The Historical Development of Quantum Theory

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出版者:Springer
作者:Jagdish Mehra
出品人:
页数:608
译者:
出版时间:2001-06-29
价格:USD 125.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780387951829
丛书系列:
图书标签:
  • 量子理论史
  • 科普
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具体描述

Quantum Theory, together with the principles of special and general relativity, constitute a scientific revolution that has profoundly influenced the way in which we think about the universe and the fundamental forces that govern it. The Historical Development of Quantum Theory is a definitive historical study of that scientific work and the human struggles that accompanied it from the beginning. Drawing upon such materials as the resources of the Archives for the History of Quantum Physics, the Niels Bohr Archives, and the archives and scientific correspondence of the principal quantum physicists, as well as Jagdish Mehra's personal discussions over many years with most of the architects of quantum theory, the authors have written a rigorous scientific history of quantum theory in a deeply human context. This multivolume work presents a rich account of an intellectual triumph: a unique analysis of the creative scientific process. The Historical Development of Quantum Theory is science, history, and biography, all wrapped in the story of a great human enterprise. Its lessons will be an aid to those working in the sciences and humanities alike.

《量子奇境:从经典困境到革命浪潮》 本书并非《量子理论的历史发展》一书的概要,而是对量子理论诞生前夕,科学界所面临的严峻挑战以及促使人类思维进行颠覆性飞跃的关键时刻,进行一次深入的描摹。它将我们带回到那个经典物理学辉煌顶点,却也潜藏着巨大裂痕的时代。 十八世纪末至十九世纪末,牛顿力学和麦克斯韦电磁理论共同构建了一个宏伟而和谐的物理学大厦。人们普遍相信,这两个理论足以解释宇宙间的一切自然现象。然而,在世纪之交,一系列实验观测的出现,如同微小的裂缝,开始动摇这栋大厦的根基。 黑体辐射的问题,成为了揭开量子面纱的第一道缝隙。根据经典理论,一个理想的黑体在加热时,其发射出的辐射光谱应该随着频率的升高而无限增强,这意味着在紫外区会产生“紫外灾难”,即无穷大的能量。这显然与实验观测到的有限且有峰值的辐射曲线相悖。物理学家们束手无策,经典物理学在这里遭遇了严重的失败。 接着,光电效应的实验结果又为经典理论带来了沉重一击。当光照射金属表面时,会激发电子逸出,形成光电流。然而,实验发现,只有当光的频率高于某个阈值时,才会发生光电效应,且逸出电子的能量只与光的频率有关,而与光的强度无关。这与经典电磁理论认为光是连续波动的观点完全不符,光波的强度应该决定能量的大小,而不是频率。 原子光谱的离散性,更是对经典原子模型的否定。卢瑟福的金箔散射实验确立了原子核的存在,提出了行星模型,即电子像行星一样围绕原子核运动。但根据经典理论,绕核运动的电子会不断辐射电磁波,从而损失能量,最终螺旋式地坠入原子核,原子将不稳定。然而,原子却展现出稳定的、由分立谱线组成的发射和吸收光谱,这表明电子的能量并非连续变化,而是处于特定的、离散的能级上。 这些看似孤立的实验现象,却共同指向了一个令人不安的结论:经典物理学的普适性已经走到尽头。在这些经典理论无法解释的“死角”中,一股新的思想浪潮正在悄然孕育。 本书将追溯科学家们如何在这种困境中挣扎,如何试图在旧有的框架内寻找答案,但最终不得不承认,理解这些现象需要一种全新的、颠覆性的思维方式。它不会直接讲述量子理论的建立过程,而是聚焦于那些推动这一革命的“前奏”——那些迫使物理学家们重新审视光、物质以及能量本质的实验证据,以及科学家们在这些证据面前所经历的思想探索、疑惑、争论与灵感闪现。 我们将看到,正是对这些“无法解释”现象的执着追求,激发了科学家的探索精神,促使他们挑战根深蒂固的经典观念。这种挑战并非一蹴而就,而是一个充满曲折和牺牲的智力冒险。本书旨在呈现这种思想转变的“土壤”,描述量子革命爆发前夕,科学思想界所经历的深刻变革的萌芽。它是一部关于科学困境如何激发创新,关于人类智力如何跨越认知边界的史诗前传。读者将能够体会到,伟大的科学突破,往往诞生于对现有理论极限的深刻认识和对未知现象的无畏探求之中。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我一直对量子力学充满好奇,但总是觉得它太过抽象和难以理解。阅读《量子理论的历史发展》这本书,我才恍然大悟,原来我之前的困惑,很大程度上是因为忽略了量子理论的“前世今生”。作者以一种抽丝剥茧的方式,将量子理论从它最朦胧的萌芽状态,一步步发展到成熟,展现在我眼前。我不再是孤立地去看待那些量子现象,而是能将其置于一个宏大的历史背景下进行理解。书中的每一个章节,都像是在讲述一个精彩的“故事”,讲述着那些伟大的物理学家们,如何在时代的浪潮中,凭借着智慧和勇气,去挑战旧有的认知,去开创新的学科。例如,关于“能量量子化”的章节,作者非常细致地描绘了普朗克所处的时代,以及经典物理学在解释某些实验现象时的无力感,正是这种“无力感”,才促使他大胆地提出了那个看似“异端”的量子假说。这种从问题出发,到理论解决的叙述方式,极大地增强了我对量子理论诞生过程的理解。这本书让我感觉到,科学的发展,是一个不断解决问题的过程,而每一个问题的解决,都可能带来一场革命。

