科学可以这样看丛书：量子纠缠（上帝效应，科学中最奇特的现象) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 布赖恩·克莱格 著，刘先珍 译

图书标签:

• 量子力学
• 量子纠缠
• 物理学
• 科普
• 科学
• 上帝效应
• 现代物理
• 前沿科技
• 奇特现象
• 通俗易懂

出版社： 重庆出版社

ISBN：9787229038953

版次：1

商品编码：10673112

包装：平装

丛书名： 科学可以这样看丛书

开本：16开

出版时间：2011-06-01

用纸：胶版纸

页数：219

内容简介

　　

　　人类是否有一天会跨越星球之间的超大距离进行交流，研究出无法破译的密码，设计出能够在大海中捞到针的计算机，或者甚至学会建立隐形传输，那么，布莱恩·克莱格的《量子纠缠》中描述的让人惊异的科学，将因其对宇宙-我们自身的描绘，让人震惊和着迷！它是如此奇异，要掌握它（量子纠缠），想象力几乎不够用。
　　
　　如果你认为科学是可以预测的、具有颠覆常识性的事物，也许甚至有一点枯燥乏味，那是
　　
　　因为你没有遇到量子纠缠。量子纠缠是一种非常奇特的、无处不在的物理现象，它颠覆了常理。因此，本书将其称为“上帝的效应”。量子纠缠无法用通常的语言加以描述，它可在瞬间从宇宙的一端传到另一端。它是科学中奇怪的效应，然而却很少有人听说过它。量子纠缠把常识击得支离破碎。
　　
　　什么是纠缠？它是量子粒子之间的连接，是宇宙的结构单元。一旦两个粒子发生纠缠，当一个粒子发生变化，立即在另一个粒子中反映出来，不管它们是在同一间实验室，还是相距数亿光年。这种现象及其含义看起来是如此有悖于常理，以至于爱因斯坦本人称它为“幽灵一般的”，并且认为它将导致量子论的衰落。然而，科学家们后来发现，量子纠缠——“上帝的效应”，是爱因斯坦很少犯的-但也许是较大的-错误之一。在《量子纠缠》中，资深科学作家布莱恩·克莱格描述了纠缠及其历史和应用。该书可读性强，引人入胜，全书不含公式。布莱恩·克莱格和阿米尔·艾克塞尔的书迷们以及那些对量子的各种奇异可能性感兴趣的人们，将会发现此书让人爱不释手。
　　
　　

作者简介

　　布赖恩·克莱格，拥有剑桥物理学学位，为众多杂志撰写专栏、特写和评论。作品有《无限简史》、《科学一人：罗吉尔·培根生平》、《光年：人类为光痴迷的离奇故事》。他的作品已经被译成十种语言。他和妻子、两个孩子一起住在英格兰的威尔特郡。

目录

序
关于艾丽斯和鲍勃的注记
第1章 纠缠的开始
第2章 量子的对决
第3章 成双成对的光
第4章 秘密的纠缠
第5章 布利什效应
第6章 虚幻的机器
第7章 镜子啊镜子
第8章 奇怪啊奇怪
注释
精选参考书目
致谢

