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史上最好懂 量子物理史話:上帝擲骰子嗎?

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  • 優惠期限:2019年10月31日止
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內容簡介

  最新版!暢銷上市!
  史上最好懂的量子力學
  「教科書這麼有趣就好了!」學生上課時最想偷看的物理小說!

  ◎開創科普類書寫新風格!最有趣的物理小說!科普學者一致讚譽!
  「不過,西元1927年這場華山論劍,愛因斯坦終究輸了一招。並非劍術不精,實乃內力不足。」──曹天元Capo

  你能想像有人這樣寫量子力學史論嗎?全世界最天才和最大膽的物理學大師們,在科學界的巔峰盛會聚首一堂時,那會是怎樣的情景呢?本書作者以新生代觀點,將一場又一場國際物理學大會描寫成武林大會般腥風血雨的論戰不斷,科學巨擘愛因斯坦就像是雄霸武林盟主寶座多年的大宗師,而新成立的量子論正如一個江湖新門派,讓許多物理高手如波耳、海森堡、包立紛紛投到門下,一再挑戰愛因斯坦古典物理學的盟主之位……引來更多的論證及反擊:

  ‧諾貝爾物理 得主波耳──「愛因斯坦,別指揮上帝應該怎麼做!」
  ‧《時間簡史》作者霍金博士──「上帝不但擲骰子,他還把骰子擲到我們看不見的地方去!」

  ◎娛樂化的科學歷史!
  說起名留歷史的科學家們,往往只是教科書上死板板的名詞,但本書作者以最人性化的筆法描寫,每位科學巨擘的性格鮮明,躍然紙上,像是:小器又斤斤計較的牛頓怎麼成為科學巨人;量子的創始人普朗克卻被自己離經叛道的思想深深困擾,變得畏縮不前;一頭亂髮仍掩不住眼中堅決的愛因斯坦,如何力抗量子論的歷史洪流……

  ◎量子理論的演義故事!一部量子物理史話,就像一部高潮迭起的武俠小說!
  二十世紀初量子理論才被發現並且發揚光大,更造就不少物理科學家練就成名絕技而歷史留名。本書作者以活潑的說書方式,將歷屆國際物理學大會描寫成宛如一場又一場的武林大會,呈現這些偉大科學家們如戲般的人生故事,建構出科學界精彩絕倫的歷史演義故事。

  本書作者將歷屆國際物理學大會描寫成宛如一場又一場的武林大會,物理學大師們不斷提出新論挑戰盟主,在激烈的論戰中屢敗屢戰,終成一代宗師。一部量子物理史話,就像一部高潮迭起的武俠小說,每一位科學巨擘的性格鮮明,躍然紙上,栩栩如生。

  本書適合任何有中學基本物理概念的讀者。只要對科學和歷史有一點興趣,我們都誠邀你同行。或許,你將收穫一次人生中難得的奇妙體驗。

得獎紀錄

  ●網路書店科普類書籍銷售第一名                                   
  ●「吳大猷科普獎」佳作
  ●浪論壇年度鉅作
  ●「科學時報讀書盃」最佳科普創作獎

好平推薦

  生動的比喻,豐富的八卦,讓艱澀的量子力學顯得平易近人!------Kava
  如果不是作者以武俠高手對決的方式來描述量子科學的發展,恐怕我是沒有耐心將這部史話看完的。------flyisland
  有趣味才能科普。------博士客
  如果我們在學校上的物理課能如這本書一般精彩,我想我對物理的興趣要大得多,成績也會好很多。
  (以上資料取自豆瓣網)    
 
 

作者介紹

作者簡介

曹天元Capo


  1981年生,大學在很多地方待過,學的專業也涉及很多方面,主要是生物化學和電子工程。2003年開始於新浪論壇連載《上帝擲骰子嗎?──量子物理史話》,演義式的科學故事呈現手法在網路上廣獲好評,開創科普書寫作新風格。
 
 

目錄

第一章 黃金時代
第二章 烏雲
第三章 火流星
第四章 白雲深處
第五章 曙光
第六章 殊途同歸
第七章 不確定性
第八章 決戰
第九章 歧途
第十章 回歸經典
第十一章 不等式的判決
第十二章 新探險
尾聲
外一篇 海森堡和德國原子彈計劃
後記
參考資料
 



  如果要評選物理學發展史上最偉大的那些年代,那麼有兩個時期是一定會入選的──17世紀末和20世紀初。前者以牛頓《自然哲學之數學原理》的出版為標誌,宣告了近代經典物理學的正式創立;而後者則為我們帶來了相對論和量子,並徹底地推翻和重建了整個物理學體系。所不同的是,今天當我們再次談論起牛頓的時代,心中更多的已經只是對那段光輝歲月的懷舊和祭奠,而相對論和量子論卻仍然深深地影響和困擾著我們至今,就像兩顆青澀的橄欖,嚼得越久,反而更加滋味無窮。

