Description
從光到物質的量子探索
目錄自序
Chapter 1光的本性之爭:光是粒子還是波?
1.1 惠更斯的波動說
1.2 牛頓的微粒說
1.3 楊氏雙狹縫干涉實驗
1.4 帕松的烏龍球
1.5 光就是電磁波
Chapter 2電磁波能量謎團:能量竟然不連續?
2.1 黑體輻射謎團
2.2 光電效應謎團
2.3 原子光譜謎團
2.4 石破天驚的量子化假設
Chapter 3量子化與連續性之辯
3.1 芝諾悖論:你能追上烏龜嗎?
3.2 玄而又玄的無窮
3.3 時空是量子化的
3.4 運動是連續的嗎?
3.5 量子化才是世界的本質
Chapter 4光的波粒二象性
4.1 愛因斯坦的光子理論
4.2 光子理論是牛頓微粒說的回馬槍嗎?
4.3 原子能量量子化與原子光譜
4.4 量子理論與光的本性
Chapter 5愛因斯坦的疑問:什麼是光子?
5.1 光與電磁波:剪不斷理還亂
5.2 波動光學與量子光學:為什麼有兩種?
5.3 光的偏振:光子也會思考嗎?
5.4 光速不變:相對中的絕對
5.5 靜止質量為零:有還是沒有?
Chapter 6實物粒子的波粒二象性
6.1 德布羅意的驚人假設
6.2 實物粒子波動性的觀察
6.3 實物粒子的雙狹縫干涉實驗
6.4 物質波的應用
Chapter 7量子力學的建立
7.1 薛丁格的波動力學
7.2 機率構成的物質波
7.3 波耳的對應原理
7.4 海森堡的矩陣力學
7.5 量子力學正式建立
7.6 機率論與決定論的爭論:上帝擲骰子嗎?
Chapter 8單一粒子的波粒二象性
8.1 單一電子的雙狹縫干涉實驗
8.2 機率波與機率幅
8.3 觀察電子的軌跡
8.4 跟人類捉迷藏的電子
Chapter 9量子力學正統解釋:哥本哈根詮釋
9.1 測不準原理
9.2 互補原理
9.3 疊加態:人為測量竟如此重要?
9.4 波函數塌縮
附錄 量子電腦
Chapter 10神奇的量子穿隧效應
10.1 穿隧效應:穿牆而過不是夢
10.2 掃瞄穿隧顯微鏡
Chapter 11獨闢蹊徑的路徑積分
11.1 路徑積分:所有路徑求和
11.2 路徑積分對雙狹縫實驗的解釋
11.3 路徑積分的廣泛應用
11.4 費曼圖:物理學家的看圖說話
Chapter 12堅持決定論的隱變量理論
12.1 德布羅意的領波理論
12.2 玻姆的量子位能理論
Chapter 13量子力學的其他解釋
13.1 意識論:我思故我在?
13.2 熱力學不可逆過程
13.3 去相干理論
13.4 GRW 理論
13.5 多世界理論:人人都能創造平行宇宙
Chapter 14人類和光子的博弈
14.1 單光子偏振實驗
14.2 單光子廣角干涉實驗
14.3 單光子延遲選擇實驗
14.4 量子擦除實驗
Chapter 15幽靈般的超距作用:纏結之謎
15.1 波耳與愛因斯坦過招
15.2 EPR 弔詭:纏結登場
15.3 纏結的實驗證明
15.4 GHZ 三粒子纏結
15.5 量子隱形傳態:超空間傳送能實現嗎?
Chapter 16原子內部的世界
16.1 古人的物質組成觀點
16.2 原子論的勝利
16.3 原子還不是最小
16.4 原子內部結構
16.5 原子結構的初期模型
16.6 電子雲:電子在哪?
16.7 電子雲節面之謎
16.8 電子的自旋
16.9 電子自旋之謎
Chapter 17組成世界的基本粒子
17.1 物質的鏡像:反物質
17.2 宇宙隱形人:微中子
17.3 世界的基石:夸克
17.4 世界的基石:輕子
17.5 四種基本交互作用和力的傳遞粒子
17.6 上帝粒子:希格斯粒子
17.7 標準模型
附錄 以高速粒子檢驗狹義相對論
Chapter 18宏觀量子現象:玻色-愛因斯坦凝態
18.1 費米子與玻色子
18.2 包立不相容原理
18.3 玻色−愛因斯坦凝態
18.4 液氦超流現象
Chapter 19量子場論
19.1 場與粒子的統一
19.2 粒子的產生與轉化
19.3 真空裡隱藏的奧祕
19.4 再析費曼圖:時間能倒流嗎?
19.5 量子電動力學:精確度驚人的預測
19.6 量子色動力學:夸克禁閉
Chapter 20超弦理論:萬物至理?
20.1 統一理論的探索
20.2 宇宙的琴弦:超弦理論
20.3 M 理論:終極理論?
20.4 平行宇宙
附錄 是否存在交叉宇宙?
Chapter 21宇宙大霹靂
21.1 膨脹的宇宙
21.2 廣義相對論與宇宙學
21.3 宇宙理論的發展
21.4 宇宙的演化
21.5 恆星的演化
21.6 暗物質與暗能量之謎
21.7 時空的顫抖:重力波
後記
參考文獻 239
书名简译:从光到物质的量子探索