發現之旅 封面

量子世界的發現之旅

邁克爾·S.沃克

1429人在讀
21萬字總字數
¥22.99定價

內容簡介

零基礎讀懂量子力學,回答關於量子力學的小白問題:什麼是量子?是誰先開始研究的量子?量子力學這門學科是如何產生的?量子能用來做什麼?沒有量子行不行?物理學家卡爾·薩根說:“我們生活在一個離不開科學和技術的社會,但卻很少有人瞭解科學和技術。”在一個美麗、迷人的量子世界中,我們本身就是“量子人”,世界上的萬物也是由量子構成的,人類社會的技術進步取決於我們對量子基本原理的瞭解。量子力學徹底顛覆了我們對於現實世界的常識性認知。在量子世界中,沒有什麼是可預測的,我們已經知道的一切都被顛覆。我們需要重新思考因果關係,重新看待周圍的事物。在這裏,信息的傳播速度比光速還快……

讀者書評

★★★★★

又是一本量子力學及物理學的入門級科普讀物!爲了讓讀者理解量子力學的基本原理,作者在書中極少使用複雜的數學公式及過於專業性的術語,努力使用樸素和大衆化的語言從量子力學的角度去解釋這個物質世界,以及深藏於背後鮮爲人知的真相。隨着媒體廣告效應的不斷強化,現在“量子”作爲一個概念已經不再陌生—在微觀領域中,某些物理量的轉變是以最小的單位跳躍式進行的,而不是連續的,這個最小的單位被稱爲量子,用來描述這些理論的數學方法則稱爲量子力學。特別是2016年“墨子號”量子通信衛星的成功升空並測試以及2020年擁有“量子優越性”量子計算機的亮相,量子熱潮更是撲面而來,洶湧向前。 按照相關的說法,量子力學發展到今天,實際已經歷了兩個階段。第一次量子革命是上世紀初物理學界的深刻變革,同時也是極具顛覆性的物理革命。當然,革命的成功遠非一人之功,而是衆多物理學家共同努力的結果;量子革命所帶來的最深刻改變,是它統一了粒子形態物質與波形態物質,即所謂的“波粒二象性”;正如德布羅意說的那樣—所有的粒子都是波,所有的波都是粒子。換句話說就是:物質的存在形態既是粒子,又是波;既不是粒子,又不是波。只能說這種對物質的解讀非常讓人困惑與費解,即便是在一個世紀後的今天,這種特性仍然感覺詭異異常。瞭解這些情況後,才發覺真實的粒子完全不是教科書上所描寫那樣的經典粒子,現實世界中所真實存在的粒子應該稱爲量子粒子,而課本上的經典粒子在這個世界中並不存在,它純粹是人們頭腦中虛構出來的;“存在”這一基本概念也與以前的想象完全不同,現實世界中的存在其實是量子存在,人類世界是一個量子世界。在量子問世的首個百年裏人們事實上只做了一件事,那就是求解薛定諤方程。第一次量子革命只是基於它的基本原理開發出了一些“準”量子產品,如激光、半導體、電腦、手機等,這些設備所遵守的都是經典物理規律。 第二次量子革命的開啓始於上世紀九十年代,這次它是直接開發基於量子特性本身的量子元器件,這些元器件完全遵循量子力學規律,以量子態(量子比特)爲單位,信息的產生、傳輸、存儲、控制等全都基於量子力學,是地地道道的量子器件,稱爲量子信息技術。這些量子信息器件及技術主要涉及到量子計算、量子通信及量子測量等三個領域。可能說起來讓人難以置信,目前人類已經對量子的特性有了一定程度的瞭解,但對於更深層次的原因卻一無所知、莫衷一是,即人類對量子世界的理解僅限於“知其然,不知其所以然”的層面,這也許是被經典物理長期束縛所導致的結果。 量子力學和相對論是近現代物理學領域的兩大支柱,當人們談論量子力學時,很難完全對相對論視而不見。相對論是一種原理,一種構建物理學理論時務必遵守的原則,而量子力學則是更爲實用的理論,人們能夠基於量子力學理論開發一些極爲實用的產品及設備。相對論的適用範圍是浩瀚的宇宙空間,如廣義相對論認爲引力(重力)並不是一種力,它只是時空彎曲的表現形式;量子力學更適用於微觀世界,它所關注的重點不外乎光子、電子、質子、中子等亞原子粒子。相對論與量子力學就像兩個親兄弟,雖然他們的出生時間相差不多,但他們的性格卻大相徑庭。如果一定執著於共性,那就是,他們的出現都從根本上徹底地顛覆了原有的理論體系,也從此完全、永久地改變了人們的世界觀。 普遍的印象是,量子科技在國內只是近些年才逐漸發展成熟起來的,感覺有些像突發事件。衆所周知,量子力學發展黃金時代的上個世紀初,中國尚處於清帝國覆滅、民國初建、內戰頻繁、生靈塗炭、百業凋敝、無暇他顧的時期,這就意味着中國早已與首次量子革命失之交臂。值得慶幸和驕傲的是中國沒有再錯過第二波量子革命的浪潮,並以強大的實力傲視羣雄。當然也絕不能因此盲目自大止步不前,畢竟還有短板和弱項,比如量子測量領域到目前爲止還明顯技不如人,亟需“量子躍遷”。畢竟:成績皆屬過去,砥礪纔有明天!

