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牛津通識讀本：量子理論（中文版）

牛津通識讀本：量子理論（中文版）

在物理學領域，量子理論是自牛頓以來革命性的發現?！读孔永碚摗芬院喢鞯摹⒎菙祵W式的語言，剖析了一些奇異古怪又激動人心的觀念，正是這些觀念，使亞原子世界與我們的日常世界如此迥異。約翰·波爾金霍恩清晰而透徹地探討了不確定性、不可預見性、波粒二象性以及懸而未決的測量問題等，為量子理論這一物理學偉大的發現、20世紀杰出的智力成就之一揭開面紗。

(英國)約翰·波爾金霍恩 ·物理學 ·5.6萬字

魔鬼物理學3：超級英雄故事里的物理學

魔鬼物理學3：超級英雄故事里的物理學

《魔鬼物理學3》是“魔鬼物理學”系列叢書的第三本，主要講述了漫畫中的物理學知識。讓超人演示牛頓運動定律，讓蜘蛛俠解釋擺球振蕩，讓萬磁王展示電磁感應，這樣學物理是不是更好玩兒？《自然》《科學》《柯克斯書評》《出版人周刊》《波士頓環球報》等好評推薦！

(美)詹姆斯·卡卡里奧斯 ·物理學 ·20.5萬字

量子力學的真相

量子力學的真相

春天的早晨，從窗戶涌進來的空氣帶著花園里的清新氣息，這個“奇跡”是如何發生的？分子如何被微風吹動，又如何經鼻子轉化成令人感到愉悅的氣味？每天早晨醒來的“我”是誰？當這個“我”睜開雙眼時，周圍的宇宙又是什么？……在這個量子力學的時代，關于我們的存在以及我們與這個世界之間關系的這些基本的問題，仍是未解之謎。而愛因斯坦和其他現實主義者相信：量子力學理論是不完備的。在《量子力學的真相》一書中，斯莫林教授用3幕故事帶領我們走進量子力學的世界，了解那些自量子力學誕生以來就一直困擾著人們的概念問題和嚴重分歧。第一幕他會講述我們在探究量子力學發展軌跡時所需的基本的量子力學概念。第二幕他將帶我們追溯了從20世紀50年代開始的現實主義量子力學方法的復興，并且闡述它們的優缺點。斯莫林認為：正確且完備的量子力學理論不僅能夠解決量子引力的問題，還能給出一套完整的宇宙學理論。第三幕斯莫林將介紹包括自己在內的當代物理學家為構建現實主義的萬物理論所付出的努力。量子力學，是一個充滿悖論與神秘色彩之地，歡迎所有人來到新的科學時代。

(美)李·斯莫林 ·物理學 ·17.2萬字

量子世界的發現之旅

量子世界的發現之旅

零基礎讀懂量子力學，回答關于量子力學的小白問題：什么是量子？是誰先開始研究的量子？量子力學這門學科是如何產生的？量子能用來做什么？沒有量子行不行？物理學家卡爾·薩根說：“我們生活在一個離不開科學和技術的社會，但卻很少有人了解科學和技術。”在一個美麗、迷人的量子世界中，我們本身就是“量子人”，世界上的萬物也是由量子構成的，人類社會的技術進步取決于我們對量子基本原理的了解。量子力學徹底顛覆了我們對于現實世界的常識性認知。在量子世界中，沒有什么是可預測的，我們已經知道的一切都被顛覆。我們需要重新思考因果關系，重新看待周圍的事物。在這里，信息的傳播速度比光速還快……

