Quo Vadis Quantum Mechanics?

Quo Vadis Quantum Mechanics? pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer Verlag
作者:Kolenda, Nancy 编
出品人:
页数:435
译者:
出版时间:
价格:$ 111.87
装帧:HRD
isbn号码:9783540221883
丛书系列:
图书标签:
  • 物理學
  • 量子力学
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具体描述

For more than a century, quantum mechanics has served as a very powerful theory that has expanded physics and technology far beyond their classical limits, yet it has also produced some of the most difficult paradoxes known to the human mind. This book represents the combined efforts of sixteen of today's most eminent theoretical physicists to lay out future directions for quantum physics. The authors include Yakir Aharonov, Anton Zeilinger; the Nobel laureates Anthony Leggett and Geradus 't Hooft; Basil Hiley, Lee Smolin and Henry Stapp. Following a foreword by Roger Penrose, the individual chapters address questions such as quantum non-locality, the measurement problem, quantum insights into relativity, cosmology and thermodynamics, and the possible bearing of quantum phenomena on biology and consciousness.

弦上的低语:宇宙的结构与存在的边界 一本关于物理学前沿、哲学思辨与人类认知极限的深度探索 我们生活在一个被精确的定律所支配的宏大宇宙之中,但当我们试图深入探究其最基本的构成时,那些看似坚不可摧的确定性开始瓦解。本书《弦上的低语:宇宙的结构与存在的边界》并非一本教科书,它是一次穿梭于已知与未知之间的思想漫游,是对现代物理学最前沿理论进行一次深刻、多维度的审视与阐释。 本书的核心目标是引导读者跨越经典物理学的直觉舒适区,进入一个由高维空间、时空弯曲以及信息构成的精妙织锦之中。我们不再满足于牛顿的苹果和麦克斯韦的电磁波,而是直面那些挑战我们日常经验的宇宙难题。 第一部分:时空的几何与引力的回响 我们将从爱因斯坦的广义相对论开始,但这并非枯燥的公式推导,而是对“时空”这一概念的彻底重塑。读者将被带入黑洞的视界边缘,感受引力如何扭曲时间,使之成为一种可塑的维度。我们将详细探讨引力波的发现,将其视为宇宙中最剧烈的事件——星系合并、中子星碰撞——所留下的“时空涟漪”,揭示宇宙历史中那些看不见的剧目。 更进一步,我们会深入探讨宇宙学的前沿:暗物质和暗能量。我们眼中的物质只占宇宙总质能的约5%,剩下的大部分仍是幽灵般的谜团。本书将梳理当前主流模型(如ΛCDM模型)的证据链,同时审视替代性引力理论,探讨我们对引力本质的理解是否已经触及边界,以及这些“缺失的成分”如何塑造了宇宙的膨胀与结构形成。 第二部分:信息、熵与时间的箭头 时间,这个我们习以为常的维度,在微观层面上却显得异常古怪。本书将探讨热力学第二定律与时间之箭的关系。为什么宇宙总是从有序走向无序?为什么我们只能向前记忆,而不能向后追溯? 我们将进入信息论的领域,探讨信息与熵的深刻联系。在某些理论框架下,物理实在的本质可能不是物质或能量,而是信息本身。我们将考察詹姆斯·贝克关于黑洞信息悖论的争论,这个悖论触及了量子力学与广义相对论相容性的核心矛盾。信息如何在黑洞蒸发中“幸存”下来,或者它是否真的永久丢失?这场智力上的角力,牵动着我们对宇宙因果律的理解。 第三部分:超越维度的想象力 本书的后半部分将聚焦于那些试图统一所有基本力的雄心勃勃的理论。我们将详细介绍弦理论(String Theory)的演进历程,不是作为最终答案,而是作为一种数学上的可能性。读者将跟随理论物理学家们构建的紧致化空间,理解额外的空间维度是如何被“卷曲”起来,以至于在我们宏观的四维世界中隐形。卡拉比-丘流形(Calabi-Yau Manifolds)的美学与复杂性将被揭示,它们是如何在数学上为自然界提供不同的物理常数集合的。 同时,圈量子引力(Loop Quantum Gravity, LQG)作为弦理论的有力竞争者,也将被清晰地呈现。LQG试图通过量化时空本身来解决量子引力问题,将时空视为由离散的“量子环”构成的网络。本书将对比这两种截然不同的统一路径,探讨它们各自的哲学含义:是连续的弦运动构成了实在,还是离散的、相互编织的“时空原子”才是基础? 第四部分:意识的物理学与观测者的角色 最后,本书将转向那些触及人类自身存在的深层问题。当物理学进入到描述微观粒子的概率性世界时,“观测”的行为本身便不再是无足轻重的背景事件。我们将重新审视量子力学中的哥本哈根诠释,探讨波函数的坍缩究竟意味着什么。 我们不会回避“意识”在物理学中的地位。虽然这是一个极具争议的领域,但本书将梳理那些严肃的理论尝试,例如彭罗斯-哈梅罗夫的“协调客观还原”(Orch OR)理论,它试图将意识的非算法特性与量子引力的效应联系起来。我们探讨的不是超自然现象,而是严谨的物理学家们如何试图将人类的主观体验纳入到客观的自然法则描述之中。我们审视的终极问题是:在这样一个由概率和不确定性主导的宇宙中,我们作为“理解者”的角色,是否是宇宙自我认识的关键部分? 《弦上的低语》是一场面向所有对宇宙怀有好奇心的人的邀请。它需要读者放下对简单答案的执念,拥抱物理学前沿的复杂性与深邃之美。本书旨在培养一种批判性的、开放的思维模式,去欣赏我们所居住的这个宇宙,其美丽与神秘远远超出了任何简单的图景所能描绘的范围。

