大科学家李淼讲给小朋友的前沿物理学系列：量子力学+宇宙+相对论（套装全三册） epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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编辑推荐

《给孩子讲量子力学》

《天天向上》荐书环节精彩亮相，天使投资人、超人妈妈张泉灵热诚推荐，“用幽默的方式讲述着ZUI没用和ZUI严肃的事情”，李诞点赞共荐！

从量子力学开始了解科学、认识世界！ 物理学家李淼用极其生动有趣的方式，将孩子带入一个美妙的量子力学的世界，让他们在好奇心得到极大满足的同时，也真正开启对科学的兴趣

从量子力学开始了解科学、认识世界！让孩子在形成经典物理的条条框框前，先一步接触前沿的科学观念。 
物理学家李淼用极其生动有趣的方式，将孩子带入一个美妙的量子力学的世界，让他们在好奇心得到极大满足的同时，也真正开启对科学的兴趣。这本书为孩子提供了极有价值的科学启蒙教育，家长们也可以先学习书里的内容，再讲给孩子听。

《给孩子讲宇宙》

著名物理学家、畅销科普作家李淼教授“给孩子的物理学”系列第二本，在带孩子了解前沿的量子力学之后，淼叔带我们望向遥远的星空，探索奇妙的宇宙。用有趣的讲述，让小朋友们带着未知与好奇，同历史上的科学天才们一起认真思考、灵感迸发、得到解答，开启非同一般的科学思维。

《给孩子讲相对论》

大物理学家、畅销科普作家李淼教授“给孩子的物理学”系列第三本，带孩子了解科学史上的瑰宝、爱因斯坦的伟大理论——相对论。他以举止瞩目的引力波探测事件切入，巧妙地用科学家的故事、有趣的思想实验，将这一对大学生来说都称得上艰深的主题讲给孩子，让他们了解这一人类文明的至高成就。

内容简介

《给孩子讲量子力学》

这是著名物理学家李淼写给孩子的量子力学普及读物。他将抽象难懂的量子力学巧妙化为日常可感的事物，更讲述了许多可爱的物理学家的故事，一下子拉近了物理与我们的距离，让我们饶有兴味地跟随他展开这场科学之旅。书中也配有妙趣丛生的插画，小读者们能更直观地看懂物理过程，也更真切地认识世界。

《给孩子讲宇宙》

地球是什么样的？ · 宇宙是什么样的？ · 宇宙是怎么起源的？ · 宇宙会不会有末日？ 这是著名物理学家李淼写给孩子的宇宙学普及读物。几千年来，人类从未停止探索自己栖居的世界和望见的星空。从用太阳光测算地球周长，到用电磁波证实宇宙起源；从根据月食推测地球形状，到用标准烛光测量天体距离……淼叔用生动有趣的故事将我们带回一代代伟大天才的思考现场，开启非同一般的科学思维。书中也配有艺术插画和珍贵宇宙图片，小读者们能张开想象的翅膀，遥想神秘又迷人的宇宙，惊叹于造物的神奇和人类永无止境的求知欲。

《给孩子讲相对论》

这是物理学家李淼写给孩子的关于相对论的普及读物。爱因斯坦的相对论是科学史上的瑰宝，它推动了20世纪的科技革命，给我们的世界带来了翻天覆地的变化。它改变了我们对时间、空间、物质、运动等的认知，它一系列梦幻般的预言一一应验，包括近年来被探测到的引力波。在本书中，淼叔从这一举世瞩目的事件讲起，将引力、时空、光速等不易理解的概念，用故事的方式讲给孩子。书中也有大量精彩插图，配合各种有趣的思想实验，带孩子了解这一对现代物理影响巨大的领域。

作者简介

李淼，中山大学天文与空间科学研究院院长及筹建人。 
1982年毕业于北京大学天体物理专业，1984年获中国科技大学理学硕士学位。1989年赴丹麦哥本哈根大学玻尔研究所学习，1990年获哲学博士学位。1990年起先后在美国加州大学圣塔芭芭拉分校、布朗大学任研究助理教授，1996年在芝加哥大学费米研究所任高级研究助理。1999年回国，任中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师。 
身为大物理学家的李淼也活跃于科普领域，他的《给孩子讲量子力学》《给孩子讲宇宙》深受读者欢迎，也获得各大奖项青睐。