(美)邁克爾·S.沃克 ·物理學 ·19.1萬字

量子空間

量子空間

這既是一本關于圈量子引力的科普讀物。對于不熟悉這個名詞的大眾來說，這是一本從另一個角度為我們講述的“萬物理論”。人類一直追求萬物起源這一問題，希望了解萬物是從哪兒來的，基本規律是什么。直到今天，這個問題都還是物理學的根本，也是物理學的基礎問題。時至今日，在很多人的印象中，人類已經回答了這個問題。我們有基本粒子的“標準模型”，有牛頓的萬有引力理論，還有愛因斯坦的廣義相對論，這些已經把我們的世界解釋得清清楚楚，很讓人滿意了。但實際上不是這樣的。在標準模型提出40年后的今天，沒有一個物理學家認為標準模型是基本理論，大家都認為它只是一個近似的有效理論。圈量子理論是除了弦論之外萬物理論的另一個候選，相對小眾，在學界受到的關注不及弦論，在大眾層面更是較少為人所知，實際上有些非常有趣的理論，值得向公眾介紹。作者吉姆·巴戈特稱之為“少有人走的路”，在本書中，他介紹了圈量子引力理論領域中兩位杰出的科學家——李·斯莫林（LeeSmolin）和卡洛·羅韋利（CarloRovelli）的職業生涯和開創性工作。這是一本關于物理學理論前言的普及讀物，更是一場引領普通人推翻既定印象，領略對世界的另一種可能的解釋的探索之旅。在這本書中，物質、時間、空間都有了全新的理解可能。而認識的過程，就是科學探索的意義，是我們探索世界的趣味所在。作者從事科普寫作已有二十多年，文筆和敘述都盡量做到科普化，注重對科學知識做出平易近人的解釋，同時為寫作加入故事性，保證了本書的可讀性。

(英)吉姆·巴戈特 ·物理學 ·19.6萬字

李·斯莫林講量子引力

李·斯莫林講量子引力

圍繞“時間和空間的本質是什么”以及“觀察者與他們觀察到的系統有著怎樣的關系”兩個問題，李·斯莫林介紹了目前宇宙學研究領域對于量子引力理論的三條主要研究路徑：相對論（產生了圈量子引力理論）、量子理論（產生了弦理論）和從基本原理出現形成新的理論（黑洞熱力學）。量子引力理論是人類試圖構建“萬物理論”的一個重要嘗試。在書中，李·斯莫林用簡單明了的術語向我們解釋科學家所理解的量子世界，還講述了科學發現背后的迷人故事，風格獨特、筆觸清晰，直擊宇宙深層問題，讓我們得以預見量子引力理論令人矚目的未來發展。

(美)李·斯莫林 ·物理學 ·13.5萬字

雙縫實驗和量子力學

雙縫實驗和量子力學

諾貝爾獎得主、著名物理學家理查德·費曼曾說：“雙縫實驗包含了量子世界的全部奧秘?！蔽覀冊谥袑W物理課都會學到，一道光穿過兩道狹縫后將會發生干涉形成明暗條紋，這就是眾所周知的雙縫實驗。如果只讓單個光子進入設備，光子竟然也會自己與自己發生干涉，在多次實驗后同樣形成明暗條紋。更神奇的是，一旦研究者試圖探測光子到底通過了哪道狹縫，干涉條紋即刻就消失了，仿佛能感知到我們的意識一般。托馬斯·楊在19世紀早期設計了這個模型，以證明光像波一樣運動，這與艾薩克·牛頓的粒子觀點形成了鮮明的對比。近一個世紀后，阿爾伯特·愛因斯坦證明了光以量子或粒子的形式存在，這個實驗成為愛因斯坦和尼爾斯·玻爾之間關于現實本質的激烈辯論的關鍵?？梢哉f，雙縫實驗串起了人類對物質世界規律，乃至現實本質的探索。十年又十年，一個又一個假設，科學家們以這個實驗為藍本，回答了關于宇宙結構的越來越深的問題，它也催生了2022年諾貝爾物理學獎。在這本書中，作者周游世界，穿越歷史，深入探索了我們尚未了解的物質現實的最小尺度，為讀者展現了一幅兼具科學與美感的畫卷。

(印)阿尼爾·阿南塔斯瓦米 ·物理學 ·14.2萬字

神秘的量子生命

神秘的量子生命

在整個科學領域，量子力學是很有影響力的重要理論。沒有量子力學，我們就無法解釋世界是如何運轉的。比如：知更鳥長途遷徙時是如何通過微弱的地球磁場感知方向的？小丑魚是如何找到回家之路的？光合作用中能量的傳遞效率為什么那么高？對所有這些問題的解答，都離不開量子力學，離不開量子隧穿、量子相干性和量子糾纏。