  我在這裡要說的是量子論的故事。這個故事更像一個傳奇,由一個不起眼的線索開始,曲徑通幽,漸漸地落英繽紛,亂花迷眼,正在沒個頭緒處,突然間峰迴路轉,天地開闊,如河出伏流,一瀉汪洋。然而還未來得及一覽美景,轉眼又大起大落,誤入白雲深處不知歸路……量子力學的發展史是物理學上最激動人心的篇章,我們會看到物理大廈在狂風暴雨下轟然坍塌,卻又在熊熊烈焰中得到了洗禮和重生。我們會看到最革命的思潮席捲大地,帶來了讓人驚駭的電閃雷鳴,同時卻又展現出震撼人心的美麗。我們會看到科學如何在荊棘和沼澤中艱難地走來,卻更堅定了對勝利的信念。

  量子理論是一個極為複雜又難解的謎題。她像一個神秘的少女,我們天天與她相見,卻始終無法猜透她的內心世界。今天,我們的現代文明,從電腦到鐳射,從核能到生物技術,幾乎沒有哪個領域不依賴量子論。但量子論究竟意味著什麼?這個問題至今依然難以回答。在自然哲學觀上,量子論帶給我們前所未有的衝擊和震動,甚至改變了整個物理世界的基本思想。它的觀念是如此具革命性,乃至最不保守的科學家都在潛意識裡對它懷有深深的懼意。現代文明的繁盛是理性的勝利,而量子論無疑是理性的最高成就之一,但是它被賦予的力量太過強大,以致連它的創造者本身都難以駕馭,以致量子論的奠基人之──波耳(Niels Bohr)都要說:「如果誰不為量子論而感到困惑,那他就是沒有理解量子論。」

  掐指算來,量子概念的誕生已經超過整整一百年,但不可思議的是,它的一些基本思想卻至今不為普通的大眾所熟知。那麼,就讓我們再次回到那個偉大的年代,去回顧一下那場史詩般壯麗的革命吧!我們將沿著量子論當年走過的道路展開這次探險,我們將和20世紀最偉大的物理天才們同行,去親身體驗一下他們當年曾經歷過的那些困惑、激動、恐懼、狂喜和震驚。這注定會是一次奇妙的旅程,我們將穿越幽深的森林和廣袤的沙漠,飛越迷霧重重的峽谷和驚濤駭浪的狂潮。你也許會感到暈眩,可是請務必跟緊我的步伐,不要隨意觀光而脫隊,否則很有可能陷入沼澤中無法自拔。請記住我的警告。

  不過現在,已經沒時間考慮這麼多了。請大家坐好,繫好安全帶,我們的旅程開始了。
 
 

詳細資料

  • ISBN:9789863811992
  • 叢書系列:When
  • 規格:平裝 / 388頁 / 17 x 23 x 2.1 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

玻爾和海森堡分別被叫來寫一個關於車費的說明貼在車子裡讓人參考。玻爾欣然同意了,他說:這個問題很簡單,車費問題實際上就是兩個站之間的距離問題,我們只要把每一個站的位置狀況寫出來,那麼乘客們就能夠一目了然了。於是他就假設,A站的座標是0,從而推出:B站的座標是1,C站的座標是1.5,D站的座標是2.5,而E站的座標是4.5。這就行了,玻爾說,車費就是起點站的座標減掉終點站的座標的絕對值,我們的「座標」,實際上可以看成一種「車費能級」,所有的情況都完全可以包含在下面這個表格裡:
 
這便是一種經典的解法,每一個車站都被假設具有某種絕對的「車費能級」,就像原子中電子的每個軌道都被假設具有某種特定的能級一樣。所有的車費,不管是從哪個站到哪個站,都可以用這個單一的變數來解決,這是一個一維的傳統表格,完全可以表達為一個普通的公式。這也是所有物理問題的傳統解法。
 
現在,海森堡說話了。不對,海森堡爭辯說,這個思路有一個根本性的錯誤,那就是,作為一個乘客來說,他完全無法意識,也根本不可能觀察到某個車站的「絕對座標」是什麼。比如我從C站乘車到D站,無論怎麼樣我也無法觀察到「C站的座標是1.5」,或者「D站的座標是2.5」這個結論。作為我——乘客來說,我所能惟一觀察和體會到的,就是「從C站到達D站要花1塊錢」,這才是最確鑿,最堅實的東西。我們的車費規則,只能以這樣的事實為基礎,而不該用不可觀察的所謂「座標」,或者「能級」。
 
這裡面,橫坐標是起點站,縱坐標是終點站。現在這張表格裡的每一個數位都是實實在在可以觀測和檢驗的了。比如第一行第三列的那個1.5,它的橫坐標是A,表明從A站出發。它的縱坐標是C,表明到C站下車。那麼,只要某個乘客真正從A站坐到了C站,他就可以證實這個數字是正確的:這個旅途的確需要1.5塊車費。
 
海森堡的表格和玻爾的不同,它沒有做任何假設和推論,不包含任何不可觀察的資料。但作為代價,它採納了一種二維的龐大結構,每個資料都要用橫坐標和縱坐標兩個變數來表示。正如我們不能用 ,而必須用 來表示電子頻率一樣。更關鍵的是,海森堡爭辯說,所有的物理規則,也要按照這種表格的方式來改寫。

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