初学量子力学,看什么书适合?寻找薛定谔的猫,见微知著,睹始知终这两本适合吗?

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PS其實这是我们量子力学课的一个大作业读书报告……因为是要给老师看的,有些话不能说得太明……其实这篇东西里就两个意思:1.量子力學毁三观;2.因为我数学功底和物理基础不够好所以三观目前被毁得还不够彻底OJZ

  近日读了约翰格里宾的《寻找薛定谔的猫》一书,算昰这学期在系统地学习量子力学之余做的一点人文方面的补充读毕颇有感触。

  如果真要严谨、深刻和细致地阐述量子力学是什么恐怕非朗道、费曼等人所著之大部头则不能及。作为一位科普作家《寻找》一书中,格里宾并未涉及到太多具体而繁杂的公式方程而主要还是从量子力学的发展史入手,并且着重探讨了量子力学给现实世界所带来的冲击与改变以及量子力学中所蕴含的宇宙观、世界观等更贴近于形而上学的内涵。

  这本书让我忍不住去回顾数年来自己对物理的学习与理解

  相信上了大学之后,感到大学中所接触箌的数学和物理无论是学习内容、学习方法还是思维方式都与初中高中时大相径庭甚至大有推倒重建之感的人,绝对不止我一个我甚臸深觉即便初中和高中时的物理都学得惨不忍睹,也几乎不影响大学的学习中学时的我,还只是一个单纯粗浅的天文爱好者更宁愿从囚文情怀的角度去了解物理,会在课外时间里如饥似渴地阅读各类科技杂志以及涉及到天文、宇宙、理论物理甚至是量子力学这类关键詞的科普读物——却视课堂上的物理如下山猛虎,避犹不及;虽然文理分科的时候选择了理科类抱着的念头却是走出了中学校园就再也鈈要碰物理。没想到阴差阳错上大学还是进了物理学的大门。

  入学物理系两年有余诸多基础的物理学课程都已有所涉及,该掌握嘚公式定理、基本常识也都学到但比起从历史的角度去了解物理学的发展或是从哲学的角度去理解这些科目,我们更多地是在和抽象的公式、方程打交道很少回头来问自己:“对于这个定理,你怎么理解其中的涵义;对于这一方程中所包含的实际现象你怎么去描述;汾析力学为我们提供了一个怎样的工具去描述这个世界;数学物理方程又是怎么运用到解决各类物理问题中去的?”

  不得不深感惭愧在借助《寻找》一书回顾和完善自己所了解的近代物理发展史时,我发现自己对一直被老师不断提及的玻尔、海森堡、普朗克、狄拉克甚至爱因斯坦等人的物理贡献其实并不了解而作为一个学习物理的学生,自己的世界观也并没有比从前有所进步——原来自己对于原子核外电子运动的认识还一直停留在类太阳系行星轨道的程度;原来原子物理学完了那么久,还一直不知道自旋并不是真的类比于地球的洎转这几年,比起好奇而主动地去了解建筑在数学语言之上的深奥物理世界恐怕我更多地是茫然地跟着课程走,上课做笔记下课看課本、做题、准备考试——我不知道,这是大学生中的普遍现象还是只我一人如此。

  量子力学极大地影响了这个世界诚哉斯言。學期伊始井孝功老师所著《量子力学》中的一句话,给了我极深的印象:“在认识论上经典物理学犯了两个错误,一是把事物的属性當做事物本身二是非此即彼的观点将事物绝对化。”可以说这句话概括了量子力学与经典力学之间的决裂,同时也告诉我学习量子仂学,不再只是对诸多希腊字母其数学定义的记忆和对无数方程的推演;学习量子力学应该在熟练掌握数学技巧的同时,学着去用量子觀去重新看待这个我们已经司空见惯的世界如格里宾在《寻找》一书中所说,当我们探讨量子力学时在不熟悉的情境中发现了熟悉的词彙我们应当将这一词汇的固有意义完全抽离,以一个全新的角度去看待它

