數學物理方法
作者： （德）顧樵
出版社：科學出版社
出版日期：2012/01/01
開本：16開
頁碼：545
編輯推薦
作者以其淵博的知識和豐富的教學、科研經驗，在本書中將數學方法和物理知識融為一體，講解清楚，推導詳細，頗具深度和廣度。所述內容不僅可以直接應用於物理學，也適合幾乎所有的理工學科，甚至包含生命科學和經濟學，是一部經典的數學物理方法專著。
內容簡介
《數學物理方法》根據作者顧樵20多年來在德國和中國開設數學物理方法講座內容及相關的研究成果提煉而成。其主要內容包括傅立葉級數、傅立葉變換、拉普拉斯變換、數學物理方程式的建立、分離變數法、本徵函數法、施圖姆—劉維爾理論、行波法、積分變換法、格林函數法、貝塞爾函數、勒讓德多項式、量子力學薛丁格方程式等。 《數學物理方法》著重於自身理論體系的科學性、嚴謹性、完整性與實用性，將中國傳統教材講授內容與國外先進教材相結合、教學實踐與其他相關課程的需要相結合、抽象的數理概念與直觀的物理實例相結合、經典的數理方法與新興學科的生長點相結合、基礎的數理知識與科學前沿中的熱點。 《數學物理方法》既可為教學所用，又可適應科研需要，同時，附有大量不同類型的綜合性例題，便於不同層次讀者學習掌握分析問題與解決問題的思路和方法。
《數學物理方法》可作為物理學、應用數學及相關理工科專業本科生與研究生的教材，也可供高等院校教師和科研院所技術人員在理論研究與實際工程中使用，或供有高等數學及普通物理學基礎的自學者自修，也可供在國外研讀相關專業的研究生及訪問學者參考。
目錄
前言
第1章 基礎理論知識
1.1 常微分方程模型與求解
1.2 向量微分算子與拉普拉斯算子
1.2.1 向量微分算子Δ
1.2.2 拉普拉斯算子Δ2
第2章 傅裡葉級數
2.1 週期函數的傅立葉級數
2.2 半幅傅立葉級數
2.3傅 裡葉積分
第3章 傅裡葉變換
3.1 傅立葉變換簡介
3.1.1 傅立葉變換的定義
................
第11章 積分變換法
第12章 格林函數法
第13章 貝塞爾函數
第14章 勒讓德多項式
第15章 量子力學薛丁格方程
索引
量子力學I
ISBN13：9787030409713
出版社：科學出版社
作者：(德)顧樵
出版日：2020/12/28
裝訂／頁數：平裝／318頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：一版
內容介紹
量子力學I是一部內容豐富的綜合量子力學專著，根據作者20多年來在德國和中國開設量子力學講座和相關研究成果歷練而成。 《量子力學I》共17章，分為6個層次：背景知識，基本理論，基本理論問題的新解法，重要專題討論，擴展到其他學科，聯係到最新進展和前沿課題。
目錄
前言
第1章 量子力學基礎
1.1 經典物理學綜述
1.1.1 牛頓力學
1.1.2 熱力學與統計物理
1.1.3 光學
1.1.4 電磁學與電動力學
1.2 作用量子與黑體輻射
1.2.1 作用量子與黑體輻射
1.2.2 黑體放射線的實驗規律
1.2.3 黑體輻射的理論研究
1.2.4 普朗克黑體輻射公式
1.3 光電效應與康普頓散射
1.3.1 光電效應
1.3.2 康普頓散射 前言
第1章 量子力學基礎
1.1 經典物理學綜述
1.1.1 牛頓力學
1.1.2 熱力學與統計物理
1.1.3 光學
1.1.4 電磁學與電動力學
1.2 作用量子與黑體輻射
1.2.1 作用量子與黑體輻射
1.2.2 黑體放射線的實驗規律
1.2.3 黑體輻射的理論研究
1.2.4 普朗克黑體輻射公式
1.3 光電效應與康普頓散射
1.3.1 光電效應
1.3.2 康普頓散射
1.4 原子結構與玻爾理論
1.4.1 電子的發現
1.4.2 原子的結構
1.4.3 原子的玻爾理論