目录

《给孩子讲量子力学》

第1讲 量子世界是什么样的

第2讲 物质为何能保持稳定

第3讲 量子力学有什么用

第4讲 量子计算机和人类大脑

实验一 光的干涉

实验二 激光打气球1

实验三 激光打气球2

实验四 测量普朗克常数

后 记

《给孩子讲宇宙》

第1讲 地球是什么样的

第2讲 宇宙是什么样的

第3讲 宇宙是怎么起源的

第4讲 宇宙会不会有末日

《给孩子讲相对论》

第1讲 引力波是怎么探测到的？

第2讲 光速是怎么影响时空的？

第3讲 引力是怎么产生的？

第4讲 相对论都有什么用？

精彩书摘

《给孩子讲量子力学》

很多小朋友应该都看过Facebook创始人扎克伯格给他的女儿讲量子力学的那张照片。扎克伯格在清华大学经济管理学院做演讲时，谈到学习量子力学对他思维方式产生的巨大帮助。因此，清华经济管理学院的钱颖一院长当场表示，要把量子力学列入他们学院的正式课程。

可能有些小朋友会好奇了：什么是量子力学呢？一个由量子力学主宰的世界，到底是什么样的？下面，我就带领大家开启一场量子世界之旅。

在遨游神奇的量子世界之前，我要先回顾一下经典世界，也就是我们日常生活的世界。在20 世纪以前, 我们对经典世界的认识主要来自于牛顿爵士，他是人类历史上著名的两大科学家之一。

牛顿的早年生活相当悲惨。他出生在英国的一个小村庄。在他出生前3 个月，他爸爸就去世了。3 岁那年，他妈妈又结了婚，牛顿被交给外婆抚养。牛顿怨恨妈妈遗弃了自己，甚至曾经想放火烧掉继父家的房子。直到他10岁那年继父也过世了，妈妈才搬回来与他同住。16 岁那年，妈妈让他辍学，好帮家里干农活。幸好中学校长特别爱才，专门跑到他家去游说，说像他这么聪明的孩子，不读书实在太可惜。再加上他的舅舅也表示会在经济上帮忙，牛顿才重返校园。我们应该感谢这位了不起的中学校长：要是没有他，牛顿爵士就得一辈子修理地球了。

牛顿18 岁那年考上了剑桥大学三一学院。这是全世界有名的学院之一。小朋友们应该知道，世界上有一个很了不起的大奖，叫诺贝尔奖，它包括物理、化学、生理学或医学、文学、和平和经济学六大类。迄今为止，剑桥大学三一学院的师生已经拿过32 次诺贝尔奖。要知道，整个亚洲，48 个国家，40 多亿人口，加起来也只拿过不到30次诺贝尔奖。不过，拿了这么多次诺贝尔奖并不是三一学院闻名遐迩的主要原因。让这个学院名动天下的真正原因是，这里出了一个牛顿。

牛顿22 岁从剑桥大学毕业，那年英国爆发了一场大瘟疫，牛顿就回到自己家的农庄避难。在避难的那两年，他做出了三项影响后世数百年的伟大发现，分别是微积分、光谱学和万有引力。牛顿之所以能创造这样的奇迹，一个很重要的原因就是他特别用功。比如，有一次他请朋友到家里吃饭，朋友来了以后，却发现牛顿正在书房里废寝忘食地工作。朋友左等右等也不见他出来，就自己吃掉了一只鸡，留下一堆骨头后离开了。牛顿从书房出来，看到盘中的骨头后恍然大悟地说：“我还以为自己没有吃饭，原来早就吃过了”。说完，他又回书房工作去了。

两年后，牛顿重返剑桥，并于26岁时当上了第二任卢卡斯数学教授。此后，牛顿的人生一直顺风顺水：29岁被选为英国皇家学会的院士，46岁当选为英国国会议员，56岁当上英国皇家造币厂的厂长，60岁成为英国皇家学会的院长。牛顿是历史上个被封为爵士的科学家，也是有史以来个享受国葬待遇的科学家。在他死后，一位诗人专门写了一首歌颂他的诗，诗里写道：“自然规律隐藏在黑暗之中。上帝说‘让牛顿去吧’，然后世界就有了光明。”

