人人都该懂的量子力学
副标题:无
作者: 阿拉斯泰尔·雷
内容简介:
前言 了解日常中的量子力学
2005年是世界物理年(World Year of Physics),是对爱因斯坦于1905年相继发表的三篇划时代论文的100周年纪念。这三篇论文中,最有名的应该是第三篇,因为他在这篇文章中提出了举世闻名的相对论,而第二篇则为“物质由原子构成”这一在当时存在争议的观点提供了明确的证据。这两篇论文都对20世纪及之后的物理学发展产生了深远影响,然而,真正带领我们走进量子力学时代的,却是爱因斯坦的第一篇论文(1)。
在这篇论文中,爱因斯坦论述了自己不久前做的一些实验。虽然在很多情况下光被人们认为是以波的形式传播的,但爱因斯坦却在论文中表示,量子(quantum)是指在光束中以波包形式传播的能量。这个明显的悖论引出了波粒二象性(wave-particle duality)概念,并最终引出了著名的或者说“臭名昭著”的“薛定谔的猫”理论。我写作《人人都该懂的量子力学》这本书的目的,就是想向读者介绍量子力学领域具有代表性的一些成果和重大突破。
虽然书中包含了一部分解释物质如何以原子及更小形式运动的内容,但我们的重点还是会放在解释日常生活中的量子力学现象上。很多人并没有意识到,许多现代科技都有着明确的量子力学基础。例如,驱动计算机运转的硅芯片内部的运行机制,以及电流能够通过金属线传导却无法通过绝缘体传导这种现象背后,都包含着量子力学原理。多年来,人们一直担心现代科技会对环境造成不良的影响,尤其是大量二氧化碳排放到地球大气中后导致的全球变暖现象。这种温室效应实际上也是量子力学的一种表现形式,而科学家们正在研究环保技术与之对抗。我们在书里讨论了这些现象,也讨论了量子力学在超导性(superconductivity)材料和信息技术中的应用。在本书的最后部分,我们阐述了量子力学所涉及的一些哲学思考。
量子力学是公认的极度复杂且难以理解的学科,人们普遍认为,一
目录预览:
人人都该懂的量子力学
人人都该懂的量子力学
版权信息
前言 了解日常中的量子力学
测一测 你对量子力学了解多少?
第1章 量子力学并非火箭科学
第2章 波与粒子
第3章 能量背后的量子力学
第4章 量子、金属与绝缘体
第5章 半导体与计算机芯片
第6章 超导现象
第7章 信息处理中的量子力学
第8章 量子力学应用中的延伸概念及难题
第9章 享受量子力学带来的智识挑战
术语表