أفضل 12 كتابًا لفيزياء الكم سترغب في استكشافها

هل تشعر بالفضول حيال استمرارية الزمكان أو حقائق السفر عبر الزمن؟ ثم تحقق من أفضل 12 كتابًا لفيزياء الكم لكل طالب.

فيزياء الكم هي دراسة المادة في أبسط مستوياتها. كما يطلق عليه أحيانًا فيزياء الجسيمات. ميكانيكا الكم هي فرع أكثر تفصيلاً لهذا المجال العلمي. يركز على المعادلات الرياضية التي تحكم حركة الجسيمات وتفاعلاتها على المستوى دون الذري.

قد يكون هذا الفرع من العلم صعبًا بالنسبة لبعض الطلاب لأنه يتعامل مع أشياء لا يمكننا رؤيتها بسهولة. جاء الكثير من فهم هذا الفرع من العلم من عمل العلماء مثل أينشتاين في أوائل القرن العشرين. استخدموا المعادلات والنظريات الرياضية لتكوين صورة للكون. على الرغم من أن كل هذا كان نظريًا ، إلا أنه كان دقيقًا بشكل صادم ، وبالتالي ، لا نزال نستخدم الكثير من عملهم اليوم لدراسة الكون المعروف.

عندما تصبح التكنولوجيا التلسكوبية جيدة بما يكفي لرؤية الأشياء على هذا المستوى الجزيئي ، فقد ثبت صحة الكثير من عمل العلماء مثل أينشتاين. قد تجد بعض النظريات المماثلة المشار إليها في مقالتنا ؛ ما هو صعب الخيال العلمي؟

ولكن ما هو تأثير فيزياء الكم على الناس العاديين ، وهل تستحق القراءة عنها؟ نسج علم الكم طريقه إلى ثقافتنا الحديثة واللغة العامية. ستتعرض لضغوط شديدة للعثور على فيلم خيال علمي لا يتحدث عن التشابك الكمي أو النقل الآني الكمي. حتى بعض التصوف له جذوره في فيزياء الجسيمات. على الرغم من أن الكثير من هذا هو خيال ، إلا أنه له جذوره في العالم العلمي.

هذا الارتباط الثقافي والتاريخ الرائع للأشخاص الذين يقفون وراء فيزياء الكم تجعله موضوعًا يستحق القراءة عنه. سواء كنت أستاذًا تحتاج إلى تحسين بعض المهارات أو كتابًا جيدًا ، فهذا مكان رائع للبدء. فيما يلي قائمة بأفضل 12 كتابًا عن فيزياء الكم ليستمتع بها العالم في حياتك.

إليك أفضل كتب فيزياء الكم للمبتدئين

1. ميكانيكا الكم: الحد الأدنى النظري لليونارد سسكيند وآرت فريدمان

في ميكانيكا الكم: الحد الأدنى النظري ، اشترك ليونارد سسكيند مع آرت فريدمان لمناقشة النظرية والرياضيات في عالم ميكانيكا الكم. نشر المؤلفان هذا العمل في عام 2014. هذا الكتاب هو مقدمة لعالم نظرية الكم ويحتضن تمامًا الطبيعة الغريبة للموضوع.

إنه متابعة لكتاب Susskind الأول ، Theoretical Minimum ، وهو يعمل أيضًا كموازي لدورة التعليم المستمر من جامعة ستانفورد التي يعلمها ساسكيند. يُعرف هذا الكتاب بأنه سهل الوصول إليه ، على الأقل بالنسبة لأولئك الذين يفهمون بعض فيزياء الكم ، مما يجعله شائعًا لدى المبتدئين في هذا المجال.

"الوحدات التي نستخدمها تعكس حجمنا. يبدو أن أصل العداد هو أنه تم استخدامه لقياس الحبل أو القماش: إنه عبارة عن المسافة من أنف الشخص إلى أصابعه الممدودة. الثانية هي ما يقارب طول النبض. والكيلوغرام هو وزن جيد لتحمله. نحن نستخدم هذه الوحدات لأنها مريحة ، لكن الفيزياء الأساسية لا تهتم كثيرًا بنا ".

ليونارد سسكيند ، ميكانيكا الكم: الحد الأدنى النظري

2. فيزياء الكم للمبتدئين: من نظرية الموجة إلى الحوسبة الكمية لكارل جيه برات

فيزياء الكم موضوع لا يصلح للمبتدئين الحقيقيين ، لكن هذا الكتاب يقترب قدر الإمكان. فيزياء الكم للمبتدئين: من نظرية الموجة إلى الحوسبة الكمومية يقدم القارئ إلى المستأجرين الأساسيين للدراسة ، لكنه يستخدم قدرًا كبيرًا من الرياضيات للقيام بذلك. وبالتالي قد يقول بعض المبتدئين الحقيقيين أنه لا يمكن الوصول إليه.