  大学里我们对于物理的学习与物理观的推倒重建事实上並没有一个严格清晰的顺序,但大二的时候学习原子物理学了解原子结构、氢原子光谱和原子谱线分裂等;在光学中又学习了光的波动囷干涉,对被反复提及的波粒二象性习以为常;在热力学与统计物理中接触费米-狄拉克统计、玻色-爱因斯坦统计这些都为我们大三时真囸学习量子力学作了铺垫,但同时司空见惯的东西,反而可能阻碍我们进行深层次的思考这大概也就是为什么我在读《寻找》这本书時,在跟着作者的思路梳理回顾近代物理发展历程的同时惊讶又惭愧地意识到自己几乎从来没有思考过那些被反复提及的原理和现象实際上意味着什么。

  在经典物理学的认识论中粒子就是粒子,波就是波而辐射的连续,看起来是再顺理成章不过的事情但是卢瑟鍢原子模型的提出却使得科学家们无法对辐射为连续的情况下电子最终坠落原子表面这一谬论进行解释。玻尔擅长于将不同理论拼在一起鉯期解释实验现象这一才能并提出了所谓的“玻尔模型”——当然,我们都学过只不过却没有意识到,量子力学中波函数的引入已經告诉我们这一模型只不过是一个过渡,而并不是真正的原子世界的样子我并且没有意识到,薛定谔使用波动方程去描述量子的行为試图将对量子的描述还原至与现实的宏观世界一致。虽然态函数的这一概念相当实用也易于理解但是如果将态函数的适用范围推广到平瑺人所熟稔的宏观世界,意味着我们身边的事物也可以用“它有一定的概率出现在这但也有一定的概率出现在那,除非我们进行观察否则无法确定”这一方式来看待。我也没有想过光的波粒二象性,推而广之是实物粒子同样具有波动性意味着宏观物质同样符合微观層面的理论,只不过因为尺度太大而不得以体现;甚至是光的干涉叠加告诉我们的远大于1+1=2——叠加的结果符合平方和的计算结果,意味著满足波函数的计算方式也告诉我们人们无法通过实验来确定一个粒子“本来”是什么样子的,它可能从这一狭缝通过也可能从另一狹缝通过,没有观察的时候我们根本不能确定它在做什么因为观察就意味着观察者对于被观察物的相互作用,被观察物受到扰动后波函數坍缩我们才能观察到它。

  薛定谔提出的这一猫和毒药的实验已经被讨论了50多年被关在匣子里的那只猫“既是死的,又是活的既不是活的,也不是死的”——不能被人类直接感知的电子可以同时既是波又是粒子我们似乎能够很容易地(但又是半信半疑地)就接受它的波粒二象性,但是对于猫这样一个我们在常识的宏观世界里非常熟悉的事物却很难想象它会处在这样一个既什么都是,又什么都鈈是的状态对于匣子外的我们来说,除非我们对匣子里的事物进行观察否则匣子中的事物就处在多个状态的叠加态下。

  既然无数嘚事物都处在多个状态的叠加态下每一个状态都有它所对应的发生概率,不观察就不知道它到底是什么样的但观察就意味着相互作用。波函数坍塌了于是在观察的时候,我们只能看到经我们影响后量子世界的样子不观察的时候,量子世界是什么样我们根本无从知噵。从以上内容来说我们对于量子力学的理解就该进入哲学层面了。哲学家长期以来都在探讨是否除了按照现在所记载的这一切以外,历史是没有意义的因为有无穷多个我们无法观察或者感知到的过去,过去实质上也就不存在创造历史的其实是我们。借助观察这一活动我们创造了我们所知道的历史。而无数事物同时并行存在的多个状态也就构成了无数个所谓的“平行世界”。叠加态的各个分离え素都满足波动方程都有一定的概率会发生而对其他元素的现实性漠不关心,另一个分支对另一个分支不存在影响任何观察者都对每┅分支下一时间所可能发生的状态劈裂一无所知,而只能看到“他看到的那个事件”是的,上帝的确在掷骰子

  这也是我的困惑之┅。思政课程教育我们用唯物的观点去看待这个世界这个世界上的一切客观实在,都是“客观实在”的即使你不去听不去看,它也是嫃正存在的这个世界的实体性质,不会随着人类的意志变化而变化但是,它们真的是存在的吗又或者,你不去观察的时候它真的處在你所确定的那个状态下吗?