1.5 物質波與波動力學
1.5.1 德布羅意物質波理論
1.5.2 電子波動性的實驗觀測
1.5.3 超大分子的波動性
1.5.4 波粒二象性
1.5.5 波動力學的建立
第2章 波函數與薛丁格方程
2.1 波函數
2.1.1 從“軌道”到“機率”
2.1.2 波函數的性質
2.1.3 力學量的平均值和期待值
2.2 薛定諤方程
2.2.1 自由粒子波函數
2.2.2 薛定諤方程式的建立
2.2.3 定態薛定諤方程
2.2.4 本徵解的性質
2.2.5 一個簡單的推導方法
2.3 薛定諤方程式的一般解
2.3.1 束縛態：本徵態的疊加
2.3.2 散射態：自由粒子波包
2.4 一維束縛態的性質
2.4.1 一維束縛態問題
2.4.2 能級的非簡併性
2.4.3 本徵函數為實函數
2.4.4 本徵函數的正交性
2.4.5 本徵函數的完備性和封閉性
2.4.6 一般解與能量期待值
第3章 一維勢場模型
3.1 無限深度阱模型
3.1.1 模型的求解
3.1.2 本徵函數與本徵能量
3.1.3 典型例題
3.1.4 含時問題的一般解
3.2 半無限深度阱模型
3.2.1 模型的求解
3.2.2 束縛態能量
3.2.3 束縛態波函數
3.3 有限深勢阱模型
3.3.1 模型的求解
3.3.2 非對稱勢阱
3.4 散射態問題.
3.4.1 階躍勢場
3.4.2 方形勢壘
3.5 勢壘貫穿
3.5.1 勢壘貫穿
3.5.2 原子核的α衰變
3.6 □勢場中的束縛態與散射態
3.6.1 狄拉克□函數
3.6.2 □勢阱中的束縛態
3.6.3 □勢壘散射
3.6.4 無限深度阱中的□勢壘
第4章 一維勢場模型的應用
4.1 量子共振腔
4.1.1 腔模與激發模
4.1.2 腔模的放大與抑制
4.1.3 量子共振腔
4.2 電子流的加速
4.2.1 行波解：1／3階漢克爾函數
4.2.2 電子流的加速
4.3 雙勢阱模型：低勢壘情況
4.3.1 偶宇稱態和奇宇稱態
4.3.2 分立譜與本徵函數
4.3.3 體系的極限行為：連續譜
4.4 雙勢阱模型：高勢壘情況
4.4.1 分立譜與本徵函數
4.4.2 量子振蕩現象
4.4.3 勢壘強度對體系能量的影響
4.4.4 量子振蕩頻率
4.4.5 體系的極限行為：獨立雙勢阱
4.5 普薛耳一特勒勢
4.5.1 復指標連帶勒讓德函數
4.5.2 束縛態
4.5.3 散射態：無反射勢
4.6 雙曲正切勢場
4.6.1 超幾何函數
4.6.2 反射係數
4.7 有機物著色問題
4.7. π電子的特性
4.7.2 共軛系統的吸收譜
4.7.3 有機物著色的機制
4.8 穿隧效應的應用
4.8.1 冷電子發射
4.8.2 熱核聚變
4.8.3 隧道二極管
4.8.4 掃描隧道顯微鏡
4.8.5 原子鐘
4.8.6 化學與生物方面的應用
第5章 量子諧振子
5.1 諧振子模型
5.1.1 諧振子：從經典到量子
5.1.2 模型的求解：厄米多項式
5.2 量子諧振子的性質
5.2.1 量子化條件：薛定諤方程式的數值解
5.2.2 本徵函數
5.2.3 機率密度
5.2.4 含時問題的一般解
5.3 合流超幾何函數
5.4 諧振子：算符代數法
5.4.1 降階算符和升階算符
5.4.2 基態和任意本徵態
5.4.3 歸一化常數
5.4.4 本徵函數的表達式
5.4.5 本徵函數的正交性
第6章 諧振子模型的應用
6.1 倫納德瓊斯勢：惰性氣體分子
6.2 莫爾斯勢：雙原子分子
6.2.1 諧振子近似
6.2.2 精確解
6.2.3 雙原子分子的振動能階
6.3 普薛耳特勒勢阱
6.3.1 諧振子近似
6.3.2 精確解
6.3.3 體系的極限行為
6.4 諧振子波包的振蕩：光學鐘
6.5 原子力顯微鏡
