国家地理酷科学：进阶物理学了没：量子是什么，能吃吗？ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Dan Green

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• 物理学
• 量子力学
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• 趣味科学
• 进阶
• 思维拓展
• STEM

　　●扭转传统科学教育的思维方式，让拟人化的科学概念一个个站出来，用第一人称介绍自己。
　　●别出心裁的科学定义方式，帮孩子一开始就建立明确而印象深刻的正确观念，
　　●充满热情的主观叙事口吻，与教科书的冰冷平淡完全相反，搭配每个观念酷小子的超酷图像，即使原本排斥科学的孩子也能轻轻松松进入状况，欲罢不能，不着痕迹地爱上科学。
　　●每个观念附有相关小知识，帮助读者认识它在较大科学架构下的来龙去脉。

　　搞懂科学的关键，在于搞懂观念──这套书把重点观念具象化，化身成一个个会说会笑、有血有肉、能言善道的人物，以充满个性的自我介绍，说出他们在每一门科学中的责任义务，带你一对一认识每个科学观念的性质和要点。整套书完全跳脱教科书正经八百的腔调，像认识新朋友一样认识科学！

　　美国亚马逊网站读者4.5颗星好评！
　　如果你缩小到1万兆分之一，你身边的世界大概会把你搞疯──
　　一颗球会同时向上和向下旋转，或是同时出现在两个地方，
　　你没有办法跟人约碰面，因为所有事情都只能碰运气。
　　在这里，物质和能量的界线模煳不清，
　　因为现在你看到的就是它们的最基本单位：量子。

　　「国家地理酷科学」这次要带你进入量子的世界，看看大家都在变什么魔术，有鬼鬼祟祟的暗物质、东躲西藏的希格斯玻色子、双重人格的波粒二象性，还有可望而不可及的平行宇宙。你会觉得好像掉进了《爱丽丝梦游仙境》的兔子洞──唯一的差别是，这可不是梦！
 

好的，这是一份针对您提供的书名《国家地理酷科学：进阶物理学了没：量子是什么，能吃吗？》的不包含该书内容的详细图书简介，旨在吸引对其他科普领域感兴趣的读者。 --- 《宇宙的尺度与生命的奥秘：从宏观到微观的探索之旅》 这是一场横跨时空、直抵事物本质的求知之旅。 您是否曾仰望星空，对浩瀚无垠的宇宙心生敬畏？您是否对构成我们身体的最小单元感到好奇？本书将带您离开喧嚣的日常，潜入一个由引力、能量和时间编织而成的宏伟图景中，探索那些塑造了我们世界的基本法则。 第一部分：驾驭引力与时空——宏观宇宙的几何学 在人类漫长的历史中，我们对“运动”和“存在”的理解，无不与牛顿的经典力学紧密相连。然而，当速度接近光速，或者面对质量巨大的天体时，这些法则开始展现出新的面貌。 第一章：行星的舞蹈与钟表的错位 我们将从重新审视万有引力定律开始。这不是枯燥的公式堆砌，而是对宇宙间万物相互作用的深刻洞察。了解开普勒如何描述行星的精确轨道，以及牛顿如何用一个优雅的数学框架统一了天上和地上的物理现象。 接着，我们将进入爱因斯坦的奇妙世界——狭义相对论。想象您正以接近光速的速度飞行，时间将如何流逝？质量和能量之间究竟存在着怎样的等价关系？我们将用生动的案例解析洛伦兹收缩、时间膨胀的概念，揭示宇宙速度极限的意义。 第二章：弯曲的时空与黑洞的边界 时间并不是一个绝对的量尺，空间也不是一成不变的背景。广义相对论告诉我们，物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。我们会深入探讨引力透镜效应——光线如何在宇宙中被巨大星系团的引力场扭曲，形成壮观的图像。 最后，我们将凝视宇宙中最极端、最神秘的天体之一：黑洞。什么是事件视界？奇点内部究竟隐藏着什么？我们将剖析视界周围时空如何被拉伸，以及引力波如何作为时空涟漪向宇宙深处传播，为我们提供了聆听宇宙剧变的新“耳朵”。 第二部分：能量的本质与物质的结构——从热力学到化学反应 从星系的诞生到一杯咖啡的冷却，能量的流动和转换无处不在。热力学是关于“为什么”和“什么可能发生”的科学。 第三章：熵的独裁与宇宙的命运 热力学第一定律告诉我们能量守恒，但第二定律——熵增定律——则预示了宇宙的最终趋势。熵，这个常常被误解的概念，实际上衡量的是系统中无序或信息缺失的程度。我们将探讨为什么热量总是从高温流向低温，以及为什么你永远无法建造一台“永动机”。 了解熵的意义，就是理解时间之箭的方向。我们将讨论信息论与热力学之间的深刻联系，以及在生命体中，如何利用局部熵减来对抗整体的无序趋势。 第四章：原子结构与元素周期表的魔力 物质的构成基础是什么？虽然我们不涉及量子力学的深奥细节，但我们必须理解原子这一“乐高积木”的构建方式。我们将回顾卢瑟福的原子核模型，以及电子围绕原子核是如何分布的。 探索元素周期表的内在逻辑。为什么有些元素极其稳定，而另一些却具有放射性？理解原子核的结构——质子和中子的数量决定了元素的特性，以及核裂变和核聚变是如何释放出惊人能量的。通过这些基础知识，您将能更好地理解地球上的矿物、恒星内部的活动，乃至新材料的研发。 第三部分：生命起源与地球的演化——跨越尺度的生物物理 科学的终极目标之一，是将物理和化学的规律应用于理解我们自身——生命。 第五章：DNA的双螺旋与信息的载体 生命最核心的特征之一是信息的精确复制和传递。我们将从物理化学的角度审视DNA分子。它为什么采取双螺旋结构？这种结构如何保证遗传信息的稳定性和可读性？ 我们将讨论分子间作用力——氢键、范德华力——如何在维持DNA稳定性和酶促反应中发挥关键作用。生命过程本质上是一系列高度有序的化学反应，它们在“活的”系统中巧妙地绕过了熵增定律的限制。 第六章：地球磁场与宇宙射线——保护生命的屏障 地球并非孤立存在。它被太阳风暴和高能宇宙射线持续轰击。是什么保护了大气层和地表的生命？答案在于地球的磁场。 我们将深入研究地球内部的液态铁外核如何通过“发电机效应”产生强大的磁场。了解磁场如何偏转带电粒子，形成壮丽的极光，并保护我们免受致命辐射的侵害。磁场的减弱或翻转，又将对地球气候和生物生存构成何种潜在威胁？ 结语：科学的边界与未来的展望 本书没有探讨微观世界的奇特现象，而是聚焦于我们日常可感、可测、可推演的宏大物理框架。从时空的弯曲到能量的耗散，从原子的结构到生命的保护机制，我们所探索的是一个统一、和谐且充满规律的物质世界。 《宇宙的尺度与生命的奥秘》 旨在为您提供一个坚实的物理学基础，让您能够以更深刻、更宏观的视角去理解我们脚下的土地、头顶的星空，以及构成我们自身的每一个微小互动。准备好，用科学的眼光重新审视你所生活的这个迷人世界吧！

