量子时代

《量子时代》全书由13章构成：第1章，量子入门；第2章，量子本质；第3章，电子王国；第4章，量子电动力学；第5章，光与魔法；第6章，超级光束；第7章，让光干活；第8章，电阻是无意义的；第9章，悬浮列车与超导量子干涉装置；第10章，幽灵般的纠缠；第11章，从比特到量子比特； 第12章，它活了；第13章，量子宇宙。《量子时代》从费曼对量子物理学的研究开始，对量子理论作了详细的介绍。展示了科学家们是如何在一片质疑声中逐渐形成了量子理论，并将这一理论与我们的日常生活关联起来。书中用通俗的语言将少数人才能理解的微观理论表达出来，从电子、光等各个方面入手，*终回答了宇宙起源及宇宙终极命运的问题。

《量子时代》是布莱恩•克莱格续《量子纠缠》、《宇宙大爆炸之前》、《万有引力》等畅销书之后又一部集科学与科普于一身的力作。作者以幽默风趣而又通俗易懂的语言为读者科普了“量子时代”的发生、发展及其与人们日常生活的关系。阅读本书，我们可以紧跟科学家的脚步进入神秘的量子世界，进一步思考宗教、神学，乃至人类*终归宿等终极哲学命题。

布莱恩•克莱格，英国理论物理学家，英国科普作家之一。他的著作曾被选进英国的《泰晤士报》杂志的周榜，赢得国际视觉传播协会号角奖，并被译为多国语言在全世界范围内出版发行。曾出版图书《量子纠缠》、《万有引力》、《超感官知觉》、《宇宙中的相对论》、《如何构造时间机器》等。

目录

致谢

前言

1  量子入门

2  量子本质

3  电子王国

4  量子电动力学

5  光与魔法

6  超级光束

7  让光干活

8  电阻是无意义的

9  悬浮列车与超导量子干涉装置

10  幽灵般的纠缠

11  从比特到量子比特

12  它活了！

13  量子宇宙

《量子时代》全书由13章构成：第1章，量子入门；第2章，量子本质；第3章，电子王国；第4章，量子电动力学；第5章，光与魔法；第6章，超级光束；第7章，让光干活；第8章，电阻是无意义的；第9章，悬浮列车与超导量子干涉装置；第10章，幽灵般的纠缠；第11章，从比特到量子比特； 第12章，它活了；第13章，量子宇宙。《量子时代》从费曼对量子物理学的研究开始，对量子理论作了详细的介绍。展示了科学家们是如何在一片质疑声中逐渐形成了量子理论，并将这一理论与我们的日常生活关联起来。书中用通俗的语言将少数人才能理解的微观理论表达出来，从电子、光等各个方面入手，*终回答了宇宙起源及宇宙终极命运的问题。

《量子时代》是布莱恩•克莱格续《量子纠缠》、《宇宙大爆炸之前》、《万有引力》等畅销书之后又一部集科学与科普于一身的力作。作者以幽默风趣而又通俗易懂的语言为读者科普了“量子时代”的发生、发展及其与人们日常生活的关系。阅读本书，我们可以紧跟科学家的脚步进入神秘的量子世界，进一步思考宗教、神学，乃至人类*终归宿等终极哲学命题。

布莱恩•克莱格，英国理论物理学家，英国科普作家之一。他的著作曾被选进英国的《泰晤士报》杂志的周榜，赢得国际视觉传播协会号角奖，并被译为多国语言在全世界范围内出版发行。曾出版图书《量子纠缠》、《万有引力》、《超感官知觉》、《宇宙中的相对论》、《如何构造时间机器》等。

前言

上学的时候，我们很可能接受过科学老师的欺骗。课堂上，老师教授的科学知识大多为维多利亚时期所留存，尤其是物理学知识。这也许在一定程度上解释了，为什么大多数人认为课堂上所学的科学知识很无趣。量子理论、狭义/广义相对论是物理学中重要的基本理论。这些理论早在20世纪就取得了一定发展，但却一直未能引起学校教学的重视。一部分原因是这些理论本身晦涩难懂，另一部分原因是老师们也对这些理论知之甚少。这一现状的确令人遗憾，因为这两个理论中的任何一个都是极其重要的，对我们的日常生活具有重要影响。

相对论既让人着迷又让人难以置信，它的核心引力理论与我们的生活息息相关。一个非常著名的应用与此相关，全球卫星定位系统就需要依靠狭义/广义相对论。在爱因斯坦提出他的理论之前，“经典”物理学已能精确地描述我们所能观察到的几乎大多数物理现象。除非我们以接近光的速度进行运动，否则，“经典”物理学的内容几乎可以解决地球上的任何问题——小到汽车的加速度，大到登月计划。量子物理学却完全不同。它除了让人着迷让人称奇之外，还无处不在。我们看到的、触摸到的和用到的所有事物都是由量子构成。如我们借以看见其他物品的光线、我们自己、太阳和其他恒星等。此外，核聚变为太阳提供能源的过程也是依照量子物理学原理发生的。

量子物理学天生就充满着趣味性，而我们几乎没能在学校阶段学习过它的任何知识。量子物理学并不局限于构筑物理学这座大厦的根基，事实上，它在我们的实际生活中无处不在。据统计，发达国家的国内生产总值中，大约35%的部分都应归功于量子物理学技术，量子物理学并不局限于构建原子。事实上，量子物理学的应用非常深远。我们正在经历一场革命，只是这场革命的名字还没有取好而已。

这已经不是人类首次因为技术进步而改变生活方式了。历史学家们通常会构思出一个名字来凸显这一技术“时代”，如石器时代、铜器时代、铁器时代，皆以其技术特点而命名。这些新发现的可用材料可使人们生产出更多功能更强效率更高的工具及产品。19世纪初，人类进入了蒸汽时代，应用热力学改变了我们提供能源的方式。我们不再依赖牲畜劳作以及风力水力这些不可预估的能源，转向可控制的蒸汽制造能源。当下的今天，虽还未获得官方的正式认证，但我们已步入了量子时代。

量子时代始于哪个节点，我们尚未厘清。但我们现在所使用的电能，即是量子科技的项应用。电通过导体的流动就是一个量子过程，尽管曾经的电学先驱们并未意识到这点。如说这项应用太微弱，尚不能称其为一场革命的话。电子技术的引入（有意识地利用量子效应）则明确意味着我们已步入了一个崭新的时期。在那之后，人类发明了各样的经典的量子设备，比如：无处不在的激光以及核磁共振扫描仪等；又比如：手机、电视、超市结账机、照相机，都是利用的量子效应。

没有量子物理学，就不会有物质和光照（太阳光）。更“可怕的”是，我们也许连苹果手机也无法使用。

至此，“量子”这个词我已提及了17次，还不算扉页与封面上的。接下来，我们从“量子”这个词的定义入手，探寻其背后的奇异与美妙的科学，这是一件非常有趣的事情。