1小時科普 量子力學(xué)

第1 章 引論 1

1.1 總論 2

1.2 量子 7

1.3 經(jīng)典物理學(xué)和量子力學(xué) 8

1.4 什么時候必須用到量子力學(xué) 10

第2 章 經(jīng)典物理學(xué)的困境 15

2.1 牛頓三個運動定律遇到了問題 16

2.1.1 對牛頓第一定律的討論 16

2.1.2 對牛頓第二定律的討論 19

2.1.3 對牛頓第三定律的討論 21

2.2 量子論創(chuàng)立之前的經(jīng)典物理學(xué) 22

2.3 經(jīng)典物理學(xué)遇到的困難 25

第3 章 舊量子論時期 29

3.1 新世紀來臨：普朗克的突破 30

3.2 光電效應(yīng) 36

3.3 有核原子模型 39

3.4 玻爾的原子理論 42

3.5 波粒二象性 50

目 錄

科

量子力學(xué)

1

小時

普

VIII

第4 章 量子力學(xué)的創(chuàng)立 61

4.1 海森伯的矩陣力學(xué) 62

4.2 薛定諤的波動力學(xué) 66

附：狄拉克和他的q 數(shù)形式 71

4.3 量子力學(xué)的基本假設(shè)和數(shù)學(xué)框架 77

4.4 薛定諤方程 85

4.5 波函數(shù)的幾率解釋 89

4.6 測不準關(guān)系 94

4.7 愛因斯坦與玻爾的爭論 98

4.7.1 愛因斯坦和玻爾在量子力學(xué)的解釋方面的爭論 101

4.7.2 在測不準關(guān)系上的爭論 103

4.7.3 關(guān)于量子力學(xué)完備性的爭論 104

第5 章 更多的量子力學(xué)基礎(chǔ) 107

5.1 波函數(shù)坍縮 108

5.2 態(tài)疊加原理 110

5.3 薛定諤的貓 112

5.4 泡利不相容原理 117

5.5 量子隧道效應(yīng) 124

5.6 1 小時可以大致科普量子力學(xué)嗎？ 126

第6 章 非定域性和量子糾纏 129

6.1 EPR 悖論 130

6.2 量子糾纏 134

6.3 博姆的隱變量理論，貝爾不等式 139

6.4 量子密碼 149

6.5 量子隱形傳態(tài) 153

6.6 量子通信 156

6.7 量子計算 160

目 錄

IX

第7 章 高等一點點的量子力學(xué) 165

7.1 自旋是什么 166

7.2 非相對論性量子力學(xué)的第三種形式 171

7.3 相對論性量子力學(xué) 178

7.4 量子力學(xué)看起來應(yīng)該是這樣的 179

7.5 密度泛函理論 183

7.6 量子力學(xué)的隨機性、疊加性和非定域性 186

第8 章 今日的量子 191

8.1 量子力學(xué)和相對論的不相容 192

8.2 當今的物理學(xué) 198

8.3 量子力學(xué)的學(xué)習方法 204

8.4 談?wù)勚Z貝爾獎 209

8.5 愛因斯坦對量子力學(xué)的看法 214

8.6 楊振寧對量子力學(xué)的貢獻 218

參考書目 226

附錄A 量子力學(xué)發(fā)展簡史 228

A.1 量子論創(chuàng)立之前經(jīng)典物理學(xué)在熱輻射現(xiàn)象上的進展 228

A.2 舊量子論的誕生和發(fā)展 229

A.3 量子力學(xué)的創(chuàng)立和完善 234

附錄B 對稱性與守恒定律 239

人名的中英文對照 242

后記 249