作者简介

丹‧格林 Dan Green

　　多才多艺的作者，剑桥大学自然科学硕士，专长是地质学，毕业后编写过许多畅销儿童科学丛书和幽默图书。也曾前往南美洲担任一家国营报社的编辑，当过旅游作家，并且是风靡全球的《神奇酷科学》（HorribleScience）杂志版创刊与编辑人员。他是这个系列的说书人，以前所未见的创意向儿童讲述自然科学概念。

绘者简介

赛门‧贝舍Simon Basher

　　知名插画家，热爱以当代手法设计虚拟角色，风格融合了欧洲超现实主义和日本动漫，所创造的角色以线条画和丰富的色彩为表现手法，兼具漫画的酷劲和凯蒂猫的可爱。
 

前言4
第一章：量子家族6
第二章：粒子家族18
第三章：基本力38
第四章：奇怪的量子世界48
名词解释62
索引64

 

序

　　大家都喜欢谈论「量子」有多奇怪，物理学中再也没有比量子更诡异的东西了！这些小不点是科学家在20世纪初发现的。当时许多科学家认为，大东西应该是由许多比较小的东西组成的，而小东西又是由更小的东西组成的。只要照这样一直找下去，就可以找到组成物质的最小单位，也就是所谓的「基本粒子」。这么一来，科学家就能明白万物运行的法则。可惜，他们想得太美了！

　　科学家们万万没料到，最后会发现这些完全无法解释的疯狂现象。例如，这些粒子常会在两个地方同时出现，而且还让人测量不到。最后，薛丁格和另一些头脑同样一级棒的物理学家，终于找到方法用数学来解释这些小捣蛋是怎么变戏法的。但我们几乎还是没办法预测量子下一步会做出什么事，只有在大尺度的物理系统中，我们才能预测物质的行为表现。接下来，我们就要进入这疯狂、充满不确定性的世界，一起来认识这群有趣的人物。他们才懒得理各种物理界的规矩，只等着要给你许多惊喜。你们一定会变成好朋友的！
 