(英)吉姆·艾爾-哈利利等 ·物理學 ·21.5萬字

直到時間的盡頭：追尋宇宙、生命和意識的最終意義

直到時間的盡頭：追尋宇宙、生命和意識的最終意義

其實，你我以及所有人正在經歷的現實，可能正在其他很多宇宙中一遍又一遍地發生。每種歷史都會無限次地頻繁上演。但即便如此，生命和意識也終將化為烏有，一切創造都將消散于虛空。在這樣的宇宙中，人類到底該怎樣自處？演化帶來秩序，熵使一切復歸混沌，沉思宇宙萬物之理多年的作者，就在這兩種彼此糾纏的原則的指引下，綜合多學科見解，以融合科學與人文的浪漫筆觸，帶我們從宇宙的誕生開始，一路見證宇宙中的結構體（包括恒星、星系等）、生命、意識都可能是怎樣產生的，而意識特別是人類思維又為宇宙和自身帶來了怎樣瑰麗的產物……直到去設想、去面對那宏大又暗淡但終將到來的“時間的盡頭”“萬物的黃昏”時，我們依然可以從思維這種約等于不可能的活動形態中，得到怎樣的收獲、啟示、意義和慰藉？

(美)布萊恩·格林 ·物理學 ·27.3萬字

信息、生命與物理學

信息、生命與物理學

生命是什么？1943年，諾貝爾獎獲得者、量子力學的重要奠基人薛定諤提出了這個問題，并指出需要一種全新的物理學來給出答案。這是20世紀最偉大的科學問題之一，至今各領域科學家仍在不斷嘗試解答。理論物理學家、宇宙學家、天體生物學家保羅·戴維斯受到薛定諤提出的偉大問題啟發，結合香農的信息論、達爾文的演化論和近年來多學科的前沿研究發現，重新深入探尋生命的內在邏輯。與薛定諤一樣，他認為生物體清楚表明了更深層次的新物理學原理的存在，并指出這種新物理能讓物質與信息、整體與部分、簡單性與復雜性交織在一起。保羅·戴維斯指出，生命的內在邏輯是信息。掌握信息可以降低不確定度，這使生命脫離了無序，與非生命區分開來。串聯起生物體物質復雜性（生命的“硬件”）的東西，是更令人驚嘆的信息復雜性（生命的“軟件”）。在信息領域，我們才邂逅了生命真正的創造力。信息網絡和邏輯計算，正是生命這臺精妙機器具有“魔力”的根本原因。

(英)保羅·戴維斯 ·物理學 ·15.5萬字

反事實

反事實

蹺蹺板，計算機，燈塔與港口不遠處的船帆。信息，知識，量子信息，下一代熱機和納米機器人。看似風馬牛不相及的現象和事物，在牛津大學物理學家奇亞拉·馬爾萊托看來，可以被統一于一個新概念之下，用它解釋，以它勾連，甚至可能由它啟迪和創造。這個令我們耳目一新的概念，叫“反事實”。簡單來說，反事實就是關于可能和不可能的科學，是關于什么可能發生，什么不可能發生的科學。馬爾萊托用凝練的論證為我們描摹出了反事實是什么以及它的強大魔力。在如今的基礎物理學存在的大多數未解問題中，反事實屬性都是核心內容。反事實屬性將那些表面看起來非物質的抽象概念，比如信息和知識，帶入了物理學領域。接受了反事實屬性，我們就可以用明確的定律描述那些傳統觀點認為只能近似描述的實體，比如信息、能量、熱和功。這是一個新領域，一種新方法，一門能夠為我們打開更新、更大也更有想象力的宇宙圖景的新科學，幫助我們重新理解這個世界。

(英)奇亞拉·馬爾萊托 ·物理學 ·12萬字

六個數

六個數

作為權威的物理學家，作者以深刻的洞察力用六個數將宇宙學中看似無關的眾多發現聯系在一起，回答了一個人類追問了千百年的問題：我們從何處來？到何處去？書中講述的六個神奇數字決定了宇宙的基本特性。如果其中任何一個數字稍微有所不同，就不會產生星體，不會出現生命，更不可能有人類。現代宇宙的一切都取決于這六個數字的精密調協，而這無疑是一個物理世界的驚人巧合。

