圖解量子力學 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 量子力學
• 物理學
• 科普
• 圖解
• 入門
• 學習
• 科學
• 知識
• 通俗易懂
• 基礎

　　量子力學，是二十世紀最重要的物理理論，也是最撲朔迷離的一門學問。它顛覆牛頓力學，和我們對事物的一般認知不同，但它卻能完美解釋許多古典力學無法說明的現象。本書透過擬人化的薛傢小貓，以淺顯易懂的敘述方式、精彩的比喻，以及生動扼要的圖示，將量子力學裏最基礎、也最難充分掌握的概念一此講清楚、說明白。你將會發現微觀的世界竟是如此奇妙！

　　除此之外，本書最後一章還介紹量子力學如何被運用，包括：在原子大小的範圍內作結構的控製，製造齣臨界溫度高的超導體、兼具磁鐵與超導體等復閤性質的新機能材料，以及有用的新元件；大幅提高硬碟儲存資訊密度；製造高速且容量大的記憶體；製造能同時並列執行許多計算的量子電腦；未來更可望製造齣超高速電腦。

　　量子力學豐富瞭我們的生活，卻也留下諸如原子彈的負麵産物。如何好好利用這項利器，不能隻倚賴科學傢埋頭鑽研及其道德自律，而得靠全人類的睿智。第一步，就從「瞭解什麼是量子力學」開始！

本書特色

　　以簡單易懂的文字，清楚的圖解，說明深奧的量子力學知識。

作者簡介

椎木一夫

　　1971年取得慶應大學工學碩士後，同年，進入日立製作所中央研究所（The Central Research Laboratory of Hitachi, Ltd.）從事研究工作。取得慶應大學工學博士後，於1993年受聘為慶應大學理工學院副教授，次年便升任教授。著作有《給工學院學生的量子力學》等書。

譯者簡介

硃麗真

　　自由工作者，輔仁大學化學係畢業，日本築波大學環境科學研究所碩士。喜歡工作、旅行、登山。日文是年輕睏頓時的一條綫索，沿路走來意外發現許多生命裏的可能性，是到目前為止所做過最好的投資。

前言

第一章　不問Why，問How
1.從日常世界進入量子力學的世界
2.古典力學的勝利
3.電與磁
4.把牛頓力學踢到一邊去
5.不問Why，問How，然後是What
專欄1：量子力學的價值觀

第二章　先來看光的問題
1.古典力學的破綻來自光的問題
2.量子力學－－開始是産官學界的共同計畫？
3.黑體輻射問題
4.何謂波？
5.光是粒子嗎？
專欄2：發掘的纔能

第三章　波與粒子的二元性
1.光是波，也是粒子
2.自然界的藉貸也有基本單位
3.數位世界－－量子是什麼？
4.普朗剋假設的意義
5.貨幣的單位就是普朗剋常數
專欄3：創造性的工作需要水平思考法

第四章　量子力學傢族
1.何謂電子？
2.德布羅意的逆嚮思考
3.電子是粒子，也是波
4.量子力學傢族的名字裏都有「on」
5.如何同時錶現齣是粒子，也是波的性質？
專欄4：物理學與音樂

第五章　直覺的波動力學
1.薛丁格方程式
2.波動函數的值的平方代錶什麼意思？
3.波動函數的解釋
4.波包的縮併
5.測量問題的解答
專欄5：隱變數

第六章　量子力學的奇幻世界
1.兩個量不可置換
2.何謂算符？
3.進退兩難的測不準原理
4.攝氏零下273度的零點振動
5.神奇的穿隧效應
專欄6：分析性的思考

第七章　悖論
1.薛丁格的災難∕愛因斯坦的抵抗
2.薛丁格的貓
3.平行的世界
4.量子力學式的「扭麯」方法
5.量子國的犯人
專欄7：魏格納的友人

第八章　電腦應用瞭矩陣力學
1.薛丁格王國與波耳聯邦的戰爭
2.何謂矩陣？
3.矩陣力學
4.電腦很懂矩陣
5.包矢＋括矢＝一個完整的括弧
專欄8：物理學傢與數學傢

第九章　粒子不可分辨
1.不可分辨性
2.電子計分闆理論
3.如果無法分辨粒子的話……
4.玻色子與費米子
5.電子是費米子
專欄9：不可分辨性之謎

第十章　原子的世界
1.歡迎進入微觀世界
2.原子的結構
3.電子的住址
4.核分裂
5.核融閤
專欄10：日本的原子彈研究

第十一章　相對論量子力學
1.四次元的世界
2.狄拉剋方程式
3.驢子電子
4.基本粒子的世界
5.基本粒子傢族
專欄11：磁單極子

第十二章　現代煉金術
1.現代煉金術
2.不可思議的超流體
3.超導現象
4.超導城市
5.磁矩
6.電晶體
7.電腦的機製
8.小型大容量硬碟
9.終極的記憶體－－MRAM
10.約瑟夫森電腦
11.量子電腦
專欄12：許諾一個更美好的未來

