內容簡介
量子力學,是二十世紀最重要的物理理論,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此講清楚、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,卻也留下諸如原子彈的負面產物。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!本書特色 以簡單易懂的文字,清楚的圖解,說明深奧的量子力學知識。
作者介紹
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。著作有《給工學院學生的量子力學》等書。譯者簡介朱麗真 自由工作者,輔仁大學化學系畢業,日本筑波大學環境科學研究所碩士。喜歡工作、旅行、登山。日文是年輕困頓時的一條線索,沿路走來意外發現許多生命裡的可能性,是到目前為止所做過最好的投資。
目次
前言第一章 不問Why,問How1.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.把牛頓力學踢到一邊去5.不問Why,問How,然後是What專欄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--開始是產官學界的共同計畫?3.黑體輻射問題4.何謂波?5.光是粒子嗎?專欄2:發掘的才能第三章 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.貨幣的單位就是普朗克常數專欄3:創造性的工作需要水平思考法第四章 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.如何同時表現出是粒子,也是波的性質?專欄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.波動函數的解釋4.波包的縮併5.測量問題的解答專欄5:隱變數第六章 量子力學的奇幻世界1.兩個量不可置換2.何謂算符?3.進退兩難的測不準原理4.攝氏零下273度的零點振動5.神奇的穿隧效應專欄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.薛丁格的貓3.平行的世界4.量子力學式的「扭曲」方法5.量子國的犯人專欄7:魏格納的友人第八章 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.包矢+括矢=一個完整的括弧專欄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.如果無法分辨粒子的話……4.玻色子與費米子5.電子是費米子專欄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.核融合專欄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.基本粒子家族專欄11:磁單極子第十二章 現代煉金術1.現代煉金術2.不可思議的超流體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.終極的記憶體--MRAM10.約瑟夫森電腦11.量子電腦專欄12:許諾一個更美好的未來索引