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圖解量子力學


			9789861245218
			椎木一夫/著
			商周出版
			2005年11月03日
			67.00 元
			HK$ 56.95

詳
細
資
料

* 叢書系列：科學新視野
* 規格：平裝 / 192頁 / 15*21cm / 普級 / 單色印刷 / 初版
* 出版地：台灣

科學新視野

分
類

自然科普 > 物理/化學 > 物理/化學理論

同
類
書
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薦

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其
他
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者
也
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內
容
簡
介

　　量子力學，二十世紀最重要的物理理論，卻也是最撲朔迷離的一門學問。它顛覆牛頓力學，和我們對事物的一般認知不同，但它卻能完美解釋許多古典力學無法說明的現象。本書透過擬人化的薛家小貓，以淺顯易懂的敘述方式、精彩的比喻，以及生動扼要的圖示，將量子力學裡最基礎、也最難充分掌握的概念一次講清楚、說明白。你將會發現微觀的世界竟是如此奇妙！

　　除此之外，本書最後一章還介紹量子力學如何被運用，包括：在原子大小的範圍內作結構的控制，製造出臨界溫度高的超導體、兼具磁鐵與超導體等複合性質的新機能材料，以及有用的新元件；大幅提高硬碟儲存資訊密度；製造高速且容量大的記憶體；製造能同時並列執行許多計算的量子電腦；未來更可望製造出超高速電腦。

　　量子力學豐富了我們的生活，卻也帶來諸如原子彈的負面遺產。如何好好利用這項利器，不能只倚賴科學家埋頭鑽研及其道德自律，而得靠全人類的睿智。第一步，就從「了解什麼是量子力學」開始！

作者簡介

椎木一夫

　　1971 年取得慶應大學工學碩士後，同年，進入日立製作所中央研究所（The Central Research Laboratory of Hitachi, Ltd.）從事研究工作。取得慶應大學工學博士後，於 1993 年受聘為慶應大學理工學院副教授，次年便升任教授。作品有《給工學院學生的量子力學》等書。

目
錄

與薛小貓一起探索量子力學的世界

第一章不問Why，問How
1.從日常世界進入量子力學的世界
2.古典力學的勝利
3.電與磁
4.偉大的牛頓竟遭裁員
5.不問Why，問How，然後是What
Column 1量子力學的價值觀

第二章先來看光的問題
1.古典力學的破綻來自光的問題
2.量子力學一開始是產官學界的共同計畫？
3.黑體輻射的問題
4. 何謂波？
5.光是粒子？
Column 2 發掘的才能（serendipity）

第三章波與粒子的二元性
1.光是波也是粒子
2.自然界的借貸也有基本單位
3.數位世界—量子是什麼？
4.普朗克假設的意義
5.貨幣的單位即是普朗克常數
Column 3 創造性的工作需要有寬闊的思考

第四章量子力學家族
1.何謂電子？
2.德布羅意的逆向思考
3. 電子是粒子也是波
4.量子力學家族的名字裡都有on
5.如何表現出是粒子同時也是波的性質
Column 4 物理學與音樂

第五章直覺的波動力學
1.薛丁格方程式
2.波動函數的值的平方代表什麼意思？
3.波動函數之解釋
4.波包的縮併
5. 觀測問題的解答
Column 5 隱變數（hidden variables）

第六章量子力學的奇幻世界
1.兩個量不可置換
2.何謂「運算符號」（operational symbol）？
3.進退兩難的測不準原理
4.零下273度也會運動的零點振動
5.穿隧效應(tunnel effect)
Column 6 分析性的思考

第七章悖論
1.薛丁格的災難/ 愛因斯坦的抵抗
2.薛丁格之貓
3.平行的世界
4.量子力學式的☆扭曲★方法
5.量子國的犯人
Column 7 維格納的友人

第八章電腦應用了矩陣力學
1.薛丁格王國與波耳聯邦的戰爭
2.何謂矩陣
3.矩陣力學
4.電腦很懂矩陣
5.左括號(bra)加右括號(ket)等於一個完整的括號(bracket)
Column 8 物理學家與數學家