索引

前言
我是一隻貓，我的主人是叫做薛丁格的理論物理學傢，所以人們又叫我薛傢小貓。有些人不知道是太忙、還是太懶，也叫我薛小貓。算瞭，怎麼叫我都可以。我現在住在量子國裏，常常懷念躺在母親溫暖懷抱中聽到的古典力學的故事，像是……

咦？大傢比較有興趣我現在待的這個國傢的故事？可是在那之前，先聽我講一些以前的故事吧。

我會到這個國傢，是因為遇到瞭普朗剋先生。那是一百年前的事囉。那天他從鼓風爐附近的舊建築走齣來，一邊逗著我口中一邊念念有詞地說，「還是搞不懂光子啊」。

沒想到他的這句話在後來引發瞭很大的影響，讓我踏上瞭遠赴量子國的旅程。

量子國是一個不可思議的地方。我最喜歡吃鯖魚瞭，主人每天都會為我買兩條魚，我都是吃得精光。但是早餐吃一條魚嫌不飽，吃兩條又消化不良。量子國裏，似乎不賣1.7條魚。母親說以前還有賣1.7條魚的小販，所以數位世界還真是傷腦筋啊。

有一天發生瞭這樣的一件事。我跳上一堵磚牆，並朝主人房間開瞭小縫的窗戶跳瞭過去，沒想到我真的穿過瞭不可能穿過的細縫進到主人房裏。原來我是貓也是波啊。

又有一天我齣門散步，發現就在稍早還玩在一起的光子正坐在公園的長椅上。她將我抱起放在膝上，安靜地摸著我的頭。我舒服的微閉眼睛、輕輕抬起頭，就看到光子從遠處走來。玻色傢的小孩都長一個模樣，完全分不齣誰是誰，實在令人睏擾。

在這個國傢連做的夢都很奇怪喲。我總夢到遠方還有一個我，就像照鏡子一樣，我舉起右手，對方也會舉起左手，靠近看，就感覺有一股怪力要拉著我更靠近。還來不及問，「你是誰？」「我是反薛小貓」的對話，我們就閤而為一，變成光，然後消失，接著我就醒瞭。

研究這個奇妙國傢的我傢主人很辛苦喔。

有一陣子我聽到前來探視生病主人的波耳先生與主人的對話，「波動函數錶現的是實體，」我的主人這麼說，「彆開玩笑瞭，波動函數錶現的是機率，我們哥本哈根學派的人都這麼認為。」波耳先生說。然後蹲坐在病房角落打瞌睡的我，突然就被主人一把拎起放進瞭一個箱子裏。

他們要做猜測箱子打開時我是生是死的實驗。波耳先生說箱子打開的瞬間，我會是半生半死的狀態，我傢主人則爭辯說不可能有那種狀態。最可憐的就是我瞭，他們都不在乎我的感受。不過多虧瞭這個實驗讓我的名氣大增。

雖然不可思議的事情一籮筐，但是我在量子國裏可是過得很舒適，還打算待久一點。那麼，就讓我來為您介紹這個國傢吧！

薛小貓的代言人 椎木一夫

评分☆☆☆☆☆

我一直對物理學懷有濃厚的興趣，但坦白說，量子力學這個領域總是讓我望而卻步。那些抽象的概念、反直覺的現象，還有層齣不窮的數學公式，都像一道道高牆，將我擋在門外。最近在書架上偶然翻到一本《圖解量子力學》，被它清晰的標題吸引住瞭。我原本期待的是一本能用圖畫和簡單的語言解釋那些深奧理論的書，能夠幫助我跨越理解的鴻溝，至少能對量子世界的奇妙有個初步的認識。我希望能從這本書裏看到微觀粒子是如何錶現得如此“不像話”的，比如為什麼一個粒子可以同時齣現在多個地方（疊加態），或者兩個遙遠的粒子之間又能瞬間産生某種神秘的聯係（量子糾纏）。我渴望理解海森堡不確定性原理到底意味著什麼，以及薛定諤的貓這個著名的思想實驗背後所揭示的量子世界的詭異。更重要的是，我希望這本書能描繪齣這些理論是如何被科學傢們一步步發現和驗證的，那些偉大的思想傢們是如何剋服睏難，最終打開瞭通往量子世界的大門。如果這本書能夠讓我不再對量子力學感到畏懼，甚至能激發起我進一步探索的欲望，那它就是一本非常成功的入門讀物瞭。我尤其期待它能在概念的解釋上做到深入淺齣，避免過於冗長的理論推導，而是通過生動的圖示和形象的比喻，將那些抽象的概念具象化，讓讀者能夠真正“看懂”量子力學的魅力所在。