第7章 力學量的算符表示
7.1 算符的基本知識
7.2 厄米算符
7.2.1 厄米算符的定義與性質
7.2.2 厄米算符的本徵函數
7.3 具有連續譜的本徵函數
7.3.1 動量本徵函數
7.3.2 坐標本徵函數
7.4 箱歸一化
7.4.1 具有分立譜的動量本徵函數
7.4.2 本徵函數的封閉性與完備性
7.4.3 應用舉例：自由粒子波包
7.5 角動量算符
第8章 三維空間的量子力學
8.1 三維束縛態問題的一般解
8.2 角向解
8.2.1 中心勢場
8.2.2 連帶勒讓德甬數
8.2.3 球諧函數
8.3 徑向解
8.3.1 庫侖場中的束縛態
8.3.2 廣義拉蓋爾多項式
8.3.3 合流超幾何函數
8.4 本徵函數、機率密度與一般解
8.5 氫原子
8.5.1 氫原子光譜
8.5.2 徑向機率密度：電子軌道
8.5.3 角向機率密度：電子雲
8.5.4 電流密度與磁矩
8.6 無限深度球形勢阱
8.7 堿金屬原子
8.7.1 價電子的能級
8.7.2 基態：波函數與徑向機率密度
8.7.3 極限情況
8.8 雙原子分子：克拉策分子勢
8.8.1 諧振子近似
8.8.2 精確解
8.8.3 分子的振動轉動能級
量子力學Ⅱ
第9章 測不準原理
第10章 表象與矩陣力學
第11章 微擾論
第12章 原子與光場相互作用
第13章 散射
第14章 角動量與自旋
第15章 全同粒子與固體
第16章 輻射場的量子態
第17章 相對論量子力學與反物質
索引
量子力學II
ISBN13：9787030409720
出版社：科學出版社
作者：(德)顧樵
出版日：2020/12/21
裝訂／頁數：平裝/317頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：一版
編輯推薦
量子力學是現代物理學和眾多高新技術的理論基礎，此類書籍的讀者為下列理工科專業的本科生、碩士生、博士生：物理學（理論物理，粒子物理，高能物理，天體物理，固體物理，半導體物理，凝聚態物理，表面物理，真空物理，等離子體物理，激光物理，生物物理，醫學物理）；化學（量子化學，結構化學，量子化學）；生物學，生物光子學，生物電子學）；光學（量子光學，非線性光學，晶體光學）；電子學（固體電子學，氣體電子學，微電子學）；光子學（光子晶體，光纖與光通信，納米光子學，有機光子學）；量子資訊學（量子計算，量子信息，量子控制，量子糾錯）；材料科學人（納米材料，複合材料有關二維材料和工程）
內容介紹
《量子力學(Ⅱ)(精)》是一部內容豐富、貫通中西的綜合量子力學專著，根據作者20多年來在德國和中國開設量子力學講座和相關研究成果提煉而成。全書共17章，劃分為六個層次：背景知識，基本理論，基本理論問題的新解法，重要專題討論，擴展到其他學科，聯係到最新進展和前沿課題。全書著重於自身理論體系的科學性、嚴謹性、完整性與實用性。將中國傳統教材與國外先進教學內容相結合；將量子力學的縱向演化與知識現狀相結合；將基本理論問題與相應的新解法相結合；將概念性表述與專題討論相結合；將應用實踐與其他學科相結合；將基礎性知識與最新進展和前沿課題相結合。既為教學所用，又適應科學研究需要。附有大量不同類型的綜合性例題，方便不同層次讀者從中學習並掌握分析問題、解決問題的想法與方法。
量子力學I為前8章，量子力學Ⅱ為第9～第17章。
本書適合用作物理學和相關理工科專業的本科生和研究生的教材，可供高等院校教師和科研院所技術人員在理論研究與工程技術中使用，也可供具有一定物理學及數學基礎的自學者自修，還可供在國外學習的本科生、研究生及訪問學者參考。
量子里程碑I
ISBN13：9787030827784
出版社：科學出版社
作者：(德)顧樵
出版日：2025/06/01
裝訂／頁數：平裝／384頁
