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量子力学的群星闪耀时

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量子力学的群星闪耀时

雪花又一年 2018-05-16 16:21:42 浏览295 评论0

摘要: 1 今天要给大家推荐的书是《给孩子讲量子力学》。我是从一起学习英语的同窗@康愉子的微博上看到她提起这本书,很有兴趣,便买来看。看罢颇觉过瘾,这确实是一本适合家长以及中小学生一同去阅读的科普读物。 李淼:给孩子讲量子力学 作者是著名物理学家李淼,非常了不起的人。

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今天要给大家推荐的书是《给孩子讲量子力学》。我是从一起学习英语的同窗@康愉子的微博上看到她提起这本书,很有兴趣,便买来看。看罢颇觉过瘾,这确实是一本适合家长以及中小学生一同去阅读的科普读物。

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李淼:给孩子讲量子力学

作者是著名物理学家李淼,非常了不起的人。文章轻松诙谐,笔力惊人,通过一件件有趣的小故事把量子力学的深奥道理讲解得深入浅出,很是能够激发孩子们对于物理学的兴趣。本书篇幅不长,80000余字,1个半小时左右可以看完。

书里讲了量子力学的“前世今生”,有些知识点或许在一开始并不容易理解,不过不用着急,反正之后也照样不容易理解,量子力学本来就不是给普通人去研究的,但是,这并不妨碍我们对于物理学的兴趣跟对科学的热爱!书中提到了一大批在量子力学的发展过程中做出了卓越贡献的物理学家,这些大咖们的辉煌经历,当真令人神往。那么今天,我便借着此书,就先写一下量子力学之人物篇吧。

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我给这篇文章定下的题目是“量子力学的群星闪耀时”,这是套用了之前@秋秋(公众号ID:嘿嘿皮卡秋)推荐给我的书籍《人类的群星闪耀时》的格式。然而那本书里第一个人物我就没有听说过,读的时候没有代入感,很快便放弃了(自身的知识储备跟经历对于读书选择的影响确实不小)。在谈到量子力学的那些声名赫赫的大人物之前,要说一个跟量子力学似乎没有什么关系的但名气更大的人物——牛顿。这位老兄可以说是人类历史上最为卓越的两位科学家之一,先给大家扒一扒这位绝世猛人的生平吧:

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伟大的牛顿

牛顿(1643-1727),男,英国人,“百科全书式的全才”,16岁考上剑桥大学三一学院(记住这个名字,待会儿说),26岁担任卢卡斯数学教授(这职位很牛逼,同一时间不会授予另外一个人,上一任是霍金)。46岁当选国会议员,60岁成为英国皇家学会学长,任职长达24年。牛顿22岁的时候,英国爆发了瘟疫,他回家乡避难,他在家里干完了三件事,他捣鼓出了微积分、光谱学、万有引力,并在下面这本逼格极高的《自然哲学的数学原理》一书中,构筑了完整的经典力学体系。

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牛顿:自然科学的数学原理

从此之后的长达300年里,整个物理学界都认为牛顿的三大定律再加上万有引力定律就已经是宇宙的终极真理了,其它的所有问题都只是在牛顿建立起来的框架体系里进行小范围的完善即可。

好的,现在请我们人类历史上另一位最为卓越的科学家出场。

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巅峰时期的爱因斯坦

爱因斯坦(1879-1955),男,德国犹太人,1900年考入苏黎世联邦理工学院。下面请大家记住这个年份,1905年,被称为“爱因斯坦奇迹年”。在这一年里,爱因斯坦也做了三件事:布朗运动、光电效应、发表狭义相对论。这位老兄12岁自学欧几里德几何,16岁自学微积分,1915年完成广义相对论。1952年,以色列共和国请他去当总统,他拒绝了。

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《给孩子讲量子力学》一书中提到了诸多的物理学大咖,或许大家会觉得有些乱。现在,我想通过一个时间轴来大致梳理下。

2000年前: 古希腊人提出了原子的概念

1872年: 玻耳兹曼(1844-1906),第一个从科学上阐述了原子的概念(这个人上课从来不板书,只哇啦哇啦讲,创立了统计力学)