(英)馬丁·里斯 ·物理學 ·9.7萬字

牛津通識讀本：天體物理學（中文版）

牛津通識讀本：天體物理學（中文版）

身處地球，我們如何得知遙遠的星系里在發生什么？我們在地球上掌握的物理學定律，是否適用于宇宙中的天體？答案是肯定的。天體物理學便是基于永恒不變的物理學定律來研究地外天體的學科，借由它我們可以了解恒星如何形成、衰老與死亡，行星系統如何形成，星系之間如何相互聯系。在本書中，詹姆斯·賓尼展示了天體物理學領域在過去一個世紀里的迅速發展，解釋了如何應用物理學的基本原理——能量、質量和動量，以及相對論和量子力學這兩大支柱，來揭示快速旋轉的毫秒脈沖星到巨大螺旋星系的碰撞等重大天文現象，宇宙的奧秘由此向我們敞開。

(英)詹姆斯·賓尼 ·物理學 ·6.8萬字

黑洞真是黑色的嗎？

黑洞真是黑色的嗎？

黑洞，簡單而殘酷，復雜又神秘。它是科學家眼中擁有致命吸引力的理論實驗室，同時又是大眾最為熟知的物理學概念之一。從愛因斯坦到施瓦西，再到惠勒、索恩和霍金，黑洞究竟是什么？黑洞具有哪些迷人特性？在這本書中，來自普林斯頓大學的兩位物理學教授，用簡潔準確的語言為我們逐步搭建了理解黑洞的階梯，從愛因斯坦的相對論，到更為新近的前沿研究，黑洞成為科學家檢驗引力理論、量子理論和熱力學的實驗室。這段旅程充滿了奇幻、叛逆和神秘，令人大開眼界，又蘊含著無盡的可能性。讓我們與艾麗斯和鮑勃一起，以整個宇宙為背景，探索黑洞的怪異魅力吧。

(美)史蒂文·古布澤等 ·物理學 ·8.6萬字

歡迎來到物理學的世界

歡迎來到物理學的世界

這是一本關于物理“學”本身及物理學史的基礎讀物，借管窺物理學的方法論、大范圍尺度、重要概念、問題、理論系統及學科發展等，廓清了現代物理學的三大支柱：相對論、熱力學、量子力學，清晰簡明地為讀者介紹了現代物理學的全貌，以及何謂科學精神：懷疑與自我懷疑，誠實面對證據和真理。

(英)吉姆·阿爾-哈利利 ·物理學 ·9.5萬字

百年宇宙學：我們對宇宙的百年探索

百年宇宙學：我們對宇宙的百年探索

一個世紀前，伴隨著愛因斯坦提出廣義相對論和20世紀20年代的一系列觀測發現，誕生了現代宇宙學。在愛因斯坦的眼中，我們身處的宇宙必須是均勻的，才能在哲學層面上令人滿意。在《百年宇宙學：我們對宇宙的百年探索》中，2019年諾貝爾物理學獎獲得者、現代理論宇宙學的奠基人和領軍人物之一詹姆斯·皮伯斯以此為起點，從歷史和重要親歷者的視角出發，回顧了一個多世紀以來人類對宇宙認識的演進歷程。從宇宙是靜態的還是在膨脹，到宇宙中物質和輻射的分布是否均勻，從宇宙的穩恒態模型與熱大爆炸模型之爭，到微波背景輻射存在的預測和發現，從被愛因斯坦評價為“丑陋”的宇宙學常數，到包含它的大爆炸冷暗物質模型，作者歷數了一個世紀以來人類認識宇宙的里程碑和關鍵時刻，其中有絕妙的見解、幸運的猜想、基于實證的檢驗，也有未被選擇的道路和錯誤與歧途。皮伯斯重點回顧了1998—2003年這5年間宇宙學領域的重大觀測進展，并將其稱為一場“宇宙學革命”。宇宙學的發展離不開技術的進步以及科學研究方法的演變。除了回顧宇宙學的歷史并展望未來外，作者還審視了感光底片、大型望遠鏡和巡天、太空探測器、計算機技術等技術進步在宇宙學發展過程中起的作用，以及從彼此獨立的小型研究組為研究單位到“大科學”研究項目的科研策略的轉變。

(美)詹姆斯·皮伯斯 ·物理學 ·29.5萬字

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