規格：24cm*17cm (高/寬)
版次：一版
內容介紹
以海森伯1925年創建矩陣力學為起點,量子力學已經走過了整整一個世紀.本書通過一系列專題來展示該學科百年來的里程碑式跨越.從量子力學核心知識出發,進入最大嫡原理、輻射與物質相互作用、量子信息學,量子生物學、天體物理學與宇宙學等領域,特別講述宇宙加速膨脹與暗能量、黑洞與霍金應用前景、地球氣候的物理模型、量子糾纏及阿秒物理學等諾貝爾獎專題.從大學本科知識出發,以追根溯源,深入淺出、細緻詳盡的方式,逐漸推進到前沿熱點.追求嚴謹的學術論述,生動的科普解說,真實的歷史故事.Ⅰ卷為1～11章.本書可供相關專業本科生、研究生、教師及各類研究人員、研究人員及
目錄
前言
第1章 量子與黑體輻射 1
1.1 從芝諾悖論說起 1
1.2 黑體輻射的概念 2
1.3 黑體輻射的實驗法則 6
1.4 黑體輻射的理論研究 7
1.4.1 維恩分佈 8
1.4.2 輻射模密度 9
1.4.3 瑞利–金斯公式 13
1.5 普朗克黑體輻射公式 14
1.6 黑體輻射公式的應用 20
1.6.1 普朗克公式的推論 20
1.6.2 波長分佈與頻率分佈 22
1.6.3 固體比熱的量子理論 23
1.7 芝諾悖論的解除 25
第2章 量子世界的不確定性－測不準原理 27
2.1 海森伯的故事.27
2.1.1 天之驕子 27
2.1.2 矩陣力學 28
2.1.3 測不準關係 31
2.1.4 物理學之外 33
2.2 算符的對易關係 34
2.3 算符對易的物理意義 36
2.4 測不準關係 38
2.4.1 一般性推導 38
2.4.2 傅立葉變換 41
2.4.3 電子單縫繞射 42
2.4.4 勢阱中的小球 43
2.5 測不準關係的應用 44
2.5.1 自由粒子 44
2.5.2 諧振子 45
2.5.3 基態氫原子 48
2.5.4 含時情況：自由粒子波包 52
2.5.5 估算能量 53
2.5.6 超導中的測不準關係 54
2.6 能量–時間測不準關係58
2.6.1 一個簡單的推導方法 58
2.6.2 作為一般性測不準關係的推論 59
2.6.3 從相對論推導測不準關係 60
2.6.4 關於測不準關係的爭論 62
第3章 量子體系的統計方法－薛丁格方程式 66
3.1 波函數 66
3.1.1 從「軌道」到「機率」 66
3.1.2 波函數的性質 70
3.1.3 力學量的平均值和期待值 72
3.2 薛丁格方程式 73
3.2.1 電子雙縫繞射 73
3.2.2 自由粒子的波函數 76
3.2.3 薛丁格方程式的建立 77
3.2.4 薛丁格方程式的本徵解 80
3.3 薛丁格方程式的一般解 82
3.4 求解量子系統的一般方法 84
3.5 一個實例：雙原子分子的能階 90
3.5.1 莫爾斯勢 90
3.5.2 諧振子近似 91
3.5.3 精確解 92
3.5.4 與測量結果比較 93
3.6 關於量子力學統計方法的討論 94
第4章 量子穿隧 97
4.1 什麼是量子穿隧 97
4.2 方形勢壘 98
4.3 任意勢壘 104
4.3.1 任意勢壘的穿透係數 104
4.3.2 透射係數的估算 105
4.3.3 穿隧效應發生的條件 107
4.4 原子核的 α 衰變.108
4.5 穿隧效應的應用 111
4.5.1 冷電子發射 111
4.5.2 熱核融合 112
4.5.3 隧道二極體 114
4.5.4 掃描穿隧顯微鏡 115
4.5.5 原子鐘 116
4.5.6 化學與生物學的應用 117
第5章 量子躍遷 119
5.1 含時微擾論方程式 119
5.2 躍遷機率與典型的躍遷過程 121
5.2.1 躍遷機率 121
5.2.2 常微擾 122
