目 錄

3 前言

9 第一部分 量子理論的神奇之處

10 第一章   量子離我們很近

11 沙粒中無法誕生生命

12 分子組成的穩定結構

15 驅動生命的精密機械

16 從活力論到量子論

17 原子核與電子的自由繫統

19 從最簡單的例子開始

20 受重力影響的行星繫

22 行星繫與原子的決定性差異

24 氫原子展現出的規律性

26 原子論——如此奇妙之物

28 第二章   波動產生的秩序

28 原子與場

29 氫原子的謎團

31 薛定諤的解答

31 被封閉的波產生形狀

35 思考弦的振動

37 將波封閉的力

38 氫原子發生了什麼？

41 摸清量子效應的本質

42 從原子到分子

43 用物理學解釋化學

44 “電子是波”的理論

46 薛定諤理論的缺陷

48 第三章   什麼是“通俗易懂的量子理論”？

49 從“粒子”到“場”

51 “量子場論”究竟是什麼理論？

53 電子沒有個性

53 波為什麼成為粒子？

54 “既是波又是粒子”的矛盾

55 什麼是不確定性原理？

56 為波準備的空間

59 量子場論的缺陷

60 通俗易懂的量子理論與其敵人

61 第二部分 量子理論的兩個分支

63 第四章   玻爾 vs 愛因斯坦

64 普朗克發現能量量子

66 愛因斯坦的革新

67 光與氣體分子相似

69 曾被認為是錯誤理論的光量子理論

71 玻爾提出的原子模型

72 理論的拼湊

74 玻爾與愛因斯坦的爭論

75 誰是爭論的勝者？

78 第五章   海森堡 vs 薛定諤

79 玻恩對新力學的探索

81 激進的海森堡

82 海森堡的顯微鏡

85 繼承玻爾方法論的海森堡

86 重視想像的薛定諤

88 對薛定諤的批判與結局

91 第六章   狄拉克 vs 約爾當

92 振動的“某物”

94 電子與光都是粒子

95 天纔狄拉克的華麗技巧

98 產生與湮滅的魔術

100 “狄拉克之海”

101 狄拉克方法的局限性

102 電子與光都是波

104 不確定的是什麼？

105 基本粒子來自場

106 波產生於何處？

107 量子場論為什麼沒有被接受？

110 被詛咒的物理學家——約爾當

113 第三部分 讓量子理論回歸常識

115 第七章   薛定諤的貓與量子計算機

116 什麼是薛定諤的貓？

118 不存在既生又死的貓

120 維持疊加狀態的情況

122 能夠實現的“貓態”

124 傳統計算機的機制

126 量子計算機對貓態的利用

128 正確率 0.2% 的挑戰

129 另一種量子計算機

132 第八章   歷史會有分歧嗎？

133 “從哪一個通過”？

134 如果縫板可以移動……

135 勝利者是玻爾陣營嗎？

136 粒子性和波動性是排他的嗎？

138 人類的觀測是必不可少的嗎？

139 實際上通過了哪個縫？

140 干涉的過程是一個“歷史”

141 沒有干涉的歷史就會出現分歧嗎？

143 用量子理論解釋“歷史”

144 第九章   既分離又糾纏？

145 什麼是量子糾纏？

147 利用光來分析量子糾纏

150 觀測結果會互相影響嗎？

151 統計後纔知道的事情

152 量子糾纏不是心靈感應

153 貝爾不等式

156 沒有答案的問題及其意義

159 結語   真正的量子理論