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《量子理论的历史发展》这本书,对我来说,是一次思维的洗礼。我一直认为科学史是相对客观、冷静的记录,但这本书却向我展示了科学发展的另一面:充满了激情、争议,甚至是个人情感的纠葛。作者在描述量子理论的演进过程中,并非只关注那些“官方”的理论公式,而是花了大量篇幅去展现那些物理学家们在面对新概念时的困惑、抵触,以及最终的接受与拥抱。我印象最深刻的是对“波粒二象性”这一概念的讨论。在书中,我仿佛看到了爱因斯坦、玻尔、德布罗意等人,是如何在不同层面上理解和阐述这一颠覆性概念的,以及他们在争论中相互启发、共同进步的场景。作者的叙述,让我感受到了科学的“生命力”,它不是一个静态的知识体系,而是一个不断发展、自我修正的动态过程。每一次看似微小的理论修正,都可能引发一场观念上的巨变。书中的一些哲学层面的探讨,也让我受益匪浅,它不仅仅是关于物理学,更是关于我们如何认识世界、理解自然的深刻思考。这本书让我明白,科学的进步,不仅仅是公式的迭代,更是人类思想边界的不断拓展。

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《量子理论的历史发展》这本书,让我彻底颠覆了对物理学史的刻板印象。我一直以为物理学史就是枯燥乏味的公式推演和人物年表的堆砌,但这本书完全打破了我的这种偏见。它以一种极其引人入胜的方式,将量子理论的诞生和演变过程娓娓道来。作者并非简单地罗列事实,而是深入剖析了每一个关键时刻,每一个重要人物的思想碰撞,以及那些看似微不足道的实验数据是如何一步步指向革命性的理论突破的。我尤其喜欢作者对早期量子理论家们那种近乎“狂热”的探索精神的描绘。想象一下,在那个时代,面对一个前所未有的、与经典直觉完全相悖的微观世界,他们是如何凭借着敏锐的洞察力和不懈的毅力,一点点拨开迷雾的。书中所展现的普朗克对能量量子化的“无奈”之举,爱因斯坦最初对光子概念的犹豫,以及玻尔在原子模型构建过程中所经历的挣扎,都显得如此真实和人性化。这本书不是在教你量子理论本身,而是在带你经历一场思想的盛宴,让你感受到科学探索的艰辛、喜悦与伟大。它让我意识到,每一个伟大的科学理论背后,都凝聚着无数人的智慧、汗水,甚至是一场场观念上的“革命”。这本书的文字流畅优美,即使是对物理学不太熟悉的读者,也能从中体会到科学的魅力。

