量子力學超圖解:從原子探索到多世界詮釋,輕鬆搞懂電子、波粒二象性與測不準原理 マンガでわかる量子力学

石川憲二 著 謝仲其 譯

  • 出版商: 世茂出版社
  • 出版日期: 2026-10-02
  • 定價: $380
  • 售價: 7.9 折 $300
  • 語言: 繁體中文
  • 頁數: 256
  • ISBN: 6267774708
  • ISBN-13: 9786267774700
  • 相關分類: 量子 Quantum
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商品描述

看不懂算式沒關係,用故事與圖解就能看明白量子力學!
複習高中基礎就能懂,直擊薛丁格方程式的物理核心!
從智慧型手機、穿隧效應到量子電腦,一本看懂未來的科學趨勢!

 
本書分段描述建構量子力學相關的歷史背景與小故事,並透過漫畫圖解來說明,讓人輕鬆克服心理障礙,更簡單、有效地達至學習效果
是一本就算完全沒接觸過物理的人,都能愉快閱讀的量子力學入門書!
 
「量子力學」是為了記述在以分子、原子、基本粒子、光子這些研究對象所隸屬的微觀世界中所觀察到的各種物理現象,而創設發展出來的學問。它的地位足以與愛因斯坦的相對論並稱為現代物理學的二大支柱,對於物理、化學、生物學、甚至工程學等領域的學生來說,既是無可避免的基礎知識,也是必備的工具。但是由於量子力學所涉及的概念與思考大大地遠離我們熟悉的日常經驗,同時這門學問也需要運用以複數為基礎的數學運算等種種原因,所以它會造成初學者在學習上的心理障礙導致十分難以掌握這門學科。即使除去數學面的原因不談,在嘗試理解微觀世界中所展現的粒子性與波動性的「雙重性格」時,每個人都會面臨到極大的困惑。
  要克服心理障礙的有效手段之一,就是去了解它的歷史背景。正如成語「千里之堤,潰於蟻穴」所言,任何障礙只要開了一個孔,即使這個孔再怎麼小,也可能出現更大的突破。當然,本書並非正式的課本,但它作為量子力學的入門或輔助讀本,必定可以充分達到穿出蟻穴的效果。
本書特色
  量子力學以複雜的數學運算為基礎,所以初學者在學習時常因此有心理障礙。本書分段描述建構量子力學相關的歷史背景與小故事,並透過漫畫的強力圖解來進行說明,讓人輕鬆克服心理障礙,更簡單、有效地達至學習成果。
  物質的真面目究竟是什麼?
  物質可以不斷地被對半分下去嗎?
  量子力學與我們的生活到底有什麼關係?
 
  「量子力學」是為了記述在以分子、原子、基本粒子、光子這些研究對象所隸屬的微觀世界中所觀察到的各種物理現象,而創設發展出來的學問。它的地位足以與愛因斯坦的相對論並稱為現代物理學的二大支柱,對於物理、化學、生物學、甚至工程學等領域的學生來說,既是無可避免的基礎知識,也是必備的工具。
  本書主要是以漫畫的方式來呈現較為枯燥難懂的量子力學。書中是以高中的戲劇社要公演為背景來展開故事。本書是從一開始的基礎知識開始談起,不只是量子力學發展歷程、代表人物也複習到了在高中時所我們所學過的部分理化、數學課程。在劇情式的漫畫告一段落之後會穿插進更為詳細的說明。先以漫畫的方式讓讀者能輕鬆進入這門看似生硬的學問,接著才用補充說明的方式補足漫畫中未能清楚交代的部分。比起一般一開頭就長篇大論的同類書籍來,本書可說是非常簡單易懂的入門書籍。
拋開可怕的公式,直擊量子力學本質!

  • 古代與現代的對話: 物質一直切分下去會變成什麼?阿基里斯真的追不上烏龜嗎?
  • 揭開原子的真面目: 從湯木生、拉塞福到波耳,科學家是如何撞擊出原子的內部構造?
  • 幽靈般的機率世界: 電子到底在哪裡?為什麼我們無法同時知道它的位置與運動狀態?
  • 生活中的量子現象: 沒想到少了「穿隧效應」,家裡的家電產品根本做不出來?!

本書站在文科生與一般讀者的角度,拋開繁複計算,用最生動的圖解與精彩的故事,帶你一步一步深入微觀世界。
從一寸法師到宇宙創生、從家電用品裡的穿隧效應到量子電腦,徹底解開這個世界最迷人、最劃時代的終極謎題!