★★★☆☆

都是基本知識,有擴展性,可以作爲當下量子計算相關讀物,強化知識瞭解閱讀

★★★☆☆

複習了一下高中物理,很好的科普讀物。量子計算原理講的很詳細。但是我還是沒有看懂[撇嘴]

★★★★★

相干是量子世界的核心特徵。在多宇宙論的詮釋裏,多個宇宙都是從同一組波函數演化出來的,它們應該相互聯繫、相互干涉,就如同雙縫實驗電子與自身干涉一樣,因爲它的波函數以某種方式感知到了另一個狹縫的存在。 而在實際中,宇宙和宇宙間的關聯並沒有發生,退相干解釋了微觀系統和宏觀系統之間的差異。爲什麼宏觀物體沒有表現出量子行爲,宏觀物體中上億個原子的擾動導致了退相干,各個宇宙中的大量粒子都在不斷干擾着波函數、改變波函數的相位,導致聯繫和干涉都不復存在,因此最終我們看見的是最高概率的結果。如同兩個孤立系統一樣,在這個宇宙中的我,看不見也意識不到另一個分裂出的宇宙中的我。 但是,沒有意外嗎?

★★★★★

難怪人類要發明製造那麼多人工智能機器人,因爲現在以及未來的科學與技術太深奧,太複雜了,其中好多也太危險,所以還是讓機器人去做吧。那麼人類最需要做好的就是控制住機器人,不能讓他們造反,電影終結者和黑客帝國裏面的場景絕不能發生。。

★★★★★

通俗易懂,沒有專業書那樣晦澀難懂,很好的啓蒙書,裏面對量子力學的應用,公匙,極大的提高了安全性,這也是科技帶來生產力的原因。很好的複習了泡利原理,廣義相對論,波爾實驗,紅移普朗克常數等,科技真迷人,這也是我選理工科的原因吧。

★★★★★

系統整理了量子力學及相關學識演進的歷史,又不失通俗的表述,幫助我們重拾中學物理學和化學課程內容,理解新的進展,想象各種可能。於我而言,量子通訊能否成爲看得見的產業發展現實,依舊要從書本上探尋。

★☆☆☆☆

科普讀物,高中以上學歷讀着沒壓力。作者基本就是個搬運工,全書基本上是個理論書摘,倒是很系統的摘要了有關知識的簡介。太一般吧。

★★★★★

由於排版的原因,週期表看的不太直觀,另外關於化學性質的解釋有點晦澀。整體依然是一本不錯的科普書,就是看着脈絡沒那麼清晰

★★★★☆

任何事情是科技改變世界。佛教中的因果輪迴,現實中的命中註定。磁場強度是有的。有科學根據的。

書籍信息

作者邁克爾·S.沃克
譯者李婕
出版社中信出版集團
出版時間2019-01-01
ISBN9787508696393
分類科學技術-自然科學
格式EPUB
完結狀態連載中
章節數45