物理精神——物质、信息与人工智能自组装

图书标准信息

• 作者 方礼勇
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2020-11
• 版次 1
• ISBN 9787121382000
• 定价 88.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 340页
• 字数 470千字

【内容简介】

本书旨在揭示驱动物质文明进步的根本力量——物理精神。本书*部分从物理学的诞生开始，梳理了物理学的发展历程，勾勒出当代物理学的大厦，进而展现了物理科技如何成为现代化学、生物学和医学、心理学、地球科学的基础。第二部分讲述了物理科技在战争史、*和第二次工业革命、信息革命和企业创新中发挥的根本作用，说明了如何将物理科技应用于捍卫国家安全、产业进步和企业创新上。第三部分介绍前沿科技——纳米技术、人工智能的缘起、基础和当前进展，展现了自组装是驱动物质、信息和人工智能发展的机制。

【作者简介】

方礼勇，长春地质学院应用地球物理学学士、北京大学国发院EMBA、武汉大学应用数学博士。曾任联想集团信息服务群组研发总监，北京壹人壹本联合创始人；资深IT专家，北京信息服务业25年有突出贡献人才。

【目录】

第一部分物理学的进化：从物理学到物理科技1 

第1章综述：用物理制造出来的世界2 

11文明是什么：从手工制造到自组装3 

12世界是什么：物质、能量、演化与数学6 

13技术是什么：材料、信息、制造与合成9 

14经济是什么：人工物的生产效率与消费12 

15物理精神：通过测量驱动物质、信息与人工智能自组装15 

第2章探究第一原理的理论物理学18 

21孕育期的物理学：自然哲学20 

22第一次物理革命：牛顿力学与机器宇宙23 

23能量的发现：热力学与电磁学27 

231热力学：能量与统计28 

232电磁学：电、磁、光与场30 

24第二次物理革命：能量与物质的量子作用32 

241能量即物质：狭义相对论33 

242基础物质：原子内部结构34 

243量子理论：从量子力学到量子电动力学35 

25至微物质：物质基本结构与演化机制39 

251粒子物理学的诞生与发展39 

252标准模型与物理理论大统一的尝试41 

26至大物质：宇宙的诞生与演化45 

261宇观观测技术与新天文学的诞生45 

262当代宇宙演化理论48 

第3章建立技术第一原理的介观物理学54 

31原子结构与分子构造：原子理论的拓展56 

311原子的电子组态56 

312分子与化合物的构造59 

32解剖固态物质：固态物理学60 

321物质的力学性质：晶体的几何结构60 

322物质的导电性：固体能带理论63 

323物质的磁性：荷电粒子的自旋与相互交换66 

33构造固态物品：半导体元器件69 

331N型半导体与P型半导体70 

332二极管与三极管71 

333单晶硅、分立元件、集成电路与芯片72 

34探究物质的不同物态：凝聚态物理74 

341凝聚态物理的核心概念74 

342低温下的物质：超导体与超流体78 

343其他状态下的物质举例81 

35构造光子：光子的能量、信息与操控84 

351激光与激光器84 

352光导纤维与光纤通信86 

353光子操控87 

354非线性光学90 

355量子光学与量子信息光学91 

36操控微观：显微镜技术92 

361光学显微镜92 

362电子显微镜93 

363原子力显微镜95 

364微观操控技术的重要性96 

第4章科学重建：奠基在物理科技上的新科学98 

41化学：从焙烧、电离到合成99 

411炼丹术和炼金术100 

412近代化学的诞生100 

413现代化学的重建104 

42医学与生物学：从性命、机器到基因编辑108 

421古代医学：性命的禁区108 

422近代医学：人是机器110 

423现代医学：测量与精准医药112 

424现代生物学：基于分子的观测与编辑114 

43心理学：从个人内省、行为反射到认知科学119 

431近代心理学的诞生121 

432行为心理学三阶段124 

433认知科学的诞生127 

44地球科学：从观察归纳到探测反演133 

441近代地质学133 

442现代地球科学136 

第二部分物理科技的应用：物质文明的第一生产力142 

第5章资源之争：战争的制胜力143 

51操控生物能量：士兵、战车与战马144 

511驯化中的马和步兵方阵144 

512游牧民族的骑术霸权147 

52操控人造火：火枪与火炮150 

521始于中国的火枪与火炮151 

522火炮与城堡的科技进化154 

523枪炮的自动化与杀戮机器156 

53操控波与粒子：无线电与原子弹158 

531钢铁机器与无线电之战158 

532原子弹：还原一切为物质与能量160 

533以物理科技优势冰封战争164 

54新军事竞争：从微电子到量子信息165 

第6章宏观经济：工业的驱动力173 

61发明时间与空间：科技与工业革命的准备174 

611统一时间的诞生174 

612绝对空间的发明176 

613特殊的材料：玻璃177 

62真空与机器：第一次工业革命179 

621真空的发明179 

622蒸汽机的发明竞赛181 

623英国纺织业的逆袭183 

63化学与电磁力：第二次工业革命185 

631元素、电化学与合成化学186 

632电的工业化使用188 

633德国的工业化超越191 

64信息物理化：第一次信息革命193 

641信息的发明195 

642信息物理化与计算革命200 

643美国的称霸和中国的崛起208 

65量子信息化：第二次信息革命217 

651硅基半导体的极限219 

652量子信息科技的兴起220 

653角逐量子信息科技制高点223 

第7章微观经济：企业的颠覆力226 

71工匠：探索材料物理与工程227 

711早期工匠：神秘制造技艺的守护者227 

712现代工匠：先进材料和加工工具的创造者231 

72流水线：组装自动化制造237 

721美国制造体系：可互换部件的系统化238 

722福特流水线：机器系统的自动化组装239 

723丰田精益制造：回归工匠243 

73工业研究实验室：基础研究才是护城河245 

731工业研究实验室的起源与德国合成化学246 

732美国的工业研究实验室249 

733基于物理原则：看懂谷歌与华为253 

74硅谷模式：以物理科技颠覆旧经济255 

741早期硅谷——无线电发烧友255 

742缔造半导体产业257 

743新经济：个人电脑、生物科技与信息科技259 

第三部分物理精神在当下：自动化组装世界263 

第8章纳米科技：自下而上的物质自组装264 

81自下而上的理念与国家意志264 

811费曼：终极问题是操作原子制造各种物品264 

812纳米科技的兴起与全球行动267 

813新模式：科学、技术、制造一体化269 

82自下而上地组装物质世界274 

821自下而上：材料科学的第三次革命276 

822物质自组装：从纳观、微观到宏观279 

第9章人工智能：始于思维测量的知识自组装286 

91人类智能物理化的理念与追求287 

911役使万物：从驯化、制造到机器自动化287 

912测量思维：哲学、数学、逻辑、认知与计算290 

92用物理智能实体实现知识自组装303 

921物理化智能：人工智能的三次浪潮303 

922定义人工智能：理性地行动310 

923实现人工智能：构造理性Agent313 

924知识自组装：智能机器的自学习317 

结语：物理——无尽的前沿320 

参考书目325