Foundations and Interpretation of Quantum Mechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Auletta, Gennaro/ Parisi, Giorgio (FRW)

出品人:

页数:1016

译者:

出版时间:

价格:819.00 元

装帧:Pap

isbn号码:9789810246143

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 量子力学
• 量子基础
• 量子诠释
• 量子理论
• 物理学
• 现代物理
• 量子信息
• 量子计算
• 数学物理
• 哲学

好的，这是一份关于一本名为《波粒二象性：量子世界的构建与解读》的图书简介，内容详实，不提及您的原书名及其内容。 --- 图书名称：波粒二象性：量子世界的构建与解读 作者：[此处可填入作者姓名] 出版社：[此处可填入出版社名称] 出版日期：[此处可填入出版年份] --- 导言：跨越经典的鸿沟 自十七世纪科学革命以来，经典物理学以其无懈可击的数学框架和对宏观现象的精确描述，统治了人类对物质世界的基本认知。然而，进入二十世纪初，随着对微观尺度现象的深入探索，一系列令人费解的实验结果，如黑体辐射、光电效应以及原子光谱，无情地宣告了经典物理学时代的黄昏。这些现象的存在，迫使物理学家们必须面对一个前所未有的挑战：如何构建一个能够精确描述这些微观实体的理论框架？ 《波粒二象性：量子世界的构建与解读》正是在这样的历史背景下应运而生的一部著作。本书并非简单地罗列量子力学中的数学公式，而是致力于深入剖析支撑现代物理学大厦的那些根本性概念是如何一步步被建立起来，以及它们如何彻底颠覆了我们对实在（reality）的传统理解。我们旨在为读者，无论是物理学专业的学生、科研人员，还是对自然哲学抱有深厚兴趣的爱好者，提供一个既严谨又富于洞察力的解读。 第一部分：黎明前的曙光——旧量子论的探索与困境 本书的开篇将聚焦于量子理论的孕育阶段。我们首先会详细考察经典物理学在解释特定实验现象时所遭遇的根本性困难。例如，对于黑体辐射的“紫外灾难”，本书将细致梳理普朗克（Max Planck）引入能量量子化假设（$E=h u$）的数学动机及其深远的哲学含义。这不仅仅是一个数学技巧，更是对能量连续性这一经典信念的首次动摇。 随后，我们将深入探讨卢瑟福模型的局限性以及玻尔（Niels Bohr）对原子结构的革命性修正。玻尔模型虽然成功解释了氢原子光谱的规律，但其内在的半经典处理方式——将轨道视为经典运动，却强行施加量子条件——本身就充满了内在的矛盾。本书将分析这种“旧量子论”时代特有的不协调性，它既是通往新物理的阶梯，也是新理论诞生的压力源。 第二部分：理论的基石——波动力学与矩阵力学的并驾齐驱 量子力学的正式诞生，是一个多线索、并行发展的过程。本书将重点阐述两大主流路径：海森堡（Werner Heisenberg）的矩阵力学和薛定谔（Erwin Schrödinger）的波动力学。 矩阵力学，作为一种纯粹基于可观测量的理论，彻底摒弃了对微观粒子运动轨迹的直观想象，转而使用代数工具描述能量、动量等物理量的非对易关系。我们将详细解析矩阵代数在物理学中的应用，以及它如何精确预测了能级跃迁的概率。 紧接着，本书将转向薛定谔的波动力学。通过引入波函数 $Psi$，薛定谔将量子实在与波动现象建立了深刻的联系。我们不仅会阐述薛定谔方程的推导过程及其在求解束缚态问题中的威力，还将深入探讨波函数本身的物理意义——这是通向概率解释的必经之路。 本书的独特之处在于，我们将并置讨论这两种看似截然不同的数学结构，并阐明它们在数学上的等价性。这一等价性的揭示，标志着量子理论从一系列孤立的猜想到一个统一、自洽的理论体系的飞跃。 第三部分：核心概念的解析——不确定性与量子叠加 量子力学的核心魅力与挑战，恰恰在于其基本假设与我们日常经验的巨大反差。本书将用大量篇幅来解析两个最具颠覆性的概念：量子叠加态和不确定性原理。 不确定性原理（The Uncertainty Principle）： 海森堡的不确定性关系不仅仅是测量仪器的精度问题，它揭示了自然界在基本层面上的根本限制。我们将从数学上推导出位置和动量之间固有的关联，并探讨角动量和能量等其他物理量对的不确定性。这一原理彻底终结了拉普拉斯决定论的幽灵，将概率和内在的模糊性引入了物理学的核心。 叠加原理与波函数坍缩： 量子叠加态的概念，即一个系统可以同时处于多种可能状态的线性组合，是量子计算和量子信息学的理论基础。我们将通过具体的数学模型（如电子自旋或光子偏振）来直观展示叠加态的形成。随后的讨论将不可避免地触及“测量问题”——当进行观测时，波函数如何瞬间“坍缩”到某一个确定的本征态？本书将梳理哥本哈根解释（Copenhagen Interpretation）的核心观点，并审视其在哲学上的深远影响。 第四部分：超越想象的联系——量子场论的先声 尽管非相对论性的量子力学在原子和分子层面取得了巨大成功，但它无法自洽地描述光速运动的粒子或粒子产生与湮灭的现象。本书的后半部分将为读者铺设通往相对论量子力学的桥梁。 我们将探讨狄拉克（Paul Dirac）方程的引入，该方程成功地将狭义相对论与量子力学相结合，并自然地预言了反物质的存在。对狄拉克方程的详细分析，不仅展现了理论物理学家如何以严谨的逻辑推导出惊人的物理事实，也为现代粒子物理学的图景奠定了数学基础。 本书还将简要介绍量子场论（Quantum Field Theory, QFT）的初步思想。我们认识到，在更深的层次上，粒子不再是孤立的实体，而是场的激发态。这一范式的转变，是现代物理学对实在理解的又一次深刻重构。 结论：从“是什么”到“如何理解” 《波粒二象性：量子世界的构建与解读》的最终目标，是引导读者超越对数学工具的简单应用，转而深入思考量子力学所揭示的关于自然界结构和人类认识能力的深刻哲学命题。量子力学的成功是无与伦比的，但它所蕴含的解释仍然是物理学界持续争论的焦点。 本书在结论部分将回顾哥本哈根解释的局限性，并介绍其他重要的诠释尝试，如多世界解释（Many-Worlds Interpretation）和退相干理论（Decoherence）。我们不提供最终答案，而是旨在为读者提供清晰的知识地图，使他们能够批判性地评估当前物理学前沿的认识论困境。通过对量子理论发展史的全面梳理和对核心概念的深入剖析，本书力求成为理解这一人类智力最辉煌成就的可靠指南。

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