精彩书摘

　　纠缠，这是一个充满暗示的词语。它让人想起被无法解开的羊毛球缠住的小猫或两个人之间复杂的人际关系。但是，在物理学中，它指的是一个非常特殊而又奇特的概念，它如此奇异、重要而且具有影响力，因此，我把它称为“上帝效应”。一旦两个粒子发生纠缠，不管两个粒子处于何处，它们彼此之间仍保持着强大的关联，用这种关联可以实现似乎不可能完成的任务。
　　若要稳妥使用“量子”一词，得先去掉其神秘面纱。这只不过是建立这样一个概念：我们研究的“量子”，是构成现实事物的微小能量和物质。
　　一般而言对于大量存在的同种结构微粒，不管是光的光子、物质的原子还是亚原子粒子，如电子、量子都是它们的组成微粒。
　　同量子打交道意味着我们研究的是某些数量固定的可测量的对象，而不是连续变化的量。实际上，量子化事物和连续事物之间的差别类似于数字信息（基于O秒和1秒的量子）和承载任何数值的模拟信息之间的差别。
　　在物理世界中，量子通常是非常小的单元，正如量子跃迁是非常小的变化一样--这一点与其在日常话题中的意义颇为不同。
　　作为本书的核心，量子纠缠现象正是这种令人难以理解但却是构成我们周围世界的微小粒子之间的关联。在量子的层面上，粒子可以被完全地连接起来，被连接的对象（如光子、电子和原子）就成为现实当中同一事物的组成部分。即使这些纠缠的粒子后来被分开到宇宙相反的两端，它们仍然保持着这种奇怪的关联。一个粒子发生变化，其变化立即在其他粒子中反映出来--不管它们之间相隔多远。上帝效应具有不确定的普遍性。
　　这种不受限定的关联使得量子纠缠的应用能够得以实现。在数据加密中若有密码的传送，这种关联可使其完全不被截获。它在量子计算机的运行中起到基本的作用--在量子计算机中，每个比特都是单个亚原子粒子，能够进行超出任何传统计算机范围的计算，甚至程序可在宇宙的整个生命周期内运行。纠缠使得从一个地方向另一个地方传输粒子成为可能，还可以不通过两个地方之间的空间来传输物体。
　　纠缠为隔开一定距离的两个粒子建立了亲密的连接，这种违反直觉的能力不仅我们觉得奇怪，而且物理学家也一样觉得奇怪。阿尔伯特·爱因斯坦（A1bert Ej tein）是直接提出纠缠无法避免的量子论科学家，他对纠缠的粒子不通过任何东西连接，却发生远距离的纠缠作用方式很不安。他在致同行科学家马克思·玻恩（Max Born）的一封信中将量子论对不受空间阻隔的能力称为“可怕的远距效应”--如幽灵一般的远距作用。
　　……

前言/序言

　　如果你认为科学是可以预测的、具有常识性的事物--也许有一点点枯燥乏味--那是因为你还没有遇到量子纠缠。作为一种非常奇特且无处不在的物理现象，量子纠缠颠覆了常理，因此，本书称其为“上帝效应”。

　　量子纠缠无法用通常的语言加以解释，它可在瞬间从宇宙的一端传到另一端。

　　有人推测纠缠是生命的来源，也可以用来解释神秘的希格斯玻色子--上帝粒子的机理。从牢不可破的密码术到远距传物，纠缠都具有巨大的应用潜力。它是科学中最奇怪的效应，然而却很少有人听说过它。

　　从前，科学似乎简单直接。在19世纪下半叶，曾因支持进化论而获得“达尔文的坚定追随者”之称的英国自然史教授托马斯·赫胥黎将科学描述为“仅仅是经过处理并组织过的常识罢了”。然而，在接下来的一个世纪当中科学上所发生的变革，尤其是在物理学上的变革证明他真的是大错特错了。

　　就拿量子电动力学来说吧，这个理论解释了物质和光的相互作用。量子电动力学是理查德·费曼在一次公开演讲中描述的。理查德·费曼是20世纪美国杰出的物理学家，他被认为是活跃在科学界的少数几个真正的天才之一。（如果你从未听过费曼的演讲，那就想象一下托尼·柯蒂斯朗读下述语句的情景）：从常识的角度来看，量子电动力学理论将自然描述得非常荒谬。但它与实验结果非常吻合。因此，我希望你能够接受自然的本来面目--荒谬。

　　我将饶有兴趣地将这种荒谬之处告诉你，因为我发现这让人心情愉快。请不要封闭自己，因为你无法相信自然是如此奇特。只需听我娓娓道来，而且我希望你在这个过程中与我一样心情舒畅。

　　本书的主题量子纠缠使得费曼备受鼓舞的荒谬性和愉悦上升到了新的水平。纠缠本身就已经非常引人注目了，但更令人称奇的是最近发现的对该奇特现象在现实世界中的应用。请准备好体验惊异和神奇吧。