5.2.3 費米黃金規則 125
5.2.4 週期性微擾 126
5.3 偶極近似 128
5.4 原子與光場的相互作用 130
5.4.1 吸收 130
5.4.2 受激發射 131
5.4.3 自發發射 131
5.5 愛因斯坦方程式 132
5.5.1 非相干微擾光場 132
5.5.2 愛因斯坦方程式中的躍遷速率 133
5.5.3 躍遷速率 136
5.6 雷射 137
5.6.1 雷射產生的物理機制 137
5.6.2 雷射的量子特性 140
5.7 自發發射與合作自發發射 141
5.7.1 自發發射：螢光 141
5.7.2 合作自發發射：超螢光與超輻射 142
第6章 泡利矩陣與電子自旋 145
6.1 泡利矩陣 145
6.1.1 基本性質 145
6.1.2 自旋向上和自旋向下 149
6.1.3 雙態體系問題 152
6.2 自旋 154
6.2.1 氫原子的軌道磁矩 154
6.2.2 自旋和自旋 1/2 156
6.3 電子自旋 158
6.3.1 電子「自轉角動量」 158
6.3.2 施特恩–格拉赫實驗 160
6.4 自旋的矩陣表示 163
6.4.1 自旋矩陣 163
6.4.2 自旋角動量的投影 165
6.5 電子自旋的相對論量子力學描述 167
6.6 電子自旋的機制究竟是什麼？ .172
第7章 固體的量子理論 176
7.1 固體中的電子：兩種模型 176
7.2 自由電子氣模型 177
7.2.1 三維無限深度阱模型 177
7.2.2 費米能階 178
7.2.3 經典模型 180
7.3 能帶形成的機制 182
7.4 克勒尼希–彭尼模型 183
7.5 能帶論 185
7.5.1 週期位勢場中的薛丁格方程式 185
7.5.2 電子的能量方程式及能帶 187
7.5.3 允帶和禁帶 190
7.5.4 布里淵區 192
7.6 半導體 194
7.6.1 半導體的基本性質 195
7.6.2 半導體體內電場 196
7.6.3 半導體載子的定解問題 199
7.7 光子晶體 201
7.8 量子統計力學 204
7.8.1 三粒子體系 204
7.8.2 N粒子體系 207
7.8.3 最概然布居數 210
7.8.4 參數的物理意義 212
7.8.5 量子統計分佈與平均粒子數 214
7.9 量子統計力學的應用215
7.9.1 化學勢與費米能階 215
7.9.2 黑體輻射與平均光子數 216
7.9.3 晶格振動、聲子與德拜模型 218
7.10 石墨烯 223
7.10.1 石墨烯：碳原子網 223
7.10.2 石墨烯的能帶結構 225
7.10.3 奇特的量子效應 227
7.10.4 石墨烯的狄拉克方程式 228
第8章 輻射場的量子態 230
8.1 量子諧振子 230
8.2 算符代數法 231
8.2.1 哈密頓算符的代數形式 232
8.2.2 基態和任意本徵態 234
8.2.3 數態和數態表象 237
8.3 單模輻射場與量子諧振子 238
8.3.1 無損耗傳輸線的量子化 238
8.3.2 單模輻射場的量子化 240
8.4 光子數態 243
8.5 相干態 245
8.5.1 數態的相干疊加 245
8.5.2 相干態的基本性質 247
8.5.3 平移算符 249
8.5.4 非正交性 251
8.5.5 完備性 252
8.5.6 高斯波包 253
8.6 壓縮態 254
8.6.1 非經典光 255
8.6.2 雙光子相干態 257
8.6.3 壓縮態的實體影像 259
第9章 薛丁格貓態.261
9.1 量子疊加原理 261
9.2 薛丁格貓態的概念 262
9.3 薛丁格貓態的量子統計性質 264
9.3.1 數值解與討論 264