作者简介

目录信息

Front Matter
Pages I-XIV
What Is the Measurement Problem Anyway? Introductory Reflections on Quantum Puzzles
A. C. Elitzur
Pages 1-5
Radically Quantum: Liberation and Purification from Classical Prejudice
Hans-Peter Dürr
Pages 7-45
Quantum Physics as a Science of Information
Časlav Brukner, Anton Zeilinger
Pages 47-61
Quantum Theory Looks at Time Travel
Daniel M. Greenberger, Karl Svozil
Pages 63-71
What Connects Different Interpretations of Quantum Mechanics?
James B. Hartle
Pages 73-82
Is Quantum Mechanics the Whole Truth?
A. J. Leggett
Pages 83-90
Roundtable Discussion I: Physical Theories, Present and Future
Pages 91-98
Determinism Beneath Quantum Mechanics
Gerard ’t Hooft
Pages 99-111
Relational Quantum Mechanics
Carlo Rovelli
Pages 113-120
Matrix Models as Non-Local Hidden Variables Theories
Lee Smolin
Pages 121-152
Towards a General Operational and Realistic Framework for Quantum Mechanics and Relativity Theory
Diederik Aerts, Sven Aerts
Pages 153-207
What is Probability?
Simon Saunders
Pages 209-238
On Hamilton-Jacobi Theory as a Classical Root of Quantum Theory
Jeremy Butterfield
Pages 239-273
Roundtable Discussion II: Quantum Mechanics and its Limits
Pages 275-282
New Insight into Quantum Entanglement Using Weak Values
Yakir Aharonov, Shahar Dolev
Pages 283-297
Non-Commutative Quantum Geometry: A Reappraisal of the Bohm Approach to Quantum Theory
J. Hiley
Pages 299-324
Quantum Phenomena Within a New Theory of Time
Avshalom C. Elitzur, Shahar Dolev
Pages 325-349
Event-Based Quantum Theory
Geoffrey F. Chew
Pages 351-370
Quantum Phenomena of Biological Systems as Documented by Biophotonics
Fritz-Albert Popp
Pages 371-396
Quantum Theory of the Human Person
Henry P. Stapp
Pages 397-404
Roundtable Discussion III: Information and Observation
Pages 405-411
Back Matter
Pages 413-421
· · · · · · (收起)

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