科学可以这样看丛书：量子纠缠（上帝效应，科学中最奇特的现象） 拨开宇宙最深邃的迷雾，触摸现实最不可思议的脉搏 我们生活的宇宙，远比日常的直觉所能感知到的更加奇妙、更加令人费解。从浩瀚星辰的宏伟尺度，到微观粒子杳渺无踪的量子领域，科学的探索之旅总是伴随着一次次对人类认知边界的颠覆。而在这一切的惊奇之中，量子纠缠无疑是最为璀璨、也最令人着迷的一颗明星。它挑战着我们对因果、距离和实在的根深蒂固的理解，仿佛一道来自宇宙深处的回响，低语着一个我们尚未完全领悟的真相。 《科学可以这样看丛书：量子纠缠（上帝效应，科学中最奇特的现象）》正是为了带领您一同潜入这个令人眩晕的量子漩涡而精心打造。本书并非堆砌晦涩的公式与抽象的理论，而是以一种引人入胜、层层递进的方式，将量子纠缠这一科学界最核心、最前沿的现象，以最清晰、最直观、最富生命力的方式展现在您的面前。我们相信，科学的魅力在于其能够点燃好奇的火种，激发求知的欲望，让原本遥不可及的奥秘，在您的眼中变得鲜活起来。 本书将带您踏上一场穿越时空的思想冒险，去探寻： 第一章：打破日常的牢笼——当粒子不再孤单 在我们的日常经验中，物体总是独立的，它们的状态只取决于自身，与遥远的其它事物毫无关联。一个苹果掉落，不会因为月亮的移动而改变轨迹。然而，在量子世界，这种“独立性”的观念被彻底瓦解。本书将从经典物理学的基石出发，逐步引导您认识到微观粒子的奇异行为。我们将一起回顾那些奠定量子力学基础的伟大实验和思想，例如黑体辐射、光电效应，以及波粒二象性等概念。但我们的重点，将不仅仅是介绍这些基础知识，而是要展现它们是如何为量子纠缠的诞生铺平道路的。 您将了解到，量子纠缠的根源在于量子叠加态和量子测量。想象两个粒子，它们在被观测之前，各自都处于多种可能状态的叠加之中，就像一枚硬币在空中旋转，既不是正面也不是反面，而是两者的某种混合。而当这两个粒子发生“纠缠”之后，它们就仿佛拥有了一种神秘的“心灵感应”，无论相隔多远，它们的状态都将紧密地联系在一起。测量其中一个粒子的状态，瞬间就会影响到另一个粒子的状态，这种关联性之强，仿佛它们仍然是一个整体。我们将通过生动的比喻和形象化的描述，帮助您摆脱宏观世界的思维定势，去理解这种超越空间的“连接”。 第二章：爱因斯坦的困惑与贝尔的证明——“幽灵般的超距作用”的挑战 量子纠缠最令人震惊之处，在于它似乎违背了爱因斯坦提出的“定域实在论”原则，即任何信息传递的速度都不能超过光速。当您测量一个粒子时，另一个纠缠粒子的状态瞬间改变，这难道不是一种“超光速”的通讯吗？爱因斯坦本人对此深感困惑，称之为“幽灵般的超距作用”，并认为量子力学可能是不完备的。他提出的EPR佯谬（爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬）正是对量子纠缠奇特性的集中体现。 本书将深入探讨EPR佯谬的提出背景及其对量子力学发展的影响。我们将详细介绍物理学家约翰·贝尔如何巧妙地设计出贝尔不等式，并解释这个不等式是如何成为检验量子力学是否比定域隐变量理论更优越的关键。一系列精密而令人信服的实验，从阿斯佩克到后续的更精确实验，最终以压倒性的证据证明了量子纠缠的真实存在，并否定了爱因斯坦所设想的“定域实在论”。您将在此章节中，感受到科学如何通过一次次严谨的实验和理论的碰撞，不断逼近宇宙的真相。我们不会回避实验的复杂性，而是会将其核心逻辑以易于理解的方式呈现，让您体验到科学研究的严谨与魅力。 第三章：量子纠缠的“上帝效应”——现实的本质是什么？ “上帝效应”这个富有哲思的称谓，并非指向某个宗教意义上的神祇，而是对量子纠缠所揭示的宇宙深层联系的一种隐喻。它挑战了我们对“实在”本身的理解。我们习惯于认为，事物具有独立于观测而存在的客观属性。然而，量子纠缠似乎暗示，粒子的属性在被观测之前，可能并不确定，而观测行为本身，甚至与远处纠缠粒子的状态，都可能共同“塑造”了现实。 本书将深入探讨量子纠缠对哲学和物理学基本概念的影响。我们将讨论量子测量中的“坍缩”问题，以及不同的诠释（例如哥本哈根诠释、多世界诠释等）如何试图解释这些现象。