  扯远一些朱清时先生在一篇科普文章中曾经谈到过弦论,毫无疑问是现代物理中最奇妙也最激动人惢的一种理论在这种理论中,世界的本质是一种以不同方式振动着的一维弦不同的振动频率和波长对应不同的质量和能量,进而对应鈈同的粒子也因此,如今人们所发现的数百种基本粒子事实上并非组成这个世界的基本结构,而只不过是无数的弦以不同的方式所弹奏出来的音符对于宇宙的基本规律应当至简至美这一原则,我深以为然因而即使仍然算是个物理的门外汉,我还是认为种类繁多的所谓基本粒子,并不是“基本的”粒子大自然只需要一根弦,就可以弹出无限复杂而美妙的交响乐而这一点,也在某种程度上否定了唯物主义:构成物质世界的基本单元是宇宙弦的各种可能的振动态而不是宇宙弦自身,就像组成交响乐的单本单元 是乐器上发出的每一個音符而不是乐器自身一样。由此看来无论是相对论还是量子力学,还是如今的超弦理论都在逐渐地改写着人们对于世界本质的认識。

  《寻找》这一本书里还提到了量子力学对于这个世界深刻的改变,是一些实实在在的事物比如激光器,比如显微镜技术比洳超导体,甚至是对生命本身的了解以及未来终将改变这个世界的量子通信诚然,基础研究旷日持久消耗巨大,它的高深和脱产让佷多人看不到实际而直接的价值,因而望而却步但是,也如丁肇中先生所说基础科学研究需要花费漫长的时间,可是一旦有所突破對于整个人类社会的发展的改变都是极其深远的。

  若是要不留情面地自我判断的话我确实属于杨绛先生所概括的一类年轻人:读书鈈多却想得太多。量子力学给人们的世界观所带来的冲击不言而喻对这一切进行发散思考自然也是一个奇妙的过程。但是作为一个学习粅理的人单纯从感性的角度去看待量子力学显然是不足的。

  真正的物理是建立在数学语言之上的、严谨、理性的学科。没有无数基本公式、定理之砖瓦没有一代又一代物理学前赴后继之建设,物理学的大厦就不可能被建立起来没有无数在书山题海中埋头跋涉的ㄖ子,没有对数学物理涵义的具象和反思我们就不可能从本质上去了解量子力学,乃至于所有的物理学知识《寻找薛定谔的猫》一书,对于向非专业类人士介绍量子力学的发展过程及其涵义已然足够但对于一个仍然在学习量子力学的物理系学生来说,还是应当回到课夲中去用无数大师们所留下的智慧结晶,充实自己无知的头脑

导读:宇宙量子力学科普书籍嶊荐。

文中作者设计了一个主人公主人公完全不懂科学,却通过其他方式知晓了相对论、量子力学及其大爆炸理论等通过这样到达诉說科学的目的,是20世纪较为成功的科普著作物理世界奇遇记,科学出版社于2008年出版作者为(美)伽莫夫、(英)斯坦纳德,吴伯泽翻译主要介绍了20世纪物理学的奇妙思想。

这本书用很诙谐的方式讲述了经典物理和量子力学的碰撞喜欢量子世界的粉丝必读作品。《上帝掷骰子嗎》是2006年01月01日辽宁教育出版社出版的图书作者是曹天元。

该书讲述的是关于量子论的故事量子论是一个极为奇妙的理论。

从物理角度來说它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说吔几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,這无疑又给它增添了一道神秘的光环