※本書原名為《世界第一簡單量子力學》,現更名為此。

作者簡介

作者簡介
石川憲二 Kenji Ishikawa
 
科技新聞記者
 
1958年生於東京,東京理科大學理學部畢業。曾任週刊誌記者,目前為自由編輯與寫作者。在製作書籍與雜誌紀事、撰寫小說及專欄之外,採訪許多的工程師與研究員、撰寫大眾取向的解說原稿,已有二十年以上的經歷。涉及的科技領域包括電子、機械、航空∕宇宙、儀器、材料、化學、電腦、系統、通訊、機械人、能源等等。
 
<主要著書>
《世界第一簡單宇宙學》(OHM社)

監修者簡介
川端潔 Kiyoshi Kawabata
東京理科大學理學部物理學科名譽教授 理學博士,Ph. D.
1940年生於三重縣,64年畢業於京都大學理學部宇宙物理學科。在修習大學院博士課程當中赴美留學,73年於賓州大學學院取得天文學專攻的博士學位(Ph.D.),之後亦於京都大學取得宇宙物理學的理學博士學位。曾任哥倫比亞大學研究員,74年進入NASA戈達德太空研究所擔任研究員約八年。82年起成為東京理科大學理學部物理學科副教授,90年起則成為教授,持續指導後進。專門領域為宇宙物理學,特別是觀測宇宙學及輻射傳輸理論。
<主要著書>
《遙遠的146億光年之旅》(OHM社)
《用電腦研究天體物理計算天體物理入門》(譯)(囯書刊行会)
 
譯者簡介
謝仲其
 
聲音藝術家、電腦作曲、劇場配樂、錄音、評論、企劃、翻譯。台北聲音小組成員。曾於台北藝術大學藝術與科技中心擔任電腦音樂研究室助理,相關論文及作品獲得「BIAS 異響」聲音藝術展、台北數位藝術獎、數位藝術評論獎入選,對科技藝術領域有長期參與經驗。同時為動漫文化網路雜誌〈逗貓棒電子報〉專欄作家,撰文並翻譯多篇日文動漫畫業界報導及深度訪談,為華文僅見的第一手業界前線介紹。

目錄大綱

序章        一寸法師與拇指姑娘
一寸法師的故事
拇指姑娘的故事
量子力學究竟是什麼?
 
第1 章   「一半的一半的一半……」是什麼?
1-1 永無止境的悖論
Column 阿基里斯與龜
1-2 分子與原子真的存在嗎?
1-3 來探索眼睛看不見的原子吧!
Column 挑戰「看見微小世界的技術」之1 顯微鏡的發展史
如果「元素」與「原子」都不存在的話? 5
Column 古希臘以外的元素論、原子論
 
第2 章   當原子不再是「atom」的時候
2-1 物體是由原子組合而成
元素週期表
2-2 天才化學家拉瓦節的功績
元素週期表應用篇
回歸原點的原子之旅
Column 挑戰「看見微小世界的技術」之2能夠看到原子的顯微鏡!
 
第3章要怎樣探索原子內部?
3-1 電的孩子「電子」的發現過程
3-2 湯木生與長岡半太郎的原子模型
Column 日本物理學之祖長岡半太郎的偉大成就
3-3 拉塞福撞出的原子核
從電子到質子、中子與夸克的世界
 
第4章    如果沒有量子力學,原子就會崩壞
4-1 原子的構造與天體不同
4-2 電子不會像球一般落下
4-3 波耳的原子模型
為什麼波耳會成為「量子力學之父」呢?
 
第5章    物質的真面目竟然是幽靈?
5-1 德‧布羅意的奇妙想法
5-2 薛丁格大戰海森堡
複習入門薛丁格方程式所需要的高中數學
複習入門薛丁格方程式所需要的高中物理
特別講座任何人看了都(或許)會有點了解的薛丁格方程式
5-3 「電子究竟在哪裡?」就是波的真相
5-4 我們無法同時得知「位在哪裡?」「怎樣運動?」
 
尾聲        量子力學還觸及到了「其他的世界」
Column 超弦理論的超簡單說明
從哥本哈根詮釋到多世界詮釋
Column 量子力學與我們的生活有什麼關係?之1
沒有穿隧效應就做不出家電用品
Column 量子力學與我們的生活有什麼關係?之2
量子通訊、量子電腦、量子密碼……到處都是量子!
Column 量子力學的幕後英雄提倡電子自旋的包立
書末附錄一起來解薛丁格方程式!
量子論‧量子力學的系譜
參考文獻
索引