从量子到宇宙：颠覆人类认知的科学之旅

从量子到宇宙：颠覆人类认知的科学之旅读书笔记模板01思维导图读书笔记目录分析内容摘要精彩摘录作者介绍目录0305020406思维导图宇宙科学量子内容量子粒子隧道希格斯量子理论粒子实验世界量子力学爱因斯坦光子宇宙电子原理本书关键字分析思维导图内容摘要内容摘要本书以各种不可思议的量子现象为主线，以物理学家们所做的各种令人惊奇的实验为脉络，循序渐进地介绍了人类探索量子世界的整个过程。作为一本科普读物，本书涵盖了波粒二象性、叠加态、概率幅、纠缠态、隧道效应、电子云、超流体、量子真空涨落、费曼图、超弦理论等量子力学中引人入胜的大部分内容，也介绍了扫描隧道显微镜、量子计算机、量子隐形传态等量子工程技术，同时还把相关的历史趣事穿插其中。另外，书中还介绍了一些与量子物理相关的粒子物理、相对论、宇宙学等内容，其中就包括了目前更前沿的领域，如反物质、希格斯粒子、暗物质、平行宇宙，以及引力波等。读书笔记读书笔记懵懂进来，晕眩出去，醒来准备再看一遍，微观与宏观，宇宙与原子，探索永无止境！。简洁明了，信息量巨大。人类思维、认知只是对世界客观部分属性的反应和展示。这本书曾经看到一半觉得太难懂停下了，后来又咬咬牙捡起来了。终于囫囵吞枣地读完了。也许那个时候的答案会让人类非常沮丧，但是我相信上帝是不会掷骰子的。量子物理的理论还亟待完善，如何从更高的层次解释或者对接经典物理是一个迫在眉睫的事儿。感谢作者表述的深入浅出举重若轻，让我一个文科生也能对深奥浩瀚的量子物理学有些微的了解，甚至也能体验到被前沿科学折服的快乐，满足了！。这是一本很好的现代物理学科普书籍，能厘清物理小白各种物理概念及时下流行的物理学观念。求知欲才是人类目前的最高欲望。时间、空间、量子、宇宙……人类就像是在浩瀚大海边玩耍的小孩，每拾到一个贝壳都会欣喜不已，但是，浩瀚的大海里还隐藏着多少秘密，小孩也许需要一辈子的时间去探索…精彩摘录精彩摘录你一定好奇什么是“量子”？它不是一种粒子，而是一种概念。它指的是小尺度世界的一种倾向：物质的能量和其他一些属性都倾向于以特定的方式不连续地变化。现代物理理论认为，时空是不能无限分割的，时空也存在着不可分割的基本结构单元，长度的最小单元大约是10−35m，时间的最小单元大约是10−43s，低于这两个值的时空是无法达到的，也是没有意义的。热辐射就是指任何物体都会发光发热：辐射出的电磁波就是“光”，发光时要释放能量，电磁波携带的能量就是我们通常所说的“热”。当然这里的“光”并非都是可见光，只有在500℃以上才会出现较强的可见光，所以我们人类虽然也在发光，发出的却是肉眼看不到的红外线。牛顿认为光是一种粒子，而惠更斯却认为光是一种波。既然有幸来到这个世界，我们就应该尽量了解这个世界的全部，欣赏这个世界的奇妙，这是作为生命的一种乐趣。在光子的眼里，只有空间，没有时间，你能理解吗？如果微观粒子遇到一个能量势垒，即使粒子的能量小于势垒高度，它也有一定的概率穿越势垒，这种现象就叫隧道效应。隧道效应又称势垒贯穿，是一种很常见的量子效应。目录分析1.1惠更斯的波动学说1.2牛顿的粒子学说1.3杨氏双缝干涉实验1.4泊松的乌龙球1.5光就是电磁波123451光的本性之争：光是粒子还是波？2.1黑体辐射谜团2.2光电效应谜团2.3原子光谱谜团2.4石破天惊的量子化假设2电磁波能量谜团：能量竟然不连续？