《漫畫量子力學》以輕松有趣、通俗易懂的漫畫及故事形式將抽象、復雜的量子力學知識融會其中,讓人們在看故事的過程中就能完成對物理學相關知識的“掃盲”。這是一本實用性很強的圖書,與我們傳統(tǒng)的教科書比較起來,具有幾大突出的特點,一漫畫的形式更易于讓人接受,二邊讀故事邊學知識,輕松且易于記憶,三更能讓讀者明白并記住量子力學相關問題在現實生活中的應用。通過這種輕松的閱讀學習,幫助讀者掌握在畢業(yè)論文和實際工作中都要用到的量子力學常識。《漫畫量子力學》也可以作為廣大青少年的物理學知識讀本。
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坦白地說,從小學到進入高中之前,我一直都想成為一名物理學家。而且是希望可以在分析分子、原子結構,探索物質及能量構成的量子力學領域有所作為。
然而,在高中生活的過程中,我卻完全放棄了這個夢想,開始慢慢步人現在的工作,原因有兩個。
其中之一,是對寫文章、寫書產生了更加濃厚的興趣,這樣一個所謂積極的理由;而另外一個是。覺得物理的學習,特別是使用方程式的數學計算是一件超級麻煩的事情,這樣一個消極的理由。
人生就是這樣,是“想做”與“不想做”的長期斗爭的過程,所以對于現在的選擇我并不后悔,而且我覺得自己非常適合現在的工作,也從來沒有考慮過中途轉職做科學家什么的。只是,心中仍然有這樣的遺憾,“如果當初能夠更加認真地學習一下量子力學就好了”,一種類似于憧憬的心情。
正是因為這樣的理由,在商討這次關于歐姆社學習漫畫系列叢書出版的新計劃時,我不假思索地就選擇了量子力學。很幸運,我得到了大家的贊同,我記得當決定出版的時候,就像長期以來的煩惱有了解決的辦法一樣,我的心情豁然開朗。
石川憲二,科技記者。1958年出生于東京。畢業(yè)于東京理科大學理學部。曾擔任過周刊雜志記者,自由作家、編輯。除了出版書籍、雜志,執(zhí)筆小說、專欄外,還用長達20多年的時間采訪了許多技術、研究人員,撰寫了許多面向一般讀者的解說稿件。涉及的科學技術領域有電氣、機械、航空和宇宙、電子集成設備、材料、化學、計算機、系統(tǒng)、通信、機器人、能源等。
川端潔,東京理科大學理學部物理學名譽教授,理學博士。1940年出生于日本三重縣。1964年畢業(yè)于京都大學理學部宇宙物理學專業(yè)。在讀大學院博士課程期間曾留學美國,1973年在賓夕法尼亞州立大學大學院獲天文學博士學位(Ph.D.)。此后.又在京都大學獲宇宙物理學理學博士學位。1974年,擔任哥倫比亞大學研究員,之后成為NASA戈達德(Goddard)宇宙科學研究所研究員,工作了約8年。自1982&F任東京理科大學理學部物理學科助理教授,1990年擔任教授。
目錄
序 一寸法師和拇指姑娘 1
一寸法師的故事 10
拇指姑娘的故事 11
所謂的量子力學,到底是什么 16
第1章 一半的一半的一半的 21
1.1 永遠都不會結束的悖論 22
專欄 阿基里斯和烏龜賽跑 24
1.2 分子與原子是否真的存在 28
1.3 探索用肉眼無法看見的原子 36
專欄 挑戰(zhàn)“觀察微小世界的技術”之一顯微鏡發(fā)展的歷史 47
如果沒有“元素”和“原子” 50
專攔 古代希臘以外的元素論、原子論 55
第2章 當原子不再是“不可分割”的 57
2.1 原子的組合構成物質 58
元素周期表 62
2.2 天才化學家拉瓦錫的功績 66
元素周期表應用篇 74
又回到起點的原子之旅 80
專欄 挑戰(zhàn)“觀察微小世界的技術”之二出現了可以觀察原子的顯微鏡 85
第3章 如何探索原子的內部 87
3.1 電的孩子“電子”的發(fā)現 88
3.2 湯姆遜和長岡半太郎的原子模型 96
專欄 日本物理學的始祖長岡半太郎的偉大功績 97
3.3 盧瑟福探明了原子核的真相 102
從電子到質子、中子及夸克的世界韋 112
第4章 沒有量子力學就沒有原子 117
4.1 原子的構造并不同于天體的構造 118
4.2 電子并不像球體一樣會自由下落 125
4.3 波爾的原子模型 131
波爾為什么被稱為“量子力學之父” 136
第5章 在探索物質的過程中發(fā)現:其真面目并不可愛 141
5.1 德布羅意的奇妙構想 142
5.2 薛定諤vs海森堡 162
薛定諤方程式入門的高中數學復習 169
薛定諤方程式入門的高中物理復習 172
特別講義誰都覺得(可能)理解了一點兒的薛定諤方程式 176
5.3 “電子存在于哪里”——波的原形 184
5.4 無法同時弄清楚“在哪里”與“如何運動” 200
尾聲 量子力學也涉足“其他世界” 205
專欄 超弦理論的超簡單說明 211
從哥本哈根解釋到多世界解釋 214
專攔 量子力學與我們生活的聯(lián)系之一沒有穿隧效應的發(fā)現就沒有家用電器的發(fā)明 223
專攔 量子力學寫我們生活的聯(lián)系之二量子道信、量子計算機、量子密碼……全都是量子 225
專欄 不為人所知的量子力學的英雄提出電子旋轉的泡利 227
附錄 試解薛定諤方程式 229
量子論·量子力學系譜 236
參考文獻 240