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出版者:人民卫生

作者:刁凤兰

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2004年09月

价格:12.0

装帧:平装

isbn号码:9787117046824

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《量子纠缠的诗篇》 内容简介 《量子纠缠的诗篇》是一部探索微观世界奇妙奥秘的科普读物，它以诗意盎然的语言，将深邃的量子力学原理娓娓道来，带领读者穿越原子、亚原子粒子交织的迷人图景，揭示宇宙最基本构成单元之间那超越时空限制的神秘联系。本书并非枯燥的物理学教科书，而是以一种全新的视角，将抽象的科学概念转化为生动的故事和形象的比喻，让每一个读者都能在轻松愉悦的阅读体验中，领略量子世界的无穷魅力。 第一章：窥探微观的门扉——量子世界的初次邂逅 我们熟悉的宏观世界，遵循着牛顿力学的精确轨迹，每一个物体的位置和速度都可以被清晰地定义。然而，当我们步入微观领域，例如原子核的周边，这种直觉性的理解便开始瓦解。在这里，粒子不再是具有确定位置和速度的点，而是表现出一种“模糊”的概率性存在。本书将从这里开始，介绍量子力学的核心概念——量子化。就像台阶一样，能量、角动量等物理量不是连续变化的，而是只能取一系列离散的值。我们将通过类比，例如光谱线、原子能级跃迁，来形象地说明这一概念，并介绍普朗克和爱因斯坦等先驱者在这一领域的开创性工作，为理解更深层的量子现象奠定基础。 第二章：波粒二象性的奏鸣曲——虚幻与真实的交织 光究竟是波还是粒子？电子是粒子还是波？量子力学给出的答案是：两者皆是。这是量子力学中最令人费解但又至关重要的概念之一——波粒二象性。本书将详细阐述双缝实验如何无可辩驳地证明了电子的波动性，以及光电效应又如何显示了光的粒子性。我们将深入探讨德布罗意波的意义，即任何运动的粒子都伴随着一种波，只是在宏观尺度下，这种波的波长极其微小，难以察觉。通过丰富的图示和生动的比喻，我们将描绘粒子在空间中“弥散”开来的状态，以及当它们与探测器相互作用时，又如何“坍缩”成一个确定的粒子。这一章将引导读者理解，微观粒子的行为模式与我们日常经验完全不同，它们的存在本身就充满了不确定性。 第三章：不确定性原理的低语——测量与观察的边界 海森堡不确定性原理是量子力学的另一块基石，它宣告了在微观世界中，我们无法同时精确地知道一个粒子的位置和动量。无论测量仪器多么精密，总存在一个根本性的限制，如同宇宙本身设定的一个“道德边界”。本书将用通俗易懂的语言解释这一原理，并说明它并非是由于测量技术不足，而是粒子内在的性质所决定的。我们将探讨测量行为对量子态的影响，即观察者本身的行为也会改变被观察者的状态。这种“观察者效应”不仅挑战了传统的物理学唯物主义观点，也引发了深刻的哲学思考。我们将用形象的类比，比如试图同时测量一个非常活跃的球体的准确位置和它的运动速度，来说明这种内在的矛盾。 第四章：量子叠加态的舞蹈——可能性的无限伸展 在量子世界，一个粒子可以同时处于多种可能的状态。这便是量子叠加态。想象一个硬币，在抛向空中尚未落地时，它既不是正面也不是反面，而是处于“正面”和“反面”的叠加态。