بالنسبة لأولئك الذين لديهم بعض المعرفة ، يبدو أن لديهم المقدار الصحيح من الرياضيات جنبًا إلى جنب مع مواضيع أقل كثافة ، مما يجعله خيارًا رائعًا للمبتدئين الذين يعرفون القليل عن الموضوع. إذا كان لديك بعض الخلفية في الفيزياء ولكن ليس فيزياء الكم ، فهذا أحد أفضل الكتب لفهم هذا المجال بشكل أكبر. هذا واحد من أحدث الكتب في هذه القائمة لأفضل ما يقرأه فيزياء الكم ، حيث تم نشره في عام 2021.

"القوة النووية الضعيفة هي آلية التفاعل بين الجسيمات دون الذرية المسؤولة عن التحلل الإشعاعي للذرات."

كارل جيه برات ، فيزياء الكم للمبتدئين: من نظرية الموجة إلى الحوسبة الكمومية

3. كيف تدرس فيزياء الكم لكلبك من قبل تشاد أورزل

لا شك أن أفضل كتب فيزياء الكم يمكن أن تكون ثقيلة في النظريات والصيغ الرياضية. كيفية تعليم فيزياء الكم لكلبك هو موضوع مثير للاهتمام. في هذا الكتاب ، يستخدم تشاد Emmy ، الكلب الناطق الذي ابتكره ، لشرح النظريات الرئيسية لفيزياء الكم واكتشاف تاريخها المثير للاهتمام. إنه يتطرق إلى العديد من المبادئ الأساسية في هذا المجال ، بما في ذلك مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ ونظرية ثنائية موجة الجسيمات ، ولكن بطريقة يمكن للمبتدئين فهمها. نشر هذا الكتاب عام 2009.

"إذا ظهرت مكافآت للكلاب من مساحة فارغة في منتصف المطبخ ، فإن الإنسان سيفزع ، لكن الكلب سيأخذها بخطى واسعة. في الواقع ، بالنسبة لمعظم الكلاب ، سيكون التوليد التلقائي من المكافآت بمثابة تبرير - فهم يتوقعون دائمًا ظهور المكافآت في أي لحظة ، دون سبب واضح ".

تشاد أورزل ، كيف تدرس فيزياء الكم لكلبك

1851687793

4. مقدمة في ميكانيكا الكم بواسطة David J. Griffiths

غالبًا ما يستخدم ككتاب مدرسي في فصول فيزياء الكم ، مقدمة إلى ميكانيكا الكم هو كتاب علمي شائع يعد رائعًا للمبتدئين. يكتب David J. Griffiths بطريقة لا تحتاج إلى معرفة بالفيزياء الكلاسيكية لفهم كتاباته.

يشرح الرياضيات قبل أن يتوقع أن يعرفها القارئ. هذا يعني أنه يوضح للقارئ كيفية "القيام" بالعمل ، ثم يستكشف ما يعنيه هذا العمل. هذه التفسيرات تجعل فهم المبادئ التي يتم تدريسها في هذا الكتاب المدرسي الشعبي أسهل. ومن المثير للاهتمام ، أنه يتجاهل تمامًا السياق التاريخي. نُشر هذا الكتاب لأول مرة في عام 1994.

"لكن الفيزياء مثل النجارة: استخدام الأداة المناسبة يجعل المهمة أسهل ، وليس أكثر صعوبة ، وتعليم ميكانيكا الكم بدون المعدات الرياضية المناسبة يشبه مطالبة الطالب بحفر الأساس باستخدام مفك البراغي."

ديفيد ج. غريفيث ، مقدمة في ميكانيكا الكم

مؤلفو فيزياء الكم الحائزون على جوائز

5. QED: النظرية الغريبة للضوء والمادة بقلم ريتشارد ب. فاينمان

يشتهر الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل ريتشارد ب. فاينمان بمحاضراته التي جعلت الموضوع الصعب لفيزياء الكم أكثر قابلية للفهم لغير العلماء. غالبًا ما يتم تجميع محاضرات Feynman حول الفيزياء في كتب ، و QED: The Strange Theory of Light and Matter هي واحدة من هذه.