《给孩子讲宇宙》

1995年12月18日，天文学家把哈勃空间望远镜指向了大熊星座中一块看似空无一物的区域。这块区域的范围很小，仅占整个天空总面积的2400万分之一，相当于100米外的一颗网球。为了能拍清楚，科学家对这块区域持续观测了10天，然后把拍到的底片曝光了342次，并将它们叠加，合成了一张照片。

下面就是他们合成的那张照片。这就是著名的“哈勃深场”。大家看到了吧？一块原本空无一物的区域，竟然藏着超过3000个星系！用这个数字乘以2400万，科学家估算出整个宇宙应该包含超过800亿个星系。后来，在2003年和2012年，天文学家把这个实验重做了两次，得到了两张新的图片：“哈勃超级深场”和“哈勃极端深场”。新的观测显示，宇宙中包含的星系数量应该超过2000亿！

我们已经知道，整个宇宙至少包含2000亿个星系，而平均每个星系又至少包含1000亿颗恒星，所以宇宙中恒星的总数至少有200万亿亿个。这是什么概念呢？假如让生活在地球上的70亿人都来数星星，且每人每秒能数一个，那么要想数完宇宙中所有的恒星，至少要花上9万年。也就是说，这70亿人要从我们的智人祖先离开非洲的时候开始数星星，一直连续不断地数到今天，才有可能把天上的恒星数完。

随后，我们来到了这次旅行的终点，也就是整个宇宙的边缘。让我们回过头来，看一看宇宙的全貌吧。下图就是科学家用计算机模拟出的整个可观测宇宙的全貌。图中横轴上方标记的每一个白色的小格，都代表着10亿光年的距离；也就是说，那一小格就比银河系的直径还要大1万倍。我们再来开一次脑洞。如果把银河系也缩小到只有一个篮球那么大，那么按等比例缩小的可观测宇宙有多大呢？大概也相当于一个以北京到天津的距离为直径的圆球。

后要问大家一个问题：看了这幅宇宙的全貌图以后，你觉得宇宙从整体上看有什么特征？相信这个问题会难倒不少小朋友，因为你们会觉得它完全没有任何的特征。但事实上，没有特征其实就是宇宙大的特征，它说明在大的宇宙学尺度上，宇宙在各个地点、各个方向上看都是一样的。这是一个极端重要的观测，它说明整个宇宙根本就没有任何中心。

早人类认为地球是宇宙的中心，结果被伽利略证明是错的；然后人类认为太阳是宇宙的中心，结果被沙普利证明是错的；后来人类认为银核是宇宙的中心，结果又被哈勃证明是错的。那宇宙的中心到底在哪里呢？现在我们知道，宇宙根本就没有任何中心。这就是著名的哥白尼原理，它已经被视为现代宇宙学的基石。

《给孩子讲相对论》

2017年10 月3 日，2017 年诺贝尔物理学奖尘埃落定。它被颁给了美国物理学家雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什，以表彰他们领导建设激光干涉仪引力波天文台（简称LIGO），进而首次直接探测到引力波的伟大成就。

事实上，爱因斯坦于1915 年就提出了广义相对论；这是他一生中提出的伟大的理论，我在后面会详细为你介绍。仅仅在一年之后，也就是1916年，他就用这个理论预言了引力波的存在。但直到整整100 年后，也就是2016 年，人们才能真正地探测到它。你看，是不是很奇怪？众所周知，20 世纪科技发展日新月异。那为什么要花整整100 年，才能揭开引力波的神秘面纱？这节课，我就来为你解答其中的奥秘。

首先，我来讲讲什么是引力波。让我们做个思想实验。想象一个很大的池塘，里面有非常平静的水面。如果往这个池塘里扔一颗小石子，原本平静的水面立刻会泛起波纹，或者说涟漪。这些涟漪会一圈圈地向外扩散，从而让整个池塘的水面都随之波动。如果原来的水面上还漂浮着一艘小木船，那它就会随水波而上下起伏。

现在，我们把这个池塘的水面想象成时空本身，也就是时间和空间的总称。广义相对论认为，有质量的物体可以让时空本身发生弯曲。而当有质量的物体发生剧烈运动的时候，它就可以像那颗小石子一样，让时空本身也泛起涟漪。这些涟漪同样会向外传播，从而让远方的物体也随之起伏。这种时空的涟漪就是引力波。

那要是引力波传到地球，会造成什么影响呢？答案是，它会使与其传播方向垂直的空间发生周期性的形变。换句话说，当引力波经过的时候，与之垂直的空间会不断地

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