评分☆☆☆☆☆

哇，我前陣子在書店隨手翻到這本《國家地理酷科學：進階物理學了沒：量子是什麼，能吃嗎？》，一開始被那個有點無厘頭的書名吸引，想說量子什麼的聽起來就很遙遠，沒想到翻開後，整個世界觀都被顛覆了！書裡用了好多生活化的例子，比如說把原子想像成積木，質子、中子、電子就像不同顏色的積木塊，然後這些積木塊又會以一種很奇妙的方式組合。它不像我以前讀的物理課本那樣，冷冰冰的公式和名詞堆積，而是用一種很幽默、很親切的方式在講述，彷彿身邊的朋友在跟你閒聊。書裡有提到像是「疊加態」的概念，就是一個東西可以同時處於很多種狀態，聽到這裡我差點把嘴裡的珍珠奶茶噴出來！心想，這太不符合我們的日常經驗了吧？我們看到的東西明明就是「在這裡」或「在那裡」，怎麼會同時在兩個地方？但作者很巧妙地用了一個比喻，說像是薛丁格的貓，在盒子打開之前，牠是死是活其實是個機率問題，只有當我們去觀察了，牠的狀態才會確定下來。這種顛覆常識的說法，讓我一邊看一邊狂點頭，又一邊覺得「啊？原來是這樣嗎？」的驚奇感，真的太過癮了！

评分☆☆☆☆☆

這本《國家地理酷科學：進階物理學了沒：量子是什麼，能吃嗎？》讓我體驗到一種前所未有的閱讀樂趣，彷彿在玩一場智力冒險。作者的敘事功力非常高，他能夠將極為複雜的物理概念，轉化成普通人也能理解的語言，而且還能加入一些幽默感，讓你忍不住噗哧一笑。書中對於「量子隧穿效應」的講解，我就覺得非常精彩。它說，即使一個粒子沒有足夠的能量爬過一座山，它竟然有辦法「穿過」那座山。這就像是你手中握著一顆球，但它沒有直接滾下來，而是突然出現在山的那一邊，這是不是很不可思議？作者用這種充滿想像力的情境，來解釋這些看似不可能的物理現象，讓我在讚嘆之餘，也對科學家們的智慧感到由衷的佩服。而且，它還會講到這些現象在科技發展上的潛力，例如在半導體技術中的應用，讓你感覺這本書不只是在談論理論，更是在預見未來。它引發了我對科學的好奇心，也讓我對學習新知識充滿了期待。

评分☆☆☆☆☆

我對這本《國家地理酷科學：進階物理學了沒：量子是什麼，能吃嗎？》的感受，是一種從「完全不懂」到「有點迷戀」的過程。一開始看到書名，覺得是在開玩笑，量子是什麼，能吃嗎？這不就是小孩子才會問的問題嗎？結果翻開之後，才發現這背後蘊含的，是人類對宇宙最根本的探索。書裡面對於「機率波」和「波粒二象性」的解釋，我覺得是最燒腦但也最迷人的地方。它說，一個東西，有時候看起來像粒子，有時候又像波動，而且這不是它的「真實」樣子，而是我們「觀察」它的時候，它才會呈現出某種樣子。這聽起來非常違反直覺，但書裡透過各種有趣的實驗和類比，讓你不得不去接受這個奇特的量子現實。它讓我開始重新審視我們對「現實」的定義，是不是我們所認為的「真實」，其實只是我們有限的認知所能理解的範圍？讀完這本書，你會覺得自己好像打開了一個潘朵拉的盒子，裡面充滿了驚喜，也充滿了更多你想知道的問題。

评分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的，是它對於「觀察者效應」的探討。我們一般認為，東西就是東西，它在那裡，不管我們看不看它，它都是一樣的。但是，在量子世界裡，似乎並不是這麼回事。書裡提到，當我們去「測量」一個粒子，像是它的位置或動量時，這個測量的動作本身，竟然會影響到這個粒子的狀態。這讓我想到，是不是在我們的人生中，很多時候，我們之所以會看到某種結果，其實跟我們「關注」或「測量」它的方式有關？這本書不是單純的科普，它會引發讀者很多關於存在、關於現實的思考。它用一種很輕鬆、很自由的筆調，探討這些看似深奧的哲學議題，讓我讀起來不會感到壓力。而且，它的圖文編排也很吸引人，有時候一個生動的插圖，就能讓你瞬間理解一個複雜的概念，這對我這種視覺型學習者來說，簡直是福音。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我對物理學一直都是敬而遠之的態度，總覺得那是一門非常高深、需要數學天賦才能理解的學問。但這本《國家地理酷科學：進階物理學了沒：量子是什麼，能吃嗎？》完全打破了我的刻板印象。它沒有給我一種「被硬塞知識」的感覺，反而是像在講故事一樣，一層一層地剝開量子世界的神秘面紗。書中對於「量子糾纏」的解釋，我真的覺得寫得太神了！想像一下，有兩顆骰子，它們之間有種特殊的連結，你怎麼搖動它們，不管距離有多遠，只要你看到其中一顆骰子是「1」，另一顆骰子一定會是「6」。這不是巧合，而是它們之間有一種「連結」，比我們想像中的更緊密。作者用這種生動的比喻，讓我這個對物理一竅不通的人，也能感受到量子世界的奇妙之處。而且，它還會探討這些理論在現實生活中的應用，像是量子電腦、量子通訊等等，讓我覺得物理學不再只是實驗室裡的學術研究，而是真的在改變我們的未來。讀完之後，我突然覺得，或許我以前對物理的恐懼，只是因為沒有遇到對的老師，或是對的書。