第九章粒子不可分辨
1.不可分辨性
2.電子計分板理論
3.粒子無法分辨的話？
4.玻色子與費米子
5.電子是費米子
Column 9 不可分辨性之謎

第十章原子的世界
1.歡迎進入微觀世界
2.原子的結構
3.電子的住址
4.核分裂
5.核融合
Column 10 日本的原子彈研究

第十一章相對論量子力學
1.四次元的世界
2. 狄拉克方程式
3.驢子電子
4. 基本粒子的世界
5.基本粒子家族
Column 11 磁單極子

第十二章現代煉金術
1.現代煉金術
2.不可思議的超流動
3.超導現象
4.超導城市
5.磁矩
6.電晶體
7. 電腦的機制
8.小型大容量硬碟
9.終極的記憶MRAM
10.約瑟夫森電腦
11.量子電腦
Column 12 為了更好的未來

序

　　我是一隻貓，我的主人是叫做薛丁格的理論物理學家，所以人們又叫我薛家小貓。有些人不知道是太忙、還是太懶，也叫我薛小貓。算了，怎麼叫我都可以。我現在住在量子國裡，常常懷念躺在母親溫暖懷抱中聽到的古典力學的故事，像是＃＃。

　　咦？大家比較有興趣我現在待的這個國家的故事？可是在那之前，先聽我講一些以前的故事吧。

　　我會到這個國家，是因為遇到了普朗克先生。那是100年前的事囉。那天他從鼓風爐附近的舊建築走出來，一邊逗著我口中一邊念念有詞地說，☆還是搞不懂光子啊★。

　　沒想到他的這句話在後來引發了很大的影響，讓我踏上了遠赴量子國的旅程。

　　量子國是個不可思議的地方。我最喜歡吃鯖魚了，主人每天都會為我買兩條魚，我都是吃得精光。但是早餐吃一條魚嫌不飽，吃兩條又消化不良。量子國裡，似乎不賣1.7條魚。母親說以前還有賣1.7條魚的小販，所以數位世界還真是傷腦筋啊。

　　有一天發生了這樣的一件事。我跳上一堵磚牆，並朝主人房間開了小縫的窗戶跳了過去，沒想到我真的穿過了不可能穿過的細縫進到主人房裡。原來我是貓也是波啊。

　　又有一天我出門散步，發現就在稍早還玩在一起的光子正坐在公園的長椅上。她將我抱起放在膝上，安靜地摸著我的頭。我舒服的微閉眼睛、輕輕抬起頭，就看到光子從遠處走來。玻色家的小孩都長一個模樣，完全分不出誰是誰，實在令人困擾。

　　在這個國家連做的夢都很奇怪喲。我總夢到遠方還有一個我，就像照鏡子一樣，我舉起右手，對方也會舉起左手，靠近看，就感覺有一股怪力要拉著我更靠近。還來不及問，☆你是誰？★☆反薛小貓★，我們就合而為一變成光然後消失，我就醒了。

　　研究這個奇妙國家的我家主人很辛苦喔。

　　有一陣子我聽到前來探視生病主人的波耳先生與主人的對話，☆波動函數表現的是實體★，我的主人這麼說，☆別開玩笑了，波動函數表現的是機率，我們哥本哈根學派的人都這麼認為喔★，波耳先生說。然後蹲坐在病房角落打瞌睡的我，突然就被主人一把拎起放進了一個箱中。

　　他們要做猜測箱子打開時我是生是死的實驗。波耳先生說箱子打開的瞬間，我會是半生半死的狀態，我家主人則爭辯說不可能有那種狀態。最可憐的就是我了，他們都不在乎我的感受。不過多虧這個實驗讓我的名氣大增。

　　雖然不可思議的事情一籮筐，但是我在量子國可是過得很舒適，還打算待久一點。那麼，就讓我來為您介紹這個國家。

2003年5月
薛小貓的代言人椎木一夫

書
評

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