量子世界的发现之旅

　　零基础读懂量子力学，回答关于量子力学的小白问题：什么是量子？是谁先开始研究的量子？量子力学这门学科是如何产生的？量子能用来做什么？没有量子行不行？ 物理学家卡尔？萨根说：“我们生活在一个离不开科学和技术的社会，但却很少有人了解科学和技术。”在一个美丽、迷人的量子世界中，我们本身就是“量子人”，世界上的万物也是由量子构成的，人类社会的技术进步取决于我们对量子基本原理的了解。 量子力学彻底颠覆了我们对于现实世界的常识性认知。在量子世界中，没有什么是可预测的，我们已经知道的一切都被颠覆。我们需要重新思考因果关系，重新看待周围的事物。在这里，信息的传播速度比光速还快……

　　作者：（英国）迈克尔？S. 沃克（Michael S. Walker），物理学家、材料科学家、工程师，毕业于麻省理工学院和卡内基-梅隆大学。他的主要研究领域集中在超导体等方面，发表过70多篇学术文章。译者：李婕

推荐序　 / V
前 言　 / IX
第一部分
发现量子，理解量子 / 1
第1 章 量子力学的“诸神之战” / 3
第2 章 实验与早期猜想 / 7
第3 章 量子力学与量子原子 / 42
第4 章 6 亿瓦能量 / 66
第二部分
量子力学诠释和它的启示 / 71
第5 章 量子力学的基本特性 / 73
第6 章 不确定性、纠缠与多世界理论 / 77
第7 章 量子力学、数学和自然的本质 / 108
第8 章 量子计算、密码破译、量子隐形传态和加密 / 112
第三部分
从大爆炸到星系——相对论与量子力学 / 137
第9 章 获取宇宙地图 / 139
第10 章 宇宙的演化 / 157
第11 章 大爆炸模型 / 174
第12 章 走进大爆炸 / 180
第四部分
量子力学与化学 / 201
第13 章 世界的量子本质 / 203
第14 章 能量、动量和氢原子电子的空间状态 / 207
第15 章 自旋和磁性 / 213
第16 章 不相容原理与元素周期表 / 215
第17 章 化学元素的物理特性 / 236
第18 章 化学键的形成 / 243
第19 章 固体材料的构成 / 248
第20 章 绝缘体、金属与半导体 / 251
第五部分
材料与仪器中的量子奇迹 / 255
第21 章 纳米技术 / 257
第22 章 超导体在传输、医学和计算上的应用 / 260
第23 章 核聚变与激光器 / 266
第24 章 磁铁和磁性材料的应用 / 272
第25 章 石墨烯、纳米管和“梦想中”的应用 / 277
第26 章 半导体在电子仪器上的应用 / 287
第27 章 超导体在科学、能源与传输上的大型应用 / 293
致 谢　 / 301
附录A　电磁波的性质和频谱　 / 307
附录B　元素周期表的发展　 / 315
附录C　量子计算机的发展　 / 327
附录D　原子的大小与元素的化学性质　 / 333
附录E　X 射线的产生　 / 343
注 释　 / 345
术语解释　 / 367
参考文献与拓展阅读　 389