您将了解到，量子纠缠并非仅仅是一个理论上的“怪胎”，它更是现代物理学理解宇宙运作方式的核心。从宇宙的起源到黑洞的奥秘，量子纠缠的身影无处不在，它可能隐藏着解决暗物质、暗能量等宇宙未解之谜的线索。我们将以一种启发性的方式，引导您思考：我们所感知的“现实”究竟是如何形成的？它是否比我们想象的更加灵活和互联？ 第四章：超越科幻的现实——量子纠缠的革命性应用 量子纠缠的奇特性，不仅是学术界探讨的焦点，更是未来科技革命的强大引擎。本书将目光投向量子纠缠的实际应用，揭示这项看似“怪异”的科学是如何正在改变我们的世界。 量子通信与量子密码学： 量子纠缠为实现绝对安全的通信奠定了基础。由于任何窃听行为都会扰乱纠缠态，导致信息泄露被立即发现，量子密码学有望彻底终结信息被破解的时代，为国家安全、金融交易、个人隐私提供前所未有的保障。我们将详细介绍量子密钥分发（QKD）的工作原理，以及它如何利用纠缠的特性来构建无法被窃听的安全通信网络。 量子计算： 量子计算机，这个曾经只存在于科幻小说中的概念，正因量子纠缠而变得触手可及。利用量子叠加和纠缠，量子计算机能够执行经典计算机难以企及的海量并行计算，有望在药物研发、材料科学、人工智能、金融建模等领域带来革命性的突破。本书将解释量子比特（qubit）的叠加态和纠缠态如何构成量子计算机强大的算力基础，并展望其未来的发展前景。 量子传感与量子测量： 量子纠缠还能极大地提升传感器的精度和灵敏度，使得探测微弱信号、测量精密物理量成为可能，这对于天文学、医学成像、地质勘探等领域具有深远意义。 我们将通过具体案例和图解，展示量子纠缠是如何从一个抽象的物理概念，转化为能够解决实际问题的强大技术的。您将看到，科学的探索不仅仅是追求知识本身，更是驱动人类社会进步的根本动力。 第五章：宇宙的终极之谜？——我们还有多远 尽管量子纠缠的研究取得了巨大进展，但我们对它的理解仍处于不断深入的过程中。它仍然是许多未解之谜的核心。例如，量子力学与广义相对论的统一，以及量子纠缠在宇宙学中的作用，都是当前物理学最前沿的挑战。 本书的最后一章，将引领您思考量子纠缠的更深远意义。它是否是宇宙结构的基本原理？它是否暗示着我们所理解的“时间”和“空间”并非最根本的实在？我们是否正站在一个新的科学革命的开端？我们将简要介绍当前仍在进行的理论研究和实验探索，例如对量子引力的探索，以及如何利用更大规模的纠缠系统来进一步验证我们的理论。 《科学可以AinsiVoir丛书：量子纠缠（上帝效应，科学中最奇特的现象）》是一次邀请，邀请您用全新的视角去审视我们所处的世界。它不是一本教科书，而是一次与宇宙对话的邀请函；它不是一套枯燥的理论，而是一段充满惊奇与启迪的旅程。我们希望通过这本书，点燃您对科学的无限好奇，让您在理解量子纠缠的奇妙之处时，也能感受到科学探索的深邃魅力和无限可能。 这是一次对现实边界的探索，一次对宇宙奥秘的追问，一次对人类智慧的礼赞。加入我们，一同揭开量子纠缠的面纱，感受那份来自宇宙深处的，令人震撼的“上帝效应”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装设计着实吸引人，那种深邃的蓝色调配上简洁的字体，立刻让人联想到宇宙的奥秘和未知的探索。初翻开扉页，那种厚重感和纸张的质感就给人一种非常专业的印象，让人对接下来的阅读充满了期待。作者的引言部分，虽然篇幅不长，但那种娓娓道来的叙事方式，仿佛在邀请你进入一个全新的思维空间，而不是直接抛出枯燥的理论。我特别欣赏它在概念引入上的铺垫，没有一开始就深陷于复杂的公式，而是用一些生活化的比喻来构建一个初步的认知框架，这对于一个对前沿物理知之甚少的普通读者来说，简直是福音。这本书的排版也做得非常舒服，留白恰到其处，使得长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。整体来看，这本书在视觉和触觉上都提供了极佳的阅读体验，这在很多科普读物中是难能可贵的。它给我的感觉是，它不仅仅是一本知识的载体，更像是一件精心打磨的艺术品，让人愿意捧在手里细细品味。