3.1芝诺悖论：你能追上乌龟吗？3.2玄而又玄的无穷3.3时空是量子化的3.4运动是连续的吗？3.5量子化才是世界的本质123453量子化与连续性之辩4.1爱因斯坦的光子理论4.2光子理论是牛顿粒子论的回马枪吗？4.3原子能量量子化与原子光谱4.4量子理论与光的本性4光的波粒二象性5.1光与电磁波：剪不断理还乱5.3光的偏振：光子也会思考吗？5.2波动光学与量子光学：为什么有两种？5爱因斯坦的疑问：什么是光子？5.5静止质量为零：有还是没有？5.4光速不变：相对中的绝对5爱因斯坦的疑问：什么是光子？6.1德布罗意的惊人假设6.2实物粒子波动性的观察6.3实物粒子的双缝干涉实验6.4德布罗意波的应用6实物粒子的波粒二象性7.1薛定谔的波动力学7.2概率构成的物质波7.3玻尔的对应原理7.4海森堡的矩阵力学7量子力学的建立7.6概率论与决定论的争论：上帝掷骰子吗？7.5量子力学正式建立7量子力学的建立8.1单个电子的双缝干涉实验8.2概率波与概率幅8.3观察电子的轨迹8.4跟人类捉迷藏的电子8单个粒子的波粒二象性9.1不确定原理9.3叠加态：人为测量竟如此重要？9.2互补原理9量子力学正统解释：哥本哈根解释附录量子计算机9.4波函数坍缩9量子力学正统解释：哥本哈根解释10.2扫描隧道显微镜10.1隧道效应：穿墙而过不是梦10神奇的量子隧道效应11.1路径积分：所有路径求和11.2路径积分对双缝实验的解释11.3路径积分的广泛应用11.4费曼图：物理学家的看图说话11独辟蹊径的路径积分12.2玻姆的量子势理论12.1德布罗意的导波理论12坚持决定论的隐变量理论13.1意识论：我思故我在？13.2热力学不可逆过程13.3退相干理论13.4GRW理论13.5多世界理论：人人都能创造平行宇宙1234513量子力学的其他解释14.1单光子偏振实验14.2单光子广角干涉实验14.3单光子延迟选择实验14.4量子擦除实验14人类和光子的博弈15.1玻尔与爱因斯坦过招15.2EPR佯谬：纠缠态登场15.3纠缠态的实验证明15.4GHZ三粒子纠缠15.5量子隐形传态：超空间传送能实现吗？1234515幽灵般的超距作用：纠缠态之谜16.1古人的物质组成观点16.2原子论的胜利16.3原子还不是最小16.4原子内部结构16原子内部的世界16.5原子结构的初期模型16.6电子云：电子在哪儿？16.7电子云节面之谜16.8电子的自旋16.9电子自旋之谜1234516原子内部的世界17.1物质的镜像：反物质17.2宇宙隐形人：中微子17.3世界的基石：夸克17.4世界的基石：轻子17.5四种基本力和力的传递粒子17.6上帝粒子：希格斯粒子01030204050617组成世界的基本粒子附录高速粒子对狭义相对论的检验17.7标准模型17组成世界的基本粒子18.2泡利不相容原理18.1费米子与玻色子18宏观量子现象：玻色-爱因斯坦凝聚18.4液氦超流现象18.3玻色−爱因斯坦凝聚18宏观量子现象：玻色-爱因斯坦凝聚19.1场与粒子的统一19.2粒子的产生与转化19.3真空里隐藏的奥秘19.4再析费曼图：时间能倒流吗？19量子场论19.6量子色动力学：夸克禁闭19.5量子电动力学：精确度惊人的预测19量子场论20.1统一理论的探索20.2宇宙的琴弦：超弦理论20.3M理论：终极理论？20.4平行宇宙附录是否存在交叉宇宙？1234520超弦理论：万物至理