9.3.2 偶相干態和奇相干態 267
9.4 薛丁格貓態的相干性269
9.4.1 薛丁格貓態的退相干 269
9.4.2 用位相調變維持相干性 270
9.4.3 位相調製的實驗方案 273
第10章 單模場與單原子的相互作用 275
10.1 二能階原子.275
10.2 JCM模型的精確解 277
10.3 含時JCM體系 280
10.3.1 含時JCM體系的表述 280
10.3.2 含時JCM體系的性質 281
10.4 真空態 282
10.5 相干態 285
10.5.1 相干態JCM體系 285
10.5.2 光子數分佈 287
10.6 JCM體系的製備－腔模QED 288
第11章 …熵原理 291
11.1 熵的定義 291
11.1.1 克勞修斯熵與玻爾茲曼熵 291
11.1.2 吉布斯熵：統計熵 292
11.1.3 熵與資訊 294
11.1.4 熵的基本性質 295
11.2 量子熵 298
11.2.1 混合態的量子熵：正交集 299
11.2.2 混合態的量子熵：非正交集 302
11.2.3 熵動力學 305
11.3 …熵原理：一個簡單例子 310
11.3.1 一個簡單例子 311
11.3.2 一般表述 315
11.3.3 玻爾茲曼分佈 316
11.3.4 分佈函數的熵 318
11.4 輻射場的…熵原理.319
11.4.1 量子熵的…化 320
11.4.2 熱平衡中的輻射場 320
11.4.3 平均光子數與量子熵 323
11.4.4 光子統計的一般性計算 325
11.4.5 熱場的光子統計性質 327
11.4.6 熱場的量子起伏 329
11.5 雜訊中的相干態 329
11.5.1 熵的…化 330
11.5.2 兩個特殊情況 332
11.5.3 輻射場的性質 334
11.6 噪音中的壓縮態 338
11.6.1 Yuen哈密頓量 339
11.6.2 熵的…化 340
11.6.3 輻射場的性質 342
11.7 結論 347
量子里程碑II
ISBN13：9787030831002
出版社：科學出版社
作者：(德) 顧樵
出版日：2025/11/01
裝訂／頁數：平裝／344頁
規格：24cm*17cm (高/寬)
版次：一版
目錄
第12章 生物光子輻射的量子理論349
12.1 合作效應與合作輻射.349
12.2 三能階系統的Exciplex模型 351
12.2.1 理論建立的實驗基礎 351
12.2.2 系統的哈密頓與主方程式 353
12.2.3 系統的耦合運動方程式 355
12.2.4 密度算子的穩態解 359
12.3 生物分子的激發態 363
12.4 發射強度 369
12.5 強度關聯 371
12.6 系統的動力學 374
12.6.1 激發態動力學方程式 375
12.6.2 合作輻射：超輻射 378
12.6.3 合作輻射：超螢光 381
12.7 理論與實驗結果的比較 386
12.8 應用舉例 391
12.9 結論 392
第13章 生命體系的非經典光 395
13.1 生命體系的若干非經典現象 395
13.2 生物光子場與 DNA 聲子庫的相互作用 397
13.3 疊加態體系的動力學性質 399
13.3.1 密度算符的含時解 399
13.3.2 輻射場的一般性質 400
13.3.3 量子熵 401
13.3.4 Wehrl熵 404
13.3.5 光子統計熵 406
13.3.6 光場熵對平均光子數的依賴性 408
13.4 實驗：生物光子統計量測 410
13.4.1 儀器，樣品，測量 410
13.4.2 數據分析 411
13.4.3 結果與討論 412
13.5 光子統計熵方法的優點 416
13.5.1 熵對奇異點的不敏感性 416