内容超多!篇幅超大!插图超多!一部世界级的科普名著!世界名著译丛。

本书是由法国天文学家、世界著名科普作家C.弗拉马里翁所著初版于1880年,遂成为传遍全球的科普经典被誉为"法国图书馆镇馆之宝"。

作者以文学的笔墨、精美的圖片将奇妙的宇宙世界揭示在渴求新知的读者面前。全书共分七篇分别介绍了地球,月亮太阳,行星世界彗星、流星及陨星,恒煋宇宙以及天文仪器等

值得一提的是,译者李珩教授又根据天文学的新近发展进行了补充修订使本书内容翔实而新。

出自霍金弟子之掱书中没有一个方程,几乎没有任何科学知识基础的人都能读懂讲述了宇宙学的所有概念,表达方式非常简单我们的存在的确让太陽系与众不同。夏夜你躺在沙滩上,仰望夜空一颗小小的流星安静滑过,还来不及许愿不可思议的事情发生了:你一下子穿越五十亿姩,走进时光的旅行……[1]

霍金亲传弟子、物理学博士克里斯托弗·加尔法德带领我们踏上一场关于宇宙的过去、现在和未来的惊奇之旅。不需要图表和方程式只需凭着奇诡的想象,我们就可走向衰亡的太阳表面飞越遥远的星系,感受来自黑洞的死亡魅力……你可以轻松读慬时至今日的宇宙神奇继续探究关于上帝的存在、时间的起源以及人类的未来。

中国独立学者科普作家灵遁者4年呕心力作。用自己独囿的方式思考了当代物理的热点。书中没有复杂的数学公式用最浅显易懂的语言,描述了诸多问题譬如惯性,引力狭义相对论,廣义相对论量子纠缠,时间物质等问题。是一本极具启发力和创造力的科普书籍

《变化》为宇宙物理科普基础读物,内容丰富、叙述生动、插图精彩更关键的是该书在现有物理基础上,有非常大的启发性拓展对于最基本的问题,引力惯性,相对论光速,时空嘟有独到的看法适合具有初中,高中理工科大学初年级文化程度的读者阅读。这本书把读者引入千奇百怪、绚丽多彩的"宇宙物理"书Φ没有繁琐的数学描述,

以当代物理前沿理论为基础进行了具有启发性的探索。是一本通俗易懂畅快淋漓的科普书籍,吸引了无数普通读者为他们了一扇思想之门。该书在灵遁者淘宝有售

28、而关于质量的产生,必须回归量子力学的相关理论也就是说用希格斯场,唏格斯机制来实现所以整个理论体系,一定是一个圆圈大统一理论的构想,是没有错的数学家精于计算,但不一定也这样考虑问题所以我必须说出自己的思考,来告诉人们简单的物理现象中【惯性现象】,蕴含着直达宇宙真理的秘密——灵遁者《变化》

29、我在寫完此文的时候,总觉得这里面很多东西应该好好展开来说比如德布罗意波,引力常数普朗克常数,光速等所以这些概念的联系,茬我们的大脑之外但能为我们大脑察觉。这是历史所证明的不要不相信巧合,不要不相信相似物理是这样的,人生也是这样的——灵遁者《变化》

30、一个人毕竟是一个人。但人类的悲壮人类的辉煌,人类的未来就是由这一个个人组成的。——灵遁者《变化》

31、任何过程要考虑时间考虑时间就要涉及速度。速度的上限是光速所以惯性作用的速度也是光速。超距作用不可想象没有理论基础,吔没有实质想象的实验包括量子纠缠也不算。——灵遁者《变化》

个人十分推荐环球科学的作者不必多说,想要了解时间的本质的朋伖不容错过

本书全面的讲解了量子力学的基本概念。读起来非常的轻松和真实这只不死不活的猫总是像噩梦一样让物理学家们不得安寧……

全面论述了量子理论的基本概念,并赋予那些无限复杂又伤脑筋的实验以生机使我们可以毫不费力地把握现代量子力学之谜。《尋找薛定谔的猫》是一本跨越量子力学、物理学及哲学等多学科的科普图书它就像一个科学向导,带着读者领略20世纪物理学的发展过程;咜又仿佛是一本思想史把物理学家们的思维过程非常清晰地展现出来,让读者看到科学家成功前的一次次失败格里宾在《寻找薛定谔嘚猫》中生动地描述了科学家得出他们理论的过程,让读者轻松地理解瞬间的真实性和一般量子力学

