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曹则贤著 著

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出版社： 中国科学技术大学出版社有限责任公司

ISBN：9787312041914

商品编码：14066211564

出版时间：2017-07-01

作  者:曹则贤 著 定  价:58 出 版 社:中国科学技术大学出版社有限责任公司 出版日期:2017年07月01日 页  数:154 装  帧:平装 ISBN:9787312041914 ●作者序之一
●作者序之二
●补充说明
●第1章 引子
●1.1 宇宙如棋局
●1.2 绚丽的光谱
●1.3 黑体辐射——从电灯到光量子
●1.4 能量量子——光电效应与固体比热
●1.5 康普顿效应
●1.6 弗兰克一赫兹实验
●1.7 巴尔末老师的数字游戏
●第2章 氢原子模型与旧量子力学
●2.1 原子结构
●2.2 氢原子的发光与电子跃迁
●2.3 原子的行星模型
●2.4 量子化方案
●第3章 什么是量子
●3.1 quantum的字面意义
●3.2 基本单位的重要性
●3.3 连续与分立
●部分目录

内容简介

量子力学和相对论是二十世纪物理学的两大支柱。即使是对于大学物理系的师生和专业的物理学家来说，这两门学科也意味着高深的学问，很少有人宣称精通相对论或量子力学。如何让非物理专业的人们，尤其是少年朋友们，理解量子力学的基础知识是许多人的愿望。世界各地的学者为此做了一些很好有益的尝试，却鲜有特别的成功。本书重点放在介绍量子力学的思想和它的应用成就上。作者用小朋友都能听得懂的语言讲述量子力学，整本书读起来更像是故事而不是物理的专业教科书，是叙述一个事件，而不是冷冰冰地向人灌输高深的学问。作者确信许多人在阅读完本书能激发起以后深入了解量子力学的兴趣。 曹则贤 著 曹则贤，1966年生，1987年毕业于中国科技大学物理系，1997年获德国Kaiserslautern大学物理学博士学位，1998年加入中国科学院物理研究所至今。编、译、著有《物理学咬文嚼字》（三卷），《至美无相》，Thin Film Growth，《量子力学――少年版》等。