一旦落地，它才会呈现出确定的状态。本书将以猫的生死叠加态（薛定谔的猫）作为经典案例，深入浅出地阐释叠加态的概念。我们将解释量子计算机为何能够利用叠加态实现强大的并行计算能力，以及生物体内的某些过程，如光合作用，是否也可能利用了量子叠加态来提高效率。这一章将带领读者进入一个充满无限可能性的奇妙领域，理解微观粒子如何“同时存在”于不同的状态中。 第五章：量子纠缠的共鸣——超越时空的神秘连接 这是本书的灵魂所在——量子纠缠。当两个或多个粒子以某种方式相互作用后，它们的状态就紧密地联系在一起，形成一个整体，无论它们相距多远。测量其中一个粒子的状态，会瞬时地影响到其他纠缠粒子的状态，即使它们远隔星辰大海。爱因斯坦曾将这种现象称为“幽灵般的超距作用”，并对其表示怀疑。本书将详细介绍贝尔不等式实验如何验证了量子纠缠的存在，并解释量子纠缠在量子通信、量子计算等前沿技术中的巨大潜力。我们将用精妙的比喻，例如一对孪生子，无论身在何处，一人哭泣，另一人也会立刻感受到悲伤（尽管这种比喻并不完全精确，但能帮助理解概念），来描绘这种超越时空限制的奇特联系。我们将深入探讨纠缠态的“非局域性”，理解为何它挑战了我们对宇宙因果律的传统认知。 第六章：量子隧穿效应的穿越——翻越不可能的高墙 在经典力学中，一个粒子如果能量不足，是无法翻越某个势垒的。然而，在量子世界，粒子却能够“穿过”这个势垒，即使它的能量不足以克服。这就是量子隧穿效应。本书将解释这一现象的发生机制，并列举其在现实世界中的应用，例如扫描隧道显微镜（STM）的发明，它能够观察到原子尺度表面的结构，以及放射性衰变等自然现象。我们将用形象的比喻，例如一个试图翻越高墙的孩子，经典力学告诉他只有跳过去，而量子力学却允许他“穿墙而过”，来帮助读者理解这种“不可能”的发生。 第七章：量子力学的哲学回响——现实、观察与意义 量子力学的出现，不仅颠覆了物理学的根基，也对人类的哲学观产生了深远的影响。不确定性、概率性、观察者效应，这些概念迫使我们重新审视现实的本质、意识的作用以及我们如何认识世界。本书将探讨量子力学在科学哲学领域引发的各种诠释，例如哥本哈根诠释、多世界诠释等，并分析这些诠释对我们理解宇宙和自身存在的意义。我们将追溯那些伟大的科学家们在面对这些颠覆性理论时的挣扎与思考，思考科学的进步如何不断拓宽人类的认知边界。 第八章：量子技术的未来展望——改变世界的引擎 量子力学并非仅仅是理论的探讨，它已经开始转化为强大的技术力量，正在重塑我们的未来。量子计算机的出现，将能够解决目前传统计算机无法企及的复杂问题，例如新药研发、材料设计、密码破解等。量子通信技术，将能够实现绝对安全的保密通信，彻底颠覆信息安全领域。量子传感器，将能够以前所未有的精度测量物理量，在医疗、导航、科学研究等领域发挥重要作用。本书将展望这些量子技术的最新进展，并描绘它们将如何深刻地改变我们的生活和社会。 《量子纠缠的诗篇》旨在为所有对科学充满好奇的读者提供一次深入探索量子世界的独特旅程。我们相信，通过理解量子世界的奥秘，你将不仅拓宽你的视野，更能以一种全新的视角去欣赏宇宙的浩瀚与精妙，以及人类智慧的无限可能。这是一部关于微观粒子交织的宏伟叙事，一段关于我们所处宇宙最深层逻辑的诗意解读，一次邀您共同踏上探索未知、激发想象的非凡体验。