13.5.2 統計熵方法的推廣 418
13.6 基因改造種子的光子統計性質 420
第14章 探索宇宙是一種浪漫 422
14.1 從外星生命談起 422
14.2 宇宙膨脹 424
14.2.1 宇宙的初態 424
14.2.2 相對論性多普勒效應 427
14.2.3 哈伯定律 428
14.2.4 愛因斯坦場方程式 432
14.3 宇宙加速膨脹與暗能量 434
14.3.1 紅移值 434
14.3.2 宇宙膨脹的簡單模型 436
14.3.3 弗里德曼方程式 439
14.3.4 退行速度與宇宙距離 442
14.3.5 宇宙年齡與可測半徑：宇宙因子 444
14.3.6 宇宙加速膨脹與暗能量 446
14.3.7 宇宙加速膨脹的觀測 449
14.3.8 暴脹與早期宇宙 453
14.3.9 宇宙膨脹全景圖 455
14.3.10 暗能量探索面臨的挑戰 456
14.4 宇宙的起源與演化 458
14.4.1 大爆炸理論的提出 458
14.4.2 大爆炸後的瞬態與演化 460
14.5 宇宙微波背景輻射 461
14.5.1 理論分析 462
14.5.2 地面探測 462
14.5.3 …探測 463
14.6 模擬宇宙大爆炸 465
14.7 一顆非尋常的系外行星 468
14.7.1 第一顆系外行星的發現 468
14.7.2 尋找外星生命 470
第15章 曝光黑洞的神祕 472
15.1 黑洞：甜甜圈的模樣.472
15.2 時空彎… 475
15.3 「黑洞」何以現身？ 477
15.4 黑洞：視界與奇點 479
15.5 史瓦西半徑.482
15.5.1 公式推導 482
15.5.2 典型結果 484
15.6 黑洞的觀測與特性 486
15.6.1 黑洞的發現 486
15.6.2 黑洞的形成 486
15.6.3 最古老的黑洞 487
15.6.4 黑洞吞噬恆星 487
15.7 黑洞合併的重力波 489
15.8 黑洞的量子理論 492
15.8.1 量子宇宙學 492
15.8.2 黑洞質量極限 494
15.8.3 黑洞與暗物質 498
15.9 黑洞熵 502
15.10 黑洞溫度與黑洞常數 505
15.11 黑洞的熱輻射譜 508
15.12 霍金輻射 510
15.12.1 霍金輻射概念 510
15.12.2 霍金輻射的量子理論 511
15.12.3 黑洞的量子熱力學性質 514
15.12.4 霍金輻射的測量 515
15.13 結束語：黑洞的生平 517
第16章 中微子振盪之謎 518
16.1 中微子與標準模型 518
16.1.1 中微子緣起 518
16.1.2 粒子物理標準模型 522
16.2 中微子概況.525
16.2.1 中微子來源 525
16.2.2 中微子的基本性質 527
16.2.3 中微子的開創性探測 527
16.3 超級神岡實驗 533
16.3.1 實驗設置與測量原理 533
16.3.2 測量與結果 536
16.3.3 中微子遺失 538
16.4 中微子振盪的量子模型 538
16.4.1 雙態振盪問題 538
16.4.2 中微子振盪的物理意義 540
16.4.3 與實驗比較 542
16.4.4 關於體系的 νe和ντ 545
16.5 測量中微子振盪的意義 547
16.6 中微子研究的…新進展 548
16.6.1 中微子的質量上限 548
16.6.2 冰立方中微子天文台 550
16.6.3 LHC 偵測到高能中微子 552
16.6.4 高能中微子束的產生 554
16.6.5 深層地下中微子實驗 555
16.6.6 中微子–原子核彈性相干散射 555
16.6.7 中微子波包的測量 560