评分☆☆☆☆☆

从结构布局来看，作者展现出了极强的逻辑建构能力。这本书的章节划分并非简单的知识点堆砌，而是层层递进的“思维阶梯”。每一个章节的收尾，都像是为下一章埋下了一个引人入胜的悬念，驱使着读者迫不及待地翻到下一页。尤其是那些关键转折点处的总结和提炼，往往用短短几句话，就能将前面铺垫的所有复杂信息梳理得井井有条，像是一种豁然开朗的体验。这种精心的结构设计，让读者在不知不觉中，完成了从基础概念到深层理解的跨越。它不是简单地罗列事实，而是构建了一个完整的认知框架，让读者在合上书本后，仍然能清晰地看到知识的脉络，而不是一堆零散的碎片信息。这种体系化的编排，体现了作者对学科内容深刻的理解和高超的组织能力。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的叙事节奏控制得相当精妙。它没有那种传统科普书的“大开大合”，而是像一位耐心的老教授，一步一步地引导你深入迷宫。最让我印象深刻的是，它在解释那些抽象概念时，总是能够巧妙地穿插一些历史的小故事，比如早期的思想碰撞，那些伟大科学家的个人挣扎和顿悟瞬间。这些故事片段，如同一个个闪光的锚点，帮助我的思维在复杂的理论流中找到了可以停靠的地方。比如，书中提到某个关键实验的失败，以及科学家们如何从失败中汲取教训，那种人性化的描绘，远比冰冷的公式要生动得多。这种“讲故事”的方法，极大地降低了阅读门槛，让那些原本高不可攀的科学思想变得可亲可感，甚至带上了一丝浪漫主义的色彩。它成功地将硬核的科学内容与人文关怀巧妙地融合在了一起。

评分☆☆☆☆☆

这本书在语言运用上的功力，绝对是顶级的。它似乎拥有一种魔力，能将晦涩难懂的物理学名词，转化成我们可以理解的、甚至带有一点诗意的描述。我很少在科学书籍中读到如此丰富的意象和类比。它不仅仅是“告诉”你某个现象是什么，更重要的是“描绘”出那个现象在宏大宇宙中的位置和意义。比如，它对某种粒子运动轨迹的描述，那种灵动和不确定性，读起来简直就像在欣赏一首即兴爵士乐。这种文字上的驾驭能力，使得阅读过程本身就成为了一种享受，而不是负担。很多时候，我甚至会停下来，反复咀嚼某一个句子，思考作者是如何精准地捕捉到那种科学的“神韵”。这种文学性和科学性的完美结合，使得这本书的层次感远超一般的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的一点，是它在处理“不确定性”和“已知边界”时的那种坦诚和审慎态度。很多科普作品倾向于把科学描绘成一个已经解决了一切问题的宏伟殿堂，但这本书却非常大胆地指出了当前知识体系的局限性和那些悬而未决的巨大难题。它没有试图用过于简化的答案来安抚读者，而是直面那些令人困惑的矛盾和悖论。这种诚实的态度，反而给了读者一种更深刻的敬畏感——对自然规律的敬畏，以及对人类认知局限性的谦逊。它鼓励读者去思考那些连顶尖科学家也尚未完全解答的问题，这极大地激发了读者的好奇心和探索欲。这本书最终留给我的，不是一个满意的答案，而是一系列更深刻、更有价值的问题，这才是真正优秀的科学启蒙作品所应有的力量。

评分☆☆☆☆☆

满减活动很给力，买了不少书。

评分☆☆☆☆☆

就像在他获誉甚高的《这条路径》和《攀登布兰登山》两本书一样，雷莫将自身与行走于英国本初子午线，从布莱顿穿过格林尼治再到达北海边的故事相结合。本初子午线经过许多赫然耸立于科学界的地标性建筑：艾萨克?牛顿在剑桥三一学院的小屋，查尔斯?达尔文在肯特郡的故居当村，发现第一个恐龙化石的地点，约翰?哈里森在格林尼治皇家天文台博物馆里的计时钟以及许多其他地方。雷莫逐个拜访这些地方，让那些为了开拓人类的视野而叛逆正统观念的勇敢之士的故事重新苏醒，包括那位推测出有多元世界的反叛者，我们现在认为是理所当然的，而他当时却付出了终极代价。

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生物中心主义，这个标题吸引了我，内容还没看。

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很不错的系列科普书籍，脑洞大开的想象力！

评分☆☆☆☆☆

放在购物车好久了，等京东618优惠入手的，下错！！

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商品非常给力。

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物理上究竟是什么？

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跟我其他的书一起到的 整体看还不错

评分☆☆☆☆☆

还不错，挺满意的，好评