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这本关于计算流体力学的专著，对于我这个习惯于接触理论推导的工程师来说，是一剂强效的“接地气”良药。它最成功的地方在于，它构建了一个从偏微分方程的离散化，到网格生成，再到求解器选择的完整工作流图谱。作者深知读者面临的实际难题，因此书中花了大量篇幅来讨论数值稳定性和收敛性问题，而不是一味地沉溺于数学的优雅。例如，在讲解有限体积法时，书中提供了一整套完整的守恒性验证流程，并配有详尽的伪代码，这使得我可以直接将理论转化为实际的编程实现。我特别欣赏它对湍流模型（如RANS和LES）的比较分析，作者没有简单地给出一个模型公式，而是详细对比了它们在处理不同尺度涡流时的优缺点，并结合实际工程案例（如机翼绕流）来印证结论。这本书的行文严谨又不失实用性，它真正地弥补了纯理论教材与工程实践之间的鸿沟，是进行高水平数值模拟工作不可或缺的工具书。

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说实话，我对这本介绍天体物理学的读物，最初是抱有一种怀疑态度的，毕竟市面上关于宇宙的书籍汗牛充栋，大多是浅尝辄止的科普读物。然而，这本书的严谨程度完全出乎我的意料。它对于恒星演化阶段的描述，尤其是在白矮星和中子星形成过程的物理机制探讨上，简直可以媲美一些专业的研究综述。作者在论述简并压力的形成时，逻辑链条清晰得令人拍案叫绝，从泡利不相容原理到电子在极端密度下的行为，层层递进，中间没有丝毫的逻辑跳跃。我特别喜欢它在讨论黑洞视界时所采用的数学工具——虽然涉及广义相对论的微积分，但作者巧妙地运用了类比和几何可视化，将那些让人望而生畏的张量概念，转化成了可以直观理解的空间弯曲图像。阅读过程中，我感觉自己就像是站在宇宙的边缘，亲眼见证着引力如何塑造时空。对于那些渴望超越“哈勃定律”和“大爆炸理论”表面知识，真正想深入理解宇宙深层运作规律的读者来说，这本书无疑是一座宝藏。

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我必须承认，我对高级有机化学的理解一直停留在“背反应机理”的阶段，直到我接触到这本书。它彻底颠覆了我对反应选择性这一核心概念的认知。这本书在讲解立体化学和对映选择性催化时，简直是艺术品级别的呈现。它不是简单地罗列了利甘德和诺依尔的催化剂，而是通过深入剖析过渡态的能量差异，解释了为什么在特定空间构型下，反应会“偏爱”生成某一种对映异构体。书中有大量的手绘模型图，清晰地展示了催化剂口袋与底物之间的精确“钥匙与锁”配合，这种空间感上的冲击力是任何二维图谱难以比拟的。此外，作者对“绿色化学”原则在有机合成中的应用也进行了详尽的探讨，比如原子经济性最高的偶联反应的最新进展，这使得我们这些学习者在追求反应效率的同时，也开始关注环境影响。这本书教会我的，是如何像一个真正的化学家那样去“设计”反应，而不仅仅是去“执行”反应。

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这本关于基础物理学的教材，简直是为那些想在大学阶段打下坚实基础的学生量身定做的“避坑指南”。首先，它在处理经典力学这块的讲解深度，真的让人印象深刻。作者没有停留在那些教科书上常见的、略显干巴巴的公式推导，而是花了大篇幅去阐述每一个物理概念背后的哲学意义和实际应用场景。比如，在讲解动量守恒定律时，它居然用了一个跨越了宏观宇宙尺度和微观粒子碰撞的案例对比，这种叙事方式极大地激发了我的好奇心。我记得有一次在做关于非弹性碰撞的习题时卡住了很久，翻阅这本书的某一章节，作者用一种非常形象的比喻——想象两个黏在一起的泥团——一下子就点亮了我的思路，那种豁然开朗的感觉，比单纯背诵公式有效一万倍。更值得称赞的是，书中的插图设计也极其精良，不是那种千篇一律的线条图，而是结合了现代科技感的视觉效果，让原本抽象的能量势阱图看起来都生动了起来，仿佛触手可及。对于物理初学者来说，这本书提供的不仅仅是知识点，更是一种面对复杂物理现象时应有的思维框架和探索精神。

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作为一本关于现代生物工程技术的导论性书籍，它最吸引我的地方在于其对伦理边界和未来走向的深刻反思。与其他只关注技术实现步骤的书籍不同，这本书开篇就用了极大的篇幅去探讨基因编辑技术（比如CRISPR-Cas9）在社会层面可能引发的伦理困境。作者的立场是审慎且具有人文关怀的，他没有简单地将技术视为“万能药”，而是将其置于复杂的法律、社会公平和人类价值观的背景下进行剖析。在技术细节方面，它对不同载体的选择、递送系统的优化等前沿研究的介绍，内容更新速度非常快，显示出编撰团队对该领域最新动态的紧密追踪。我印象最深的是关于合成生物学中“细胞工厂”构建的那一章，它不仅仅描述了如何设计代谢通路，更深入分析了如何通过系统生物学的建模来预测和规避潜在的脱靶效应。这本书的语言风格成熟而富有洞察力，读起来完全没有枯燥的技术手册感，反而像是在参与一场关于人类未来命运的高端对话。

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