本書的意大利作者莫妮卡·馬瑞利是一位貓愛好者,她的作品從采訪“貓”的曾孫女凱特開始。 “貓”當(dāng)然指的是奧地利物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤1935年進(jìn)行“貓的生死疊加”思想實(shí)驗(yàn)時(shí)著名的“貓”。 正是它讓人們認(rèn)識(shí)到了量子世界存在的可能性。 但當(dāng)時(shí)還沒有客觀的實(shí)驗(yàn)來證明量子世界的真實(shí)存在。 人們不得不用薛定諤的貓來討論這個(gè)新發(fā)現(xiàn)。 從貓的角度展開討論量子物理公式推導(dǎo)量子物理公式推導(dǎo),比直接談?wù)摽菰锏牧孔永碚撘鷦?dòng)有趣得多。
通過凱特的講述,讀者可以很容易地了解到:所有物質(zhì)都會(huì)發(fā)出電磁波,光只是其中之一。 物質(zhì)的溫度會(huì)影響外部光或不可見光的顏色。 物理學(xué)家試圖用公式來描述溫度和光的顏色(即亮度)之間的關(guān)系。 德國(guó)物理學(xué)家普朗克采取了不同的方法,并假設(shè)當(dāng)電子在原子內(nèi)部加速或減速時(shí),它們會(huì)釋放電磁波,導(dǎo)致物體的溫度發(fā)生變化。 在熱平衡時(shí)刻,能量以電磁輻射的形式重新釋放。 這就引出了主角“量子”的概念。 它們是可以被電子吸收和釋放的“能量袋”,它們的個(gè)體是不可分割的。 “量子”是“分成某些部分”的能量。 這種敘述更容易為大眾讀者所接受。
接下來,凱特談到了愛因斯坦的觀點(diǎn):他認(rèn)為光同時(shí)具有波和粒子的雙重屬性。 光是由量子組成的。 著名的光電效應(yīng)理論是他在1905年的一篇論文中的解釋。 但當(dāng)時(shí)仍有不少同事無法理解愛因斯坦的觀點(diǎn)并提出質(zhì)疑。 幸運(yùn)的是,愛因斯坦沒有受到影響。 他繼續(xù)研究,不僅導(dǎo)出了相對(duì)論,而且證明了分子的存在并提出了激光的概念。
凱特讓讀者知道盧瑟福不喜歡他的工作被分配到化學(xué)領(lǐng)域。 他認(rèn)為科學(xué)就是物理學(xué),其他一切都是集郵工作。 這個(gè)說法太有趣了! 但盧瑟福提出了新原子模型的概念。 另一個(gè)無法解釋的缺陷出現(xiàn)了:電子最終會(huì)由于能量的釋放而落向原子核。 這怎么解釋呢?
就這樣,莫妮卡·馬瑞利像往常一樣每天采訪凱特,每次都從凱特那里得到有關(guān)量子物理學(xué)發(fā)展的有趣軼事,并厘清發(fā)展脈絡(luò)。 誰(shuí)說養(yǎng)貓的人只能享受養(yǎng)貓的樂趣? ? 快來看看這本書吧,非常有趣!
