上帝掷骰子吗?量子物理史话

曹天元2006年著作

上帝掷骰子吗?量子物理史话》是曹天元所著的科普图书。该书从2003年起开始在网络上连载,出版后大受欢迎,长期处于中国本土科普类书籍畅销排行榜前列,甚至被称为“中国的《时间简史》”。[參 2][參 3][參 4]全书以通俗的笔法,描述了量子物理学的发展史。[參 1][參 2]

上帝掷骰子吗?量子物理史话
上帝掷骰子吗.jpg
第一版封面
副标题量子物理史话
作者曹天元
类型科普
语言中文
发行情况
出版机构辽宁教育出版社
出版日期2006年1月[參 1]
页数375页
规范控制
ISBN7538281770

内容编辑

第一章“黄金时代”从赫兹电磁波的发现讲起,回顾了光的波动说粒子说争议的历史。作者将19世纪末称为物理学的黄金时代(第25页),并称赫兹的实验将经典物理学推向了顶峰。(第24页)

在第二章“乌云”中,作者援引开尔文的比喻,提到了“在物理学阳光灿烂的天空中漂浮着”的“两朵小乌云”(第30页),即迈克尔逊-莫雷实验,以及黑体辐射实验和理论的不一致。他承接着第二朵“乌云”,描述了1900年普朗克得到黑体公式和引入量子概念的过程。

第三章“火流星”首先写爱因斯坦从普朗克的量子假设出发,解释了光电效应。作者把1905年称为“奇迹年”[參 5],他幽默地称爱因斯坦这一年的工作“至少配得上3个诺贝尔奖”。(第65页)之后又描绘了玻尔理论的诞生过程,称玻尔宣告量子力学“进入了青年时代”。(第81页)此外,本章还提及了第一次索尔维会议

第四章“白云生处”在指出玻尔理论的所遭遇的困难后,描述了德布罗意物质波假说。然后,将1920年代中叶物理学界的迷茫,比喻为“第三次波粒战争”。(第105页)

第五章“曙光”和第六章“殊途同归”写海森堡薛定谔为了解决玻尔模型的困难,从两个不同的方向出发,分别得到了矩阵力学薛定谔波动方程。其中第六章还讨论了决定论概率论的分歧。

第七章“不确定性”讲到不确定性原理的发现以及波粒二象性的提出,这两者与波恩的概率解释共同构成了哥本哈根解释的核心。(第179页)

第八章“决战”以一种戏剧性的方式描写玻尔和爱因斯坦的争论,重点叙述了第五次索尔维会议上两人的论战。随后又讲到了“科学史上著名的怪异现象之一”的“薛定谔的猫”对哥本哈根解释的挑战。(第218页)这在第九章“歧途”得到了继续讨论,作者提到了“维格纳的朋友”并大量探讨了关于意识的问题。随后,作者又描述了量子力学的另一种解释,多世界诠释

第十章“回归经典”写到“量子自杀”实验对多世界诠释的质疑后,讨论了隐变量理论。作者又通过一系列简化的数学推导,向读者展示了贝尔不等式,并称它是“宇宙中最为神秘和深刻的定理之一”。(第280页)本章还介绍了量子计算机

第十一章“不等式的判决”从贝尔不等式出发,描述了量子纠缠现象。在确定定域的隐变量理论不存在后,作者简要介绍了系综诠释GRW理论英语Ghirardi–Rimini–Weber theory

最后,在第十二章“新探险”中,作者简单介绍了近现代的量子力学,提到了量子退相干大统一理论弦论M理论等。作者还讲到了霍金打赌的轶事。(第332页)

除了正文外,本书还包含了目录、序言、尾声、后记、参考资料、人名索引,以及一个讲述了海森堡与德国原子弹计划的故事的“外一篇”。

评价编辑

东方早报》书评作者彭蹦称此书“把高深莫测的量子物理产生、发展的故事,用极富文采的语言讲了出来”,“像武侠小说一样精彩”。[參 6]中国科普作家协会的张晓磊则称,在作者的笔下,“教科书上不苟言笑、高不可攀的科学家变得嬉笑怒骂、有血有肉,撼动传统物理学基石的颠覆性的发现是那样险象环生又浑然天成。”[參 1]

获奖情况编辑

  • 2006年,获“科学时报读书杯科普佳作奖”。[參 7]
  • 2008年,获第三届“国家图书馆文津图书奖”。[參 3][參 8]
  • 2013年,获第四届“中华优秀出版物奖”。[參 9]

参见编辑

参考资料编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 张晓磊. 【作家小传】神秘侠客的科普情怀. 中国科普作家网. 2019-06-27. 
  2. ^ 2.0 2.1 郑依菁. 科普作家曹天元:科学是程序正义而非结果正义. 东方早报. 2013-07-17. 
  3. ^ 3.0 3.1 李洋. 科普书获奖仍难走红 出版方:人们科学素养不足. 北京日报. 2015-04-23. 
  4. ^ 郑诗亮. 曹天元谈中国科普的理想与现实. 澎湃新闻. 2017-08-06. 
  5. ^ 1905:又一个宇宙“奇迹年”. 2013-04-16. 
  6. ^ 彭蹦. “世外高人”卢昌海. 东方早报. 2013-12-29. 
  7. ^ 马丽. 2005“科学时报读书杯”科普佳作揭晓. 2006-01-09. 
  8. ^ 第三届"国家图书馆文津图书奖"揭晓. 2008-01-08. 
  9. ^ 第四届中华优秀出版物奖获奖作品名单公示. 2013-03-22 [2019-08-12]. (原始内容存档于2019-08-12). 

外部链接编辑