《量子力学（少年版）》图书简介 引言：打开宇宙的另一扇门 你是否曾仰望星空，好奇那些遥远的星星为何如此闪耀？你是否曾玩弄过橡皮筋，感受它拉伸与弹回的力量？你是否曾疑惑过，微小的尘埃背后，隐藏着怎样的奥秘？《量子力学（少年版）》这本书，将带领你踏上一段前所未有的奇妙旅程，去探索那个比我们日常经验更加奇特、却又深刻地塑造着我们所处世界的基础——量子世界。 我们所熟知的世界，似乎遵循着一套清晰而确定的规则：一个物体要么在这里，要么在那里；它要么在运动，要么静止。然而，当我们深入到物质的最微小组成部分，也就是原子、电子、光子这些“量子”的层面时，这些我们习以为常的规则便开始变得模糊，甚至颠覆。它们不再遵循经典物理学的轨道，而是展现出一种全新的、令人着迷的“量子行为”。 这本书并非枯燥的科学论文，也不是一本晦涩难懂的大学教材。它的目标是为每一个对世界充满好奇的少年打开一扇通往量子奥秘的大门。我们将用最生动有趣的语言，最贴近生活的比喻，以及最富启迪性的故事，为你一一揭示量子世界的奇妙之处。你不需要有任何物理学背景，只需要一颗敢于想象、乐于探索的心。 第一部分：微观世界的奇异居民 想象一下，我们拥有了一台超级显微镜，可以放大到我们无法想象的程度，直到我们能看到构成物质的最小粒子。在那里，我们将会遇到一些非常特别的“居民”： 原子：不再是坚实的球体。 长期以来，我们认为原子就像一个微小的太阳系，电子围绕着原子核旋转。但量子力学告诉我们，事情远非如此简单。电子更像是一种“概率云”，它弥漫在原子核周围，我们无法精确地知道它在某一时刻的确切位置，只能说它有一定几率出现在某个区域。这种“不确定性”是量子世界最基本的特征之一。 光：既是波，也是粒子。 光，我们赖以看见世界的光，竟然同时拥有两种截然不同的身份。有时候，它表现得像水波一样，能够衍射和干涉，展现出波动性；而另一些时候，它又像是一颗颗独立的粒子（光子），能够撞击物体，传递能量，展现出粒子性。这种“波粒二象性”是量子世界最令人费解但又最迷人的现象之一。 量子叠加：一个物体可以同时处于多种状态？ 这听起来像是科幻小说里的情节，但在量子世界里却是真实存在的。一个量子粒子，比如一个电子，在被观测之前，可以同时处于多种可能的状态。就好比一个硬币，在它落地之前，你可以说它既是正面，也是反面，直到我们去观察它，它才会“决定”成为其中的一种状态。 量子纠缠：神奇的“心灵感应”。 当两个或多个量子粒子发生纠缠时，它们之间就会建立起一种奇特的联系。即使将它们分隔在宇宙的两端，一个粒子的状态会瞬间影响到另一个粒子的状态，就好像它们之间存在着某种超光速的“心灵感应”。这种现象挑战了我们对空间和因果关系的理解。 第二部分：量子世界的奇妙规则 量子世界之所以如此独特，是因为它遵循着一套与宏观世界截然不同的“游戏规则”： 能量的“打包”：量子化。 在我们的日常生活中，能量似乎是可以连续变化的，就像水龙头里的水，可以一点一点地拧开。但在量子世界里，能量是“一份一份”的，不能被随意分割。比如，原子中的电子只能处于特定的能量轨道上，就像楼梯的台阶，只能站在某一级上，而不能停留在两级台阶之间。这种能量的“量子化”是理解原子结构和光谱的关键。 不确定性原理：无法同时知道一切。 德国物理学家海森堡发现了一个惊人的事实：我们无法同时精确地知道一个粒子的所有信息。