Satyendra Nath Bose pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Wali, Kameshwar C. (EDT)

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:2009-4

价格:$ 66.00

装帧:

isbn号码:9789812790712

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 量子力学
• 玻色统计
• 印度物理学家
• 科学史
• 理论物理
• 统计力学
• 传记
• 科学
• Bose-Einstein凝聚

《量子之舞：现代物理学的先驱者们》 内容简介 本书追溯了二十世纪初物理学领域波澜壮阔的变革历程，聚焦于那些塑造了我们对物质和能量理解的杰出思想家及其革命性的理论建树。这不是一部关于单一科学家的传记，而是一幅宏大的群像画，描绘了在一个充满争议与发现的时代，物理学界如何从经典物理学的稳固基石，一跃进入到量子力学的神秘殿堂。 本书的叙事线索交织着理论的诞生、实验的验证以及学术界内部的激烈辩论。我们将深入探讨普朗克能量量子化假设的提出如何为一切开启了大门，爱因斯坦如何通过光电效应将这一概念推向极致，以及玻尔模型如何首次为原子结构提供了一个可操作的、尽管并不完美的框架。 第一部分：旧世界的黄昏与新曙光的微光 (约1900-1913) 我们首先回顾经典物理学在十九世纪末所达到的巅峰——麦克斯韦方程组的完美优雅与热力学定律的无可置疑。然而，在这些辉煌之下，一些“小小的乌云”开始聚集，例如黑体辐射的“紫外灾难”和光电效应的经典解释失效。 普朗克的“权宜之计”——假设能量是不连续的，以$E=h u$的形式发射和吸收——成为了开启量子时代的钥匙。本书详细分析了普朗克在提出这一革命性概念时的思想挣扎，以及他本人最初对这一“非物理学”假设的保留态度。 紧接着，我们将审视阿尔伯特·爱因斯坦在1905年（奇迹年）的工作。爱因斯坦不仅仅接受了普朗克的量子化，更是将其推向了光本身——提出了光量子（光子）的概念，从而成功解释了光电效应的实验结果。这一论断与当时根深蒂固的波动光学理论产生了剧烈的冲突，本书将细致描绘当时物理学家们对这种“光波-粒子二象性”的困惑与抵触。 随后，我们将转向原子层面。卢瑟福的金箔实验揭示了原子的核式结构，但这又带来了新的难题：根据经典电磁理论，绕核旋转的电子应该不断辐射能量并螺旋坠入原子核。玻尔的介入是关键性的转折点。他引入了“定态假设”和“频率条件”，成功地为氢原子谱线构建了一个惊人的、具有预测性的模型。本书将着重分析玻尔模型的成功之处——它成功地将量子概念引入了原子结构——及其局限性——它无法解释更复杂的原子光谱，且其理论基础仍然是经验性的修补。 第二部分：不确定性的阴影与概率的兴起 (约1914-1925) 随着原子物理学的深入，理论的复杂性急剧增加。我们探讨了维尔纳·海森堡、沃尔夫冈·泡利以及其他年轻一代物理学家的早期贡献。泡利提出的不相容原理，对费米子系统（如电子）的排布施加了根本性的限制，为理解元素周期表的结构奠定了基础。 此阶段的理论努力集中于解决玻尔模型的不足。德布罗意的物质波假设——将波的特性赋予电子本身——为后来的量子力学发展提供了至关重要的哲学和数学桥梁。德布罗意提出的$lambda = h/p$公式，将波长与动量联系起来，预示着一个更深层次统一理论的到来。 第三部分：矩阵力学与波动力学的双生革命 (约1925-1927) 这是量子理论形成的关键时期。本书将详细比较两种看似截然不同，实则深刻统一的量子力学形式的诞生。 矩阵力学（海森堡、玻恩、约尔当）： 强调可观测性，完全摒弃了对电子轨道的经典想象，转而使用抽象的、不可对易的矩阵代数来描述物理量之间的关系。我们考察了如何通过矩阵乘法（非交换性）自然地导出了角动量和位置算符之间的基本关系。 波动力学（薛定谔）： 引入了著名的波动方程，将物质的“波函数”$Psi$作为核心概念。本书将分析薛定谔最初将波函数理解为电荷密度的尝试，以及它最终演变为描述粒子概率幅的深刻转变。 本书将突出这两大理论体系的汇合点。通过薛定谔本人的工作，证明了矩阵力学和波动力学在数学上是等价的，只是描述物理现实的视角不同。 第四部分：哥本哈根的诠释与世界的本质 (约1927年及以后) 量子力学构建完成后，摆在物理学家面前的挑战转向了对该理论的哲学理解——即“哥本哈根诠释”。 尼尔斯·玻尔和海森堡成为了这一诠释的主要倡导者。本书将深入探讨哥本哈根诠释的核心原则：波函数的概率解释（马克斯·玻恩的贡献）、测量问题——即观测行为如何导致波函数“坍缩”——以及观测的互补性原理。 我们还将考察由此引发的激烈论战，特别是爱因斯坦与玻尔之间著名的系列论战。爱因斯坦坚持“实在论”和定域性，坚信量子力学是不完备的，他提出的思想实验（如著名的EPR悖论的先驱构想）意图揭示量子理论中存在的非定域性或隐藏变量的可能性。 本书不仅记录了物理学的进步，更展现了科学家们如何面对一个挑战人类直觉的世界观。它描绘了如何接受“不确定性”作为自然的基本属性，而非仅仅是知识的缺陷。通过这些先驱者的探索，读者将得以一窥二十世纪初物理学革命的伟大心路历程，理解我们现代技术（从激光到半导体）所依赖的理论基础是如何在智慧的碰撞与深刻的哲学反思中铸就而成的。 本书旨在为那些对物理学思想史、科学哲学以及现代科学的基石充满好奇的读者，提供一次严谨而引人入胜的智力探险。它强调的不是某一个公式的完美，而是人类认识世界边界不断拓展的勇气与智慧。

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