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《量子理论的历史发展》这本书,以一种我从未想过的方式,重新点燃了我对科学的兴趣。我曾经认为,科学史就是一本枯燥的教科书,但这本书却让我看到了科学背后的人性光辉。作者以一种非常细腻的笔触,描绘了那些伟大的物理学家们的日常生活、他们的烦恼、他们的喜悦,以及他们在面对科学难题时的挣扎。例如,书中关于原子核的发现,不仅仅是物理定律的推导,更是卢瑟福和他的团队,如何在实验室里,用近乎“笨拙”但却无比坚韧的方式,一点点揭开物质最深层的秘密。作者还强调了科学研究中的“偶然性”和“必然性”。有时候,一个看似偶然的实验现象,可能会成为打开新理论大门的关键;而有时候,即便有了理论的雏形,也需要无数的努力才能将其最终证实。这本书让我感觉到,科学的进步,并非总是按照预设的轨道进行,而是在探索未知过程中,充满了曲折和惊喜。它鼓励我用一种更开放的心态去面对科学,去欣赏科学的魅力。

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初读《量子理论的历史发展》,我原本带着一种“学习任务”的心态,想着或许能从中找到一些应试的“知识点”。然而,这本书很快就吸引了我,让我沉浸其中,完全忘记了功利性的目的。作者的叙述方式非常独特,他并没有采用传统的编年体,而是巧妙地将不同时期的发展脉络交织在一起,通过主题式的章节,深入浅出地讲解了量子理论发展的关键里程碑。比如,在讲解“黑体辐射”时,作者不仅复述了普朗克的模型,更重要的是,他详细阐述了当时物理学界面临的困境,经典物理学在此处是如何“失灵”的,以及普朗克的“量子假说”是如何以一种近乎“牺牲”经典物理学的代价,才得以解决这个难题的。这种“情境式”的叙述,让我深刻理解了科学理论的诞生并非一帆风顺,而是建立在对现有理论的挑战和超越之上。书中的一些细节描写,比如对海森堡不确定性原理产生的思想背景的分析,以及薛定谔方程的提出过程,都让我惊叹于这些伟大的头脑是如何在看似模糊不清的实验现象中,捕捉到深刻的物理规律。这本书的阅读体验,更像是在与那些伟大的物理学家们进行一场跨越时空的对话,我能感受到他们思想的火花,更能体会到他们对真理的执着追求。

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对于我这样一个对量子力学只有浅显了解的读者来说,《量子理论的历史发展》这本书无疑是一次“启蒙”。作者并没有回避那些复杂的理论细节,而是用一种巧妙的方式,将它们融入到历史叙事之中。我不再是机械地记忆那些公式,而是能理解它们是如何在特定的历史背景下被提出,又是如何解决当时存在的科学问题的。书中对“量子叠加”和“量子纠缠”等概念的讲解,让我不再感到它们是天方夜谭,而是能够理解它们在量子理论发展中的重要地位,以及科学家们是如何一步步认识到这些现象的。作者的叙述,让我体会到了一种“循序渐进”的学习过程,它让我不再害怕那些看似高深的理论,而是能够跟随作者的脚步,一步步走进量子世界的奇妙殿堂。这本书让我明白了,理解一个复杂的科学理论,最重要的方式,是去理解它的“来龙去脉”,而不是仅仅停留在它的“表象”。