例如，你越是精确地知道一个粒子的位置，你就越是无法确定它的动量（速度和方向），反之亦然。这种“不确定性”不是因为我们的测量仪器不够先进，而是量子世界本身固有的属性。这就像你试图去精确捕捉一个快速移动的影子，越是想抓紧它，它就越是难以捉摸。 概率的统治：预测与可能性。 在经典物理学中，我们可以精确地预测一个物体的未来轨迹。但在量子世界里，我们更多的是讨论“可能性”。我们无法百分之百确定一个量子事件的发生，只能计算它发生的概率。这使得量子力学成为一门“概率的科学”，它让我们重新思考“决定论”和“随机性”的界限。 第三部分：量子力学如何改变我们的世界 你可能觉得，这些关于微观世界的奇特现象离我们很遥远，但实际上，量子力学已经深刻地改变了我们的生活，并且正在引领着未来的科技革命： 现代科技的基石： 你们每天使用的智能手机、电脑，里面的芯片都是基于半导体技术，而半导体的运行原理，正是量子力学的体现。没有量子力学，就没有我们今天丰富多彩的电子世界。 医学的进步： 核磁共振成像（MRI）技术，能够无创地查看人体内部结构，也是量子力学的应用之一。它利用原子核在磁场中的量子性质来成像。 新材料的诞生： 量子力学帮助我们理解和设计新的材料，比如激光、超导体，这些材料在工业、通信、能源等领域都有着不可替代的作用。 未来的无限可能： 量子计算、量子通信、量子加密……这些听起来如同科幻般的技术，正因为量子力学的深入研究而逐渐成为现实。量子计算机有望在破解复杂密码、发现新药物、模拟化学反应等方面展现出超越现有计算机的能力。 结语：拥抱未知，探索无限 《量子力学（少年版）》希望带给你的，不仅仅是知识，更是一种看待世界的方式。它鼓励我们打破思维定势，拥抱那些看似不可思议的现象，去理解宇宙深处的运作规律。 在这个信息爆炸的时代，掌握理解量子世界的钥匙，将是你认知世界、探索未来的强大武器。这本书是你通往这个奇妙领域的向导，它将用浅显易懂的方式，为你铺就一条通往深度理解的道路。 准备好与我们一同潜入微观的海洋，揭开量子世界的神秘面纱了吗？让我们一起，用好奇心驱动我们的探索，用想象力点亮科学的火花！这本书，就是你开启这场非凡探索之旅的最佳起点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引人了，色彩鲜明，图案充满未来感，让我一眼就喜欢上了。打开书页，印刷质量也很好，纸张厚实，文字清晰，图片生动。阅读体验上，作者的语言风格非常有趣，不像我之前看的科普书那样枯燥乏味，而是像在和一位博学的长辈聊天，娓娓道来，时不时还会冒出一些俏皮话，让人忍俊不禁。我尤其喜欢书中对一些抽象概念的类比，比如把量子叠加比作“薛定谔的猫”，虽然我之前听说过这个名字，但书中对这个思想实验的解释更加生动形象，让我一下子就理解了量子叠加的神奇之处。而且，书中还穿插了不少有趣的科学史小故事，讲述了那些伟大的物理学家们是如何一步步探索量子世界的，他们的坚持和智慧让我深受感动。我感觉这本书不仅仅是在教我知识，更是在激发我对科学的兴趣，让我觉得物理学不再是冰冷枯燥的公式，而是充满奇迹和想象力的领域。我常常会在读完一章后，就迫不及待地想和我的朋友们分享我学到的新知识，甚至会拉着他们一起讨论书中的某些观点，那种讨论的乐趣，也是这本书带给我的意外惊喜。我真的非常期待这本书接下来的内容，我已经准备好被量子世界的奇妙彻底征服了。