1900年: 普朗克(1858-1947),发现物体热辐射的能量不连续现象,提出能量子概念,成为量子论诞生,宣告了新物理学革命的开始,以他的名字命名的普郎克常数h成为微观物理学中极为重要的普适常量。被称为“量子力学之父”。1918年获诺贝尔物理学奖。

1905年:爱因斯坦(1879-1955)提出了光量子假说,为量子力学的发展与创立打下了坚实的基础。1921年获得诺贝尔物理学奖。(注:是因为光电效应获奖,而不是相对论,因为当时没人懂相对论)

1908年: 卢瑟福(1871-1937)完成了α粒子散射实验,证实了汤姆生原子模型的正确性,,创建了卢瑟福模型(行星模型),被誉为“原子核物理之父”,是学术界公认的继法拉第之后的最伟大的实验物理学家。1908年获诺贝尔化学奖。

1913年: 玻尔(1885-1962),卢瑟福的学生,提出了氢原子结构模型,成功的使用量子解释了原子光谱。1922年获诺贝尔物理学奖;注:玻尔是国足(国家级专业足球运动员),他弟弟也是国足,玻尔的儿子也是诺贝尔奖获得者。

1925年: 泡利(1900-1958),提出了泡利不相融原理,为原子物理的发展奠定了重要基础。泡利是一个天才,天才到什么程度呢?爱因斯坦最著名的广义相对论提出后十年内全世界没有几个人能搞懂,而在提出的五年后,21岁的泡利就写了一本书来系统的介绍它。1945年获诺贝尔物理学奖(此奖迟到了20年)。

1926年: 薛定谔(1887-1961),开创了波动力学,由他建立的薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子运动状态的基本定律,该方程在量子力学中的地位与牛顿方程在经典力学中的地位是相当的。1933年与狄拉克共获诺贝尔物理学奖。

1927年: 海森堡(1901-1976),泡利的师弟。提出了不确定性原理(又叫测不准原理),这一原理的提出具有巨大而深远的意义,它是对科学上的基本哲学观——决定论思想的重大革新,他创立的矩阵力学和矩阵理论,在量子力学的微观解释中发挥出极大的能量。1932年获诺贝尔物理学奖;

1942年: 费米(1901-1954),在美国芝加哥大学建立了人类第一台可控核反应堆,人类从此迈入原子能时代,费米也被称为原子能之父。对了,美国的曼哈顿计划(就是造原子弹)就是这位牵头的。1938年获诺贝尔物理学奖。

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好的,介绍完这些个牛气哄哄的物理学家们之后,现在我想说一个学院,一个教授跟一个会议。

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剑桥大学三一学院

一个学院:剑桥大学三一学院

1546年创立,三一学院是剑桥大学所有学院中最顶尖的,目前为止三一学院共培养出了32位诺贝尔奖得主。著名的毕业生包括了牛顿、培根、拜伦、罗素等人。

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索末菲教授

一个教授:索末菲教授(1868-1951)

德国物理学家,量子力学与原子物理学的开山鼻祖级人物,对于原子结构及原子光谱理论有巨大贡献。他教出了7个诺贝尔奖获得者,此纪录至今无人能破!

一个会议:索尔维会议

20世纪初由一位比利时的实业家欧内斯特.索尔维创立的物理、化学领域讨论的会议。1911年第一届会议在布鲁塞尔召开,以后每三年举行一届。1927年索尔维会议上因为发生了爱因斯坦跟玻尔的两人的大辩论(用今天的话就是互撕)而被冠以史上最著名的索尔维峰会。不多说,放上本次会议的全明星照。

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最强朋友圈

——THE END——

今天的人物篇就先写到这里,其实每一位都是重量级的巨星,都值得大书特书的,感兴趣的诸位自己去百度。明天开始介绍这本书里提到的关于量子力学的一些好玩的基本概念。



原文发布时间为:2017.03.20
本文作者:东北黄老邪
本文来源:简书,如需转载请联系原作者。

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