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出版者:科学

作者:欧尔萨格

出品人:

页数:361

译者:

出版时间:2007-4

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787030187895

丛书系列:国外物理名著系列（科学出版社影印）

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光影的低语：从可见光谱到不可见宇宙 这是一本关于光如何塑造我们所见世界的探索之旅。我们熟悉的色彩斑斓，从清晨的第一缕阳光，到黄昏时分的绚丽晚霞，再到夜晚的星辰点点，无不闪耀着光的痕迹。然而，光的奥秘远不止于此。这本书将带您深入探索光的本质，揭示它作为一种基本物理现象，如何在微观世界中展现出惊人的特性，以及如何构建我们对宇宙的认知。 我们将从基础的光学原理出发，逐步剖析光的传播、反射、折射等现象。您将了解到，我们如何通过透镜聚焦光线，从而制造出能够放大世界的显微镜和能够观测遥远星系的望远镜。书中所描绘的光学仪器，如棱镜如何将白光分解成七彩的彩虹，雨滴如何成为天然的棱镜，都将以生动形象的方式呈现。我们还将探讨光的干涉和衍射，这些看似违反直觉的现象，却是在解释肥皂泡上绚丽色彩、CD光盘表面彩虹般的光泽以及单缝衍射条纹的关键。 本书的重点将落在光的波动-粒子二象性上。您将了解到，光既可以像水波一样传播，又可以像独立的粒子（光子）一样与物质相互作用。这种奇特的二重性，是理解现代物理学众多基石的关键。我们将深入介绍光子能量的量子化，爱因斯坦如何用光电效应解释这一现象，从而开启了量子时代的序幕。您将理解，为什么光子不是连续的能量流，而是以一份一份的“量子”形式传递能量。 接着，我们将把目光投向更深层次的光与物质的相互作用。您将了解到，物质的原子和分子如何吸收和发射特定频率的光，从而形成独一无二的光谱。正是通过分析这些光谱，科学家们才得以了解遥远恒星的化学成分，确定行星的距离，甚至识别出宇宙中最古老的元素。我们将探讨激光是如何产生高度相干、单色、方向性极强的光束，以及它在现代科技中的广泛应用，从医疗手术到精密测量，再到光纤通信。 本书还将触及光在信息传递中的核心作用。从古老的信号灯，到现代的光纤网络，光以其极高的速度和巨大的信息携带能力，改变了我们沟通和获取信息的方式。您将了解到，光信号如何在光纤中传输，以及如何通过光调制技术编码和解码信息，从而实现全球范围内的即时通信。 更进一步，我们将探索光的量子特性在构建全新技术方面的潜力。您将了解到，量子纠缠如何让两个粒子之间产生一种超越时空的神秘联系，以及这种联系如何被用于开发前所未有的安全通信技术。我们将介绍量子计算的原理，以及光在其中扮演的关键角色，它有望解决当今计算机无法解决的复杂问题。 最后，本书将引导读者思考光在宇宙中的意义。从宇宙大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射，到黑洞发出的微弱辐射，光是承载宇宙信息的最重要载体。通过分析来自遥远星系的微弱光芒，我们能够窥探宇宙的过去，理解宇宙的演化，并试图解答关于宇宙起源和命运的终极问题。 这是一本旨在激发您对光的好奇心和求知欲的书籍。无论您是初学者，还是对物理学有一定了解的读者，都将在这趟光影之旅中有所收获。它不仅仅是对科学原理的讲解，更是对我们如何理解和塑造自身世界的深刻洞察。

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这部著作简直是为那些沉浸在经典物理的温情脉脉中，却又对那个看不见的微观世界心生好奇的读者量身定做的“新手引导册”。它并没有急于抛出那些令人望而生畏的薛定谔方程或者复杂的矩阵运算，而是像一位经验丰富的向导，带着我们轻盈地走过物理学发展史上的几座重要里程碑。我尤其欣赏作者在构建叙事时所展现出的那种娓娓道来的耐心，仿佛在讲述一个古老而又充满活力的神话。开篇对光电效应的细致剖析，绝不仅仅是教科书式的罗列公式，而是深入挖掘了爱因斯坦在面对经典理论的壁垒时内心的挣扎与突破，那种“拨云见日”的豁然开朗感，即便是对物理稍有涉猎的人也能深切体会。作者高超的笔触，将那些晦涩的实验现象描绘得如同舞台上的戏剧高潮，每一个细节都充满了张力。读完这一部分，我感觉自己不再是知识的被动接受者，而更像是一个历史的见证人，亲历了人类认知边界被拓展的激动瞬间。这种叙事风格，使得原本枯燥的物理学史，焕发出了一种人文主义的光芒，让人不禁思考，科学的进步，归根结底，还是人类对未知世界永不满足的探索欲的体现。