评分☆☆☆☆☆

拿到《量子力学（少年版）》这本书，我首先被它精美的排版和生动的插图所吸引。作者在内容的选择上非常有眼光，抓住了量子力学最核心、最引人入胜的几个概念，并且用一种非常易于理解的方式呈现出来。我特别喜欢书中对“量子纠缠”的解读，作者用了一个非常贴切的比喻，让我一下子就理解了这个看似非常违反常理的现象。而且，书中在讲解过程中，并没有一味地追求理论的严谨，而是更注重激发读者的兴趣和好奇心。我感觉作者就像一个魔术师，在用科学的语言，为我揭示一个隐藏在现实世界背后的神奇王国。我之前对量子力学一直抱有一种敬畏感，觉得它离我非常遥远，但这本书让我觉得，原来量子力学并没有那么高不可攀。它就在我们身边，影响着我们所看到的一切。这本书让我开始重新审视我所认识的世界，发现原来在我们熟悉的日常生活中，也隐藏着如此多的科学奥秘。我非常期待这本书能够帮助更多的人，像我一样，对科学产生浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式非常流畅，我感觉自己不是在阅读一本教材，而是在听一个关于宇宙奥秘的精彩故事。作者在介绍量子力学的一些基本概念时，用了大量生动的例子，比如用“骰子”来比喻量子态的概率性，让我一下子就抓住了重点。我印象最深刻的是书中对“量子叠加”的解释，作者通过一个非常巧妙的设想，让我们直观地感受到了粒子可以同时处于多种状态的可能性，这完全颠覆了我对现实世界的认知。而且，书中还对量子力学的历史发展进行了梳理，介绍了那些伟大的科学家们是如何一步步推翻旧的物理学理论，建立起新的量子世界的。这种科学探索的历程，让我觉得非常励志。我特别喜欢书中对于“测量问题”的讨论，让我意识到，在量子世界里，观察者的行为是多么重要，甚至会影响到实验的结果。这本书不仅仅是传授知识，更是在培养我一种科学的思维方式，让我学会如何去质疑，如何去探索。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《量子力学（少年版）》时，我其实抱着一种半信半疑的态度，毕竟“量子力学”这个词听起来就很高深莫测，我担心它会过于学术化，难以理解。然而，事实证明我的担忧是多余的。作者在内容编排上做得非常巧妙，从最基础的原子结构入手，层层递进，将复杂的量子概念一点点剥开。书中大量运用了生活中的例子来解释理论，比如用抛硬币的比喻来解释量子态的叠加，虽然是游戏，但却让我对概率和不确定性有了全新的认识。而且，作者在讲解过程中，并没有回避其中的难点，而是用一种非常坦诚的方式，告诉我们“这些地方确实很难理解，但我们先这样理解”。这种“不回避”的态度反而让我觉得更加踏实，也让我明白，学习科学就是一个不断挑战和克服困难的过程。我特别欣赏书中对于“测量”这个概念的阐述，让我意识到，在量子世界里，观察者的行为本身就会影响结果，这完全颠覆了我以往的认知。书中还提到了一些前沿的量子技术，比如量子计算和量子通信，虽然只是点到为止，但已经足够让我感到兴奋，想象着未来世界可能发生的翻天覆地的变化，我感到非常好奇。这本书真的就像一位耐心的老师，循循善诱，让我一步步走进了量子世界的神秘殿堂。