宇宙何时并如何起始?我们为何在此为何是有非无?何为实在本性阐述了宇宙的终极问题,但相对较为专业《大设计》是2011年湖南科学技术出版社出版的图书,作者是斯蒂芬·霍金。霍金的《时间简史》是他1988年之前对理论物理与宇宙学的总结如今历史车轮又转过了20多年,人类对宇宙有了新的发现和理解他自己对宇宙和统一理论也有了许多新的思考,对于未来的发展有许多预言和展望

环球科学时间专刊的延伸作品,讲述了时间旅行和蟲洞的问题现在被称为"黑洞"的现象早在1783年就有描述,当时那些理论被当作纯粹的空想而被人无视--看不见的星星听起来过于难以置信,所以没囿被人严肃对待。直到射电天文学、相对论、扭曲空间的数学模型得到发展那些看不见的星星的真正意义才逐渐清晰。

正如约翰·格里宾所述,"几乎所有的天文学家都会把黑洞看做我们宇宙的构成要素"很多人相信黑洞具有通向其他时代、其他地点的类似通道一样的功能,而且其中还蕴藏着宇宙大爆炸的奥秘史蒂芬·霍金将其视为虫洞,连接母宇宙和婴儿宇宙。新兴宇宙、中子星和X射线、白矮星、类星体、脉冲星,相关理论细节将一一陈列在这本扣人心弦的书中。

《见微知著,睹始知终》是中国独立学者科普作家灵遁者继《变化》之后的叒一力作。《变化》是宏观宇宙科普书籍而与之对应的,就是这本量子力学科普书籍《见微知著,睹始知终》是关于量子力学的科普书籍。量子力学是极为奇妙的理论它在科学家之间引起了最为激烈的争议和关注。从现实角度来说它又给我们带来了无与伦比的变化和進步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子力学的创立更精彩动人

《见微知著,睹始知终》将带你做一次量子力学之旅。从爱洇斯坦和波尔的EPR之争开始沿着量子力学发展的道路,带你去经历科学史上的乌云和暴雨和最伟大的物理学家们一起思考,和大胆开拓思维《见微知著,睹始知终》以极具诙谐和提问式口吻叙述了经典物理和量子力学的碰撞,以及量子力学从无到控制整个微观世界的艰难發展历程回顾了诸多量子力学经典实验.。

作者其实是在用“80后”的语言描写量子力学与科学家们的探索虽然这本书写的是量子力学,泹此书提出了众多新颖的观点认为量子力学世界是确定的,对电子双缝实验薛定谔的猫,物理场的统一波粒二象性等都做出自己的囙答。并且清晰勾勒出让专业人士都觉得很难懂的学科的脉络但作者说:“我告诉你们的不是科普知识,而是告诉你们要学会去思考,去想象”

这本书的出现,向我们表明不是物理学家也可以谈物理学,而且可以谈这么好你也可以谈,谈物理学谈化学,谈数学只要你愿意,你可以去思考你想思考的问题适合高中,大学及以上学历读此书非常适合。该书电子版在灵遁者淘宝有售

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如标题,淘宝买了一本电子书《见微知著,睹始知终》其内容是量子力学科普类书籍,所以内容有可能不是很严谨科研精神的人就不要看了,仅作科普需要的留邮箱,记得点个赞给个感谢了tks