يغطي هذا الكتاب الديناميكا الكهربائية ، أو دراسة الضوء والأشعة السينية وأشعة جاما. يأخذ صيغ ديراك ويوسعها ، ويغير فهم طبيعة الجسيمات وكيفية عمل الموجات. نُشر هذا الكتاب لأول مرة في عام 1985 وظل عملاً هامًا في الفهم الحديث للضوء والطيف الكهرومغناطيسي. كما أنه ينسج بعض الفكاهة في عمله ، وهو جزء مما يجعله كتابًا شائعًا في الفيزياء.

"ما سأخبرك عنه هو ما نعلمه لطلاب الفيزياء في السنة الثالثة أو الرابعة من الدراسات العليا ... إن مهمتي هي إقناعك بعدم الابتعاد لأنك لا تفهم ذلك. ترى طلاب الفيزياء لا يفهمونها ... هذا لأنني لا أفهمها. لا أحد يفعل."

ريتشارد بي فينمان ، QED: النظرية الغريبة للضوء والمادة

6. النسبية: النظرية الخاصة والعامة بقلم ألبرت أينشتاين

لا يمكنك التفكير في الفيزياء دون التفكير في أينشتاين ، الذي أحدثت نظرياته الشهيرة ثورة في عالم العلوم في أيامه. كان من أشهر علماء الفيزياء الكلاسيكية ، وتعتبر نظريته النسبية من أشهر إسهاماته العلمية.

نشر كتاب النسبية في عام 1916 ، وحاول الكتاب تقسيم النظرية العامة للنسبية إلى شيء يمكن للقارئ العادي أن يفهمه دون أن يفهم حقًا المبادئ الرياضية للعالم الكمي. كانت الفرضية الأساسية لهذا الكتاب هي التي جعلت من أينشتاين اسمًا مألوفًا في عالم العلوم ، لكن سهولة الوصول إليه هي التي جعلته معروفًا لعامة الناس.

"إذا لم ترتكب أي خطأ من قبل ، فمن المحتمل أنك لم تجرب أي شيء جديد من قبل."

ألبرت أينشتاين ، النسبية

7. شيء مخفي بعمق: عوالم الكم وظهور الزمكان بواسطة شون كارول

يشتهر عالم الفيزياء النظرية شون كارول بكتاباته العلمية ، ويعد شيء ما مخفيًا: عوالم الكم وظهور الزمكان أحد أفضل أعماله. يستخدم الكتاب للتوفيق بين نظرية النسبية لأينشتاين وميكانيكا الكم الحديثة.

تمنح قراءة هذا الكتاب للمرء فهمًا جديدًا للكون ومكان الإنسان فيه. يفترض كارول أنه في كل ثانية ، يتم عمل نسخة من كل شخص على مسارات مختلفة على طول استمرارية الزمكان. عندما نُشر هذا الكتاب في عام 2019 ، أصبح من أكثر الكتب مبيعًا على الفور في نيويورك تايمز وكان الكتاب العلمي المفضل لعام 2019 استنادًا إلى بيانات من Science News.

"يمكن تلخيص اللغز الموجود في قلب الواقع الكمي في شعار واحد: ما نراه عندما ننظر إلى العالم يبدو مختلفًا جوهريًا عما هو موجود."

شون كارول ، شيء مخفي تمامًا: عوالم الكم وظهور الزمكان

8. مبادئ ميكانيكا الكم بواسطة Paul AM Dirac

نظرًا للعمل القياسي في هذا المجال ، تم نشر مبادئ ميكانيكا الكم لأول مرة في عام 1958. في الكتاب ، يوضح ديراك بعض نظرياته التأملية حول عالم الكم ، بما في ذلك نظريته حول وجود البوزيترونات ، والتي سيتم إثباتها من خلال الملاحظة القليلة بعد سنوات من نشر الكتاب. كان عمل ديراك أساسًا لهذا الفرع العلمي لدرجة أنه حصل على جائزة نوبل في سن 31. يظل هذا الكتاب حيويًا لفهم المجال ، حتى بعد عقود من نشره.

"لقد تم تطوير الميكانيكا الكلاسيكية بشكل مستمر منذ عهد نيوتن وتم تطبيقها على مجموعة متزايدة الاتساع من الأنظمة الديناميكية ، بما في ذلك المجال الكهرومغناطيسي في التفاعل مع المادة."

Paul AM Dirac ، مبادئ ميكانيكا الكم

الفيزياء الحديثة

9. ما هو الحقيقي؟ البحث غير المكتمل عن معنى فيزياء الكم بواسطة آدم بيكر

في ما هو حقيقي؟ البحث غير المكتمل عن معنى فيزياء الكم ، يجادل آدم بيكر بأن تفسير ميكانيكا الكم بناءً على تفسير نيلز بور لكوبنهاجن قد يكون غير صحيح. إنه يتابع تاريخ المفكرين العظماء الذين