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翻开《量子理论的历史发展》,我仿佛置身于一个思想的剧场,看到了量子理论从无到有、从模糊到清晰的艰难历程。作者的写作风格非常鲜明,他擅长运用生动的语言和翔实的细节,将那些抽象的物理概念,转化为引人入胜的故事。我尤其喜欢书中关于“哥本哈根解释”的讨论。作者并没有简单地给出其结论,而是详细地描绘了玻尔、海森堡等人之间激烈的思想辩论,以及他们是如何在一次次的讨论中,逐渐形成对量子力学“怪异”解释的共识。读到这些章节,我感受到的不是冰冷的理论,而是鲜活的思想碰撞,是科学家们在探索真理过程中的那种不屈不挠的精神。书中的图解和示意图,虽然不多,但都恰到好处,能够帮助我更好地理解一些复杂的物理过程。这本书让我明白,科学的进步,是一个集体智慧的结晶,也是个人思想深刻的体现。它鼓励我去思考,去质疑,去探索那些看似不可能的可能性。

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《量子理论的历史发展》这本书,以一种我从未预料到的方式,将我带入了一个充满智慧和激情的科学世界。作者并非以一种“高高在上”的姿态来讲述量子理论,而是以一种“平易近人”的语言,引导我逐步理解这个曾经让我望而却步的领域。我尤其赞赏书中对“不确定性原理”的阐述。作者并没有简单地给出公式,而是详细地解释了这一原理的哲学意义,以及它对我们认识世界方式带来的深刻影响。我仿佛看到海森堡在夜深人静时,苦苦思索,最终捕捉到那一闪而过的灵感。书中的一些历史片段,比如早期物理学家们在简陋的实验室里进行实验的场景,也让我深切体会到了科学研究的艰辛和不易。作者通过这些细致的描写,让我不再觉得那些伟大的科学发现是“凭空而来”,而是经过了无数次的尝试和失败,才最终得以实现。这本书让我明白了,科学的魅力,不仅在于其理论的精妙,更在于其背后所蕴含的,人类不懈追求真理的伟大精神。

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《量子理论的历史发展》这本书,给我最大的感受是“历史的厚重感”与“思想的活力”的完美结合。作者不仅仅是在讲述一个关于物理学理论的故事,更是在展现一段关于人类智慧不断挑战自身极限的伟大历程。我特别欣赏书中对不同学派和观点之间的“对话”的描绘。例如,关于量子力学解释的争论,作者详细地呈现了以玻尔为代表的哥本哈根学派,与爱因斯坦等人之间的观点差异,以及他们是如何在相互质疑和辩论中,共同推动量子理论的发展。这种“辩证”的视角,让我看到了科学的生命力在于其开放性和包容性,在于不同思想的碰撞和融合。书中的一些轶事和趣闻,也让阅读过程更加轻松愉快,它们不仅增添了故事的趣味性,更让我看到了那些伟大的科学家们,也是有血有肉的人,他们也有自己的情感和思考。这本书让我明白,科学的进步,是一个充满人情味的过程,它不仅仅是冷冰冰的公式,更是人类探索精神的真实写照。

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《量子理论的历史发展》这本书,在我看来,是一部关于人类探索未知世界的史诗。作者并没有局限于物理学家的实验室,而是将目光投向了更广阔的时代背景,去展现量子理论的诞生是如何与当时的社会、文化、哲学思潮相互影响的。我特别欣赏作者对那些“边缘”人物和思想的关注。比如,那些在量子理论发展初期,虽然没有直接做出重大贡献,但其思想却可能在某种程度上影响了主流观点的学者,甚至是那些对量子力学提出质疑的哲学家,作者都给了他们应有的篇幅。这种全景式的描绘,让我对量子理论的形成有了更立体、更全面的认识。书中的一些对比和类比,也让我印象深刻。作者通过将量子理论与经典的牛顿力学进行对比,以及引用一些艺术和文学作品中的观点,来帮助读者更好地理解量子世界的奇异之处。这种跨学科的视角,不仅让阅读过程更加有趣,也让我体会到了科学与其他领域之间的联系。这本书不仅仅是一部学术专著,更是一部充满人文关怀的思想读物。

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