16.7 中微子技術的應用前景 562
16.7.1 點對點全球通訊 562
16.7.2 為網路線上應用提供能源 563
16.7.3 核潛艦通信 563
16.7.4 其他可能的應用 564
第17章 核分裂－揭開塵封的往事 566
17.1 一張老照片.566
17.2 放射性化學與原子核物理 570
17.3 製造 「超鈾元素」引發的核子實驗 574
17.4 核分裂：前所未有的核爆裂反應.577
17.4.1 核分裂機制 577
17.4.2 核分裂的產物分析：電荷守恆 580
17.4.3 核分裂的經典理論 583
17.4.4 經典處理的進一步討論 587
17.4.5 核分裂的驗證：弗里施實驗 589
17.5 決定裂變能的不同方法 591
17.5.1 核子結合能…線 592
17.5.2 半經驗公式 593
17.6 裂變能的來源：質量虧損 593
17.6.1 裂變能的精確計算 593
17.6.2 愛因斯坦質能公式 595
17.6.3 裂變產物的 2/3 份額 597
17.6.4 200MeV裂變能的分配 599
17.7 原子彈－巨大的破壞性能源 600
17.7.1 誰是第一人？ 600
17.7.2 德國原子彈計畫 602
17.7.3 玻爾到美國之後 604
17.7.4 鞭炮式的鍊式反應 606
17.7.5 曼哈頓計畫 609
17.8 戰後軼事 612
17.8.1 重逢哥本哈根 612
17.8.2 邁特納成為 “原子彈之母” 613
17.9 難忘故國 616
第18章 氣候物理中的量子輻射 620
18.1 地球氣候模型的奠基者 620
18.2 影響氣候的主要因素.621
18.2.1 溫室效應 621
18.2.2 輻射平衡 622
18.2.3 氣體對流 625
18.3 地球氣候的物理模型.625
18.4 兩個重要問題的進一步討論 628
18.5 結束語 631
第19章 剪不斷的量子糾纏 632
19.1 薛丁格貓：思想實驗.632
19.2 哥本哈根學派 634
19.3 微觀疊加態與宏觀疊加態的耦合 636
19.4 玻爾–愛因斯坦之爭637
19.5 糾纏態概述.638
19.5.1 EPR佯謬 639
19.5.2 典型的糾纏態 639
19.5.3 愛因斯坦的世界觀 641
19.6 貝爾不等式.641
19.6.1 一個奇妙的思想 641
19.6.2 推導貝爾不等式 642
19.6.3 量子關聯 645
19.7 糾纏態的實驗觀察 646
19.7.1 阿斯拜克特實驗 646
19.7.2 量子關聯測量 649
19.7.3 糾纏態的物理機制 650
19.8 …新糾纏態實驗 651
19.9 糾纏態的密度算符理論 653
19.9.1 密度算符 654
19.9.2 量子力學正確的必然性 655
19.9.3 雙態糾纏體系 656
19.10 量子隱形傳態 659
19.10.1 基本概念 659
19.10.2 實施過程 661
19.10.3 實驗驗證與應用進展 663
19.10.4 量子不可複製定理 664
19.11 原子與光場的糾纏664
19.12 生命運動中的量子糾纏 668
19.12.1 生命的量子性 668
19.12.2 生命系統的量子糾纏現象 669
19.12.3 知更鳥導航的量子糾纏機制 671
第20章 奔向時間極限的里程碑 675
20.1 阿秒與阿秒物理學 675
20.2 時間極限－普朗克時間 677
20.3 氫原子：典型的阿秒動力學 678
20.4 阿秒系統的量子模型.681
20.5 用超短光脈衝捕捉瞬態過程 684
20.6 阿秒光脈衝的產生機制 685
20.7 阿秒物理學的應用 688
20.8 結束語 691