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这本书的结构安排，堪称精妙绝伦，它巧妙地避开了大多数物理学著作常见的“先理论后应用”的僵硬模式，而是采取了一种更加注重直觉构建的路径。当我翻到关于波粒二象性的章节时，那种感觉就像是同时被推入了两个矛盾的世界。作者没有试图用单一的物理图像去“驯服”这个概念，而是非常诚实地展示了我们认知工具的局限性。例如，在解释双缝实验时，文字的流动性极强，时而如同严谨的逻辑推演，时而又像是在进行一场哲学思辨。我发现自己经常需要停下来，合上书本，盯着天花板思考半天——这正是优秀科普读物所应具备的特质：它激发的是思考，而非简单的记忆。特别是关于“观测者效应”的论述，作者的处理方式非常高明，它没有止步于描述“你一看它就不一样了”，而是深入探讨了这种观测行为在不同物理尺度上的哲学含义，将其置于更宏大的知识体系中进行审视，这种跨学科的对话感，让我对科学的整体面貌有了更立体的认知。全书的节奏把握得张弛有度，确保了读者在被复杂概念挑战的同时，总能被下一段引人入胜的案例或类比拉回正轨，阅读体验酣畅淋漓，毫无滞涩感。

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读罢全书，我最大的感受是作者成功地建立了一种“信任关系”。在探讨那些最反直觉的量子现象时，读者很容易产生“这真的可能吗？”的质疑。然而，作者在整个论证过程中，始终保持着一种极其坦诚和审慎的态度。他从不回避理论模型与日常经验之间的巨大鸿沟，反而鼓励读者去拥抱这种“不适感”。书中对于理论基础的溯源非常扎实，每一步的逻辑推导都如同在搭建一座精密的大桥，虽然跨度很大，但支撑点都坚实可靠。尤其是关于量子态叠加和纠缠的讨论，作者没有使用那些泛滥的、被过度简化的比喻，而是选择了更贴近实验事实的描述方式，即使这意味着读者需要付出更多的专注力。正是因为作者对知识的尊重和对读者的负责，使得我们即使面对那些近乎魔幻的物理现实，也能保持一种清醒的科学态度。这本书给我的感觉是，它不是在“教”你量子物理是什么，而是在“引导”你去理解物理学家是如何构建和验证我们对这个世界的理解的，这是一种更深层次、更具启发性的教育方式。

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这本书的版式设计和插图运用，无疑是其成功的重要组成部分，这绝不是一本只靠文字堆砌的传统教材。我留意到，作者在引入新的概念时，经常会配合使用一些经过精心挑选的、对比鲜明的图表。例如，在解释某些量子现象的介入图景时，那些简洁的、色彩对比强烈的示意图，比冗长的文字描述更能迅速抓住读者的心智模型。这些视觉辅助工具并非简单的装饰，它们本身就是一种语言，一种能跨越语言障碍的沟通方式。我特别喜欢其中一些历史文献的扫描件或手稿摘录的穿插，这仿佛打开了一扇通往过去实验室的窗户，让我们得以一窥科学家们最初的构思和挣扎。这种将历史感、视觉美学与硬核知识点完美融合的做法，体现了编辑团队极高的专业素养。对于一个注重阅读体验的读者来说，能够在一本书中同时享受到智力上的挑战和视觉上的愉悦，无疑是一种极大的享受。它成功地将“阅读”这一行为，转化成了一种多感官参与的探索过程。

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这部作品最让我感到震撼的，是它对“不确定性”这一核心概念的文学化处理。它没有将不确定性仅仅视为测量误差的残留物，而是将其提升到了宇宙基本属性的高度来探讨。作者的语言风格在这里展现出了一种近乎诗意的严谨。他使用了一系列生动的比喻——比如用“掷骰子的概率云”来类比粒子的状态——来描绘那些看似随机却遵循着严格概率律的现象。这种处理方式极大地降低了初学者的门槛，但更重要的是，它让那些已经有所了解的读者，能够从一个全新的、更具哲学深度的角度去重新审视海森堡的工作。书中对于数学公式的引用是极其克制的，每一次公式的出现，都像是经过精心筛选的“关键证据”，而非堆砌的墙砖。它们被放置在恰到好处的位置，作为对前面文字描述的有力支撑，而非阅读过程中的绊脚石。这种“少即是多”的编辑哲学，使得全书的阅读体验非常“轻盈”，却又不失学术的骨架。我甚至能从中感受到一种对自然界内在规律的深深敬畏，那种“自然之美，在于其不可完全预测性”的感悟，久久萦绕心头。

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