评分☆☆☆☆☆

这本书的优点是它能够将非常深奥的量子力学概念，用非常通俗易懂的语言表达出来，并且配以精美的插图，让整个阅读过程充满乐趣。作者在讲解“量子纠缠”时，用了“量子心电感应”的比喻，让我一下子就理解了这种神奇的现象，即使相隔万里，粒子之间也能瞬间产生关联。我特别喜欢书中对“量子叠加”的解释，作者用一个生动的生活场景，让我们理解了粒子可以在同一时间处于多种状态，这颠覆了我对现实世界“非此即彼”的认知。而且，书中还对量子力学在现代科技中的应用进行了介绍，比如激光、核磁共振等，让我看到了量子力学是如何深刻地影响着我们的生活。这本书让我觉得，学习科学，特别是量子力学，并不是一件遥不可及的事情，而是我们每个人都可以去探索的领域。我迫不及待地想知道，这本书是否还会深入探讨更多关于量子力学的奇妙应用。

评分☆☆☆☆☆

《量子力学（少年版）》这本书的语言风格非常活泼，我感觉作者就像一位经验丰富的导游，带着我在奇妙的量子世界里穿梭。书中对一些抽象概念的解释，都非常到位，比如用“全息投影”来比喻波函数的意义，让我一下子就豁然开朗。我最喜欢的部分是关于“量子隧穿”的讲解，作者用了一个非常形象的比喻，让我觉得粒子穿越能量壁垒不再是“不可思议”，而是“巧妙的策略”。而且，书中还穿插了不少有趣的物理学史话，让我了解到了那些科学巨匠们是如何在思想的碰撞中，一步步揭示量子世界的真相。这本书让我觉得，学习量子力学不再是一件枯燥的事情，而是一场充满乐趣的智力冒险。我开始对物理学产生了前所未有的热情，甚至会在睡觉前，还在回味书中的某些观点，思考着它们是否会改变我们对宇宙的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常人性化，我喜欢它将复杂的量子力学知识拆解成一个个小的、易于消化的单元。每一章都像是在探索量子宇宙的一个新角落，让我充满期待。作者非常擅长用类比和故事来解释抽象概念，比如将量子隧穿效应比作“穿墙而过”，虽然听起来很不可思议，但书中对其的解释让我觉得，这并不是魔法，而是自然规律的体现。我尤其欣赏书中对于“不确定性原理”的阐述，让我明白，在微观世界里，我们无法同时精确地知道一个粒子的位置和动量，这与我们在宏观世界里的直觉完全不同。这种对“不可知”的坦然，恰恰是量子力学的魅力所在。书中还探讨了量子力学对哲学思想的影响，这让我感到非常新奇，原来物理学还能与哲学产生如此深刻的联系。我发现，阅读这本书的过程，不仅仅是学习知识，更是在拓展我的思维边界，让我开始用一种全新的视角来看待世界。我迫不及待地想看到这本书的后续章节，去探索更多关于量子世界的奇妙之处。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的感受，更像是经历了一场奇幻的探险。我之前对于量子力学的了解，仅限于一些零散的信息，比如“粒子可以同时存在于多个地方”之类的说法，听起来就很“玄乎”。但《量子力学（少年版）》却用一种非常引人入胜的方式，将这些看似不可思议的现象串联起来。我尤其喜欢书中对于“纠缠”的描述，那种“心有灵犀”般的联系，即使相隔遥远，也能瞬间传递信息，让我觉得简直就像是科幻小说里的情节。作者在解释这些概念的时候，非常注重逻辑性，虽然涉及到一些数学公式，但都配有详尽的解释和图示，让我能够理解公式背后的含义，而不是死记硬背。我最喜欢的是书中的一个章节，讲解了量子力学在现实生活中的应用，比如激光、半导体等等，让我意识到，原来我们每天接触到的很多科技，都离不开量子世界的奥秘。这让我觉得学习量子力学不再是纯粹的理论探索，而是与我们的生活息息相关的。这本书的插图也做得非常精美，色彩柔和，线条流畅，为原本抽象的概念增添了不少视觉上的冲击力，让我在阅读的同时，也能享受到视觉上的盛宴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的独到之处在于它能够将看似高深的量子力学知识，以一种极其生动有趣的方式呈现给读者。作者在讲解“波粒二象性”时，用了非常形象的比喻，让我一下子就明白了，为什么光和粒子有时候表现得像波，有时候又表现得像粒子。我印象最深刻的是书中对“不确定性原理”的解释，作者用一个非常巧妙的实验设想，让我们体会到在微观世界里，我们无法同时精确地知道粒子的位置和动量，这是一种根本性的限制，而不是因为我们测量技术不够好。而且，书中还对量子力学的哲学意义进行了探讨，让我思考到，量子世界是否真的存在我们难以理解的现实。这本书让我觉得，学习量子力学不仅仅是学习物理知识，更是在培养一种全新的思维方式，让我能够以更开放的眼光去审视世界。我非常期待这本书能带给我更多的惊喜。

评分☆☆☆☆☆

读完《量子力学（少年版）》的初稿，我脑子里仿佛被打开了一扇新世界的大门。以往对物理学的印象，总是离不开那些冷冰冰的公式和枯燥的实验，但这本书记写的角度非常独特。它没有一开始就抛出晦涩的理论，而是从一个个有趣的现象出发，比如光到底是什么？为什么有些粒子行为如此诡异？循序渐进地引导读者进入量子力学的世界。我最印象深刻的是书中对“波粒二象性”的解释，作者用了一个非常形象的比喻，让我一下子就明白了，为什么同一个东西，有时候表现得像波，有时候又表现得像粒子。而且，作者在解释过程中，并没有用很多专业的术语，而是尽量用日常的语言来表达，即使是我这个物理学门外汉，也能看得津津有味。书中还穿插了一些关于物理学史上的著名争论，比如关于量子力学诠释的各种学派，这让我看到了科学发展过程中，思想的碰撞和进步是如何发生的，非常具有启发性。这本书让我觉得，学习科学不仅仅是获取知识，更是理解科学的思维方式和探索精神。我迫不及待地想知道，这本书的最终版本会是怎样的精彩。