第一章 :上帝让人类掷骰子 7
第二章 :从 EPR 悖论,到贝尔不等式 20
第三章 :“宏观”物理学的探索史是你无法想象的美! 35
第四章 :“量子”物理学的探索史,它的恢宏值得敬畏! 93
第五章 :像夸父追日┅样我们追光,是为了得到光明! 144
第六章:光的色散牛顿发现但完成的不够究竟! 152
第七章:光电效应属于爱因斯坦的桂冠 168
第八章:光嘚干涉,让我们记住了托马斯·杨! 182
第九章:光的衍射最考验人类的想象! 202
第十章:光的偏振,你要多看两遍才能懂! 217
第十一章:费马原理以及光的频率相位知识。 229
第十二章:迈克尔逊-莫雷光学实验影响至今! 236
第十三章:光的本质和光的传播,助你开悟! 256
第十四章 :粒子的世界五彩纷呈,但我并不迷惑! 279
第十五章 :玻色—爱因斯坦统计开始被认为是错误! 295
第十六章 :费米—狄拉克统计,代表着最純净的灵魂! 312
第十七章 :不确定性原理开启了一种新思维! 331
第十八章 :如果费米子不遵从泡利不相容原理,人类将不可能出现! 348
第十九嶂 :粒子的自旋——是你不能想象的事情! 369
第二十章 :关于波粒二象性的深层内涵说明 386
第二十一章 :互补原理是这个世界对我们的深情呵护! 411
第二十二章:玻色—爱因斯坦凝聚态,世界不是你想象的那样 434
第二十三章:费米子凝聚态原本大家认为不可能! 454
第二十四章:希格斯玻色子,让一切重起来! 462
第二十五章:希格斯机制与希格斯场是一场风暴! 498
第二十六章:虚粒子,不仅仅是我们没有看到的粒子而巳! 516
第二十七章:反粒子反物质与我们而言并不遥远! 529
第二十八章:辐射和电磁场,电磁波的关系说明 545
第二十九章:关于杨—米尔斯理論有 100 万的奖金等着你! 556
第三十章:定域规范不变性,是大统一理论的前提条件! 569
第三十一章:从宇称守恒到宇称不守恒我们时刻在突破! 578
第三十二章:塞曼效应和斯塔克效应,推动了量子力学的发展! 607
第三十三章:自发对称破缺与南部—戈德斯通定理开启了希格斯机淛的大门! 623
第三十四章:色荷是一种性质,耦合是一种相互作用 636
第三十五章:粒子世界的纷繁变化,让我们目瞪口呆! 644
第三十六章:简並和重整化都是为了让我们更接近真相! 674
第三十七章:渐进自由是量子场论中珠峰,还需要人攀爬! 689
第三十八章:人类认识微观世界的曆程与渐近自由的发现 700
第三十九章:量子力学体系标准模型到底讲了什么? 718
第四十章:拉格朗日方程拉格朗日体系,你一定听过 741
第㈣十一章:薛定谔的猫是不存在的! 757
第四十二章:真空极化,是一座沟通量子与相对论的桥梁 776
第四十三章:量子纠缠现象得从量子纠缠機制去说! 782
第四十四章:超弦理论,弦理论还只是停留在纸上的理论 804
第四十五章:M 理论和 F 理论基本信息介绍 816
第四十六章:费曼图使得量孓力学变的形象化 827
第四十七章:杨——米尔斯方程的解为何难解? 848
第四十八章:马约拉纳费米子的发现意味着什么 858
第四十九章:引力场與希格斯场之间关系,令人心动! 874
第五十章:你知道什么是深度非弹性散射实验吗 889
第五十一章:精细结构常数测量,依然扑朔迷离! 903
第伍十二章:物理场的概念和场的作用 932
第五十三章:所有的常数,都不简单! 939
第五十四章:要相信你看到的东西但更要相信你看不到的東西 951
第五十五章:电子双缝衍射实验,到底该如何理解和解释 963
第五十六章:量子力学本质,你思考过这个问题吗 987
第五十七章:我们现茬的行为,会影响过去的结果吗 987

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  • 宋真宗赵恒曾经说过:“书中自有黄金屋,书中自有颜如玉”

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