评分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠用最簡潔、最直觀的方式解釋復雜事物的內容非常著迷。《圖解量子力學》這個書名，立刻就吸引瞭我，因為我渴望的是一種能夠“看懂”量子世界的體驗，而不是被一堆公式和術語淹沒。我設想，這本書會用大量精心繪製的插圖來分解那些看似神秘的量子現象。比如，在解釋玻爾模型時，我期望看到原子核周圍的電子軌道用形象的綫條描繪齣來，甚至能夠動態地展示電子躍遷的過程。對於量子糾纏，我希望能看到一種巧妙的圖示，能夠形象地錶現齣兩個粒子之間那種“心有靈犀”般的關聯，即使相隔遙遠也能瞬間同步。我特彆想瞭解，這本書是如何用圖解的方式來展示量子場論的，例如，如何可視化基本粒子的産生和湮滅，以及它們之間相互作用的媒介。我希望它能夠通過生動的圖像，讓我們觸摸到那些構成宇宙最基本單元的“虛粒子”和“場”。此外，對於量子力學在現代技術中的應用，比如激光、半導體和核磁共振成像，我希望能看到相關的圖解，展示量子原理是如何轉化為實際應用的，從而讓我更深刻地理解量子世界並非隻是理論上的抽象，而是與我們的現實生活息息相關的。

评分☆☆☆☆☆

近期，我一直在關注關於科學哲學以及科學方法論方麵的一些討論，特彆是那些涉及到基礎物理學革命的書籍。《圖解量子力學》這個名字，讓我聯想到瞭一種將抽象概念轉化為具體意象的嘗試，這正是科學理解的關鍵所在。我設想，這本書應該能夠呈現齣量子力學發展過程中，那些顛覆經典物理學認知的關鍵實驗和思想實驗。例如，雙縫實驗的圖解，是否能清晰地展示齣電子在通過雙縫時所錶現齣的乾涉條紋，從而揭示其波動性？我期望看到能夠可視化“測量問題”的插圖，展示觀察行為如何影響微觀係統的狀態，從而引齣波函數坍縮的概念。對於量子力學中存在的各種詮釋（如哥本哈根詮釋、多世界詮釋等），我希望能看到一些能夠區分它們核心觀點的圖示，讓讀者能大緻理解這些哲學層麵的爭論。我特彆關注的是，這本書是否能夠通過其“圖解”的方式，幫助我理解量子力學的概率性本質，以及這種概率性與經典物理學的確定性之間的根本區彆。如果它能清晰地描繪齣量子世界“不確定”的根源，以及科學傢們如何在這種不確定性中尋找規律，那麼它將是一本非常有價值的書。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在深入研究不同學科交叉領域的最新進展，尤其是那些正在重塑我們對世界認知的基礎科學。《圖解量子力學》這本書名，聽起來就帶有一種引人入勝的意味，暗示著一種將復雜理論視覺化的嘗試。我設想，這本書應該不僅僅是文字的堆砌，更應該是一次視覺上的盛宴。我想象著書中會齣現大量精美的插圖，它們不僅僅是為瞭裝飾，更是為瞭充當理解抽象概念的“橋梁”。例如，在解釋波粒二象性時，我期待看到能夠直觀展示光子或電子既錶現齣波動性又錶現齣粒子性的圖示。關於量子態的疊加，我期望能看到能夠形象化“同時存在”狀態的圖形，也許是某種概率分布圖，或者是一種巧妙的意象。而對於量子隧道效應，我希望看到能夠生動描繪粒子“穿牆而過”的動畫式插圖，能夠解釋為什麼在經典物理學中看似不可能的現象，在量子世界卻能發生。除此之外，我還對這本書如何呈現量子力學的數學框架感到好奇。雖然我並不期望這本書會像一本專業的教科書那樣給齣詳盡的數學推導，但我希望它能通過圖錶和可視化的方式，勾勒齣量子力學核心數學工具（如狄拉剋符號、希爾伯特空間等）的幾何意義和物理含義，讓讀者對其“長什麼樣子”有一個大緻的感知，而不是僅僅停留在抽象的符號層麵。

评分☆☆☆☆☆

我一直在尋找能夠幫助我構建一個關於宇宙運行基本規律的全麵理解的書籍，而量子力學無疑是其中至關重要的一環。《圖解量子力學》這個書名，讓我産生瞭一種期待，一種關於“可視化”科學知識的期待。我希望能從這本書中獲得對量子現象的直觀感受，而不是僅僅停留在概念的字麵理解。我希望它能描繪齣量子世界的“怪誕”圖景，例如，如何形象地展示不確定性原理，讓讀者明白為什麼我們無法同時精確測量一個粒子的位置和動量。關於量子糾纏，我期待能夠看到能夠可視化“幽靈般的超距作用”的插圖，也許是一種能夠展示兩個糾纏粒子狀態關聯性的圖示。此外，對於量子計算和量子通信等新興技術，《圖解量子力學》是否能夠提供一些關於其底層量子原理的生動解釋，也是我非常感興趣的。我希望它能夠通過圖例，幫助我理解量子比特（qubit）是如何存儲和處理信息的，以及量子密鑰分發（QKD）為何能夠實現理論上的絕對安全。如果這本書能夠將那些復雜的量子概念，如量子疊加、量子測量、量子退相乾等，通過精心設計的圖解，轉化為易於理解的視覺語言，那麼它將極大地拓寬我的視野，讓我能夠更深刻地體會到量子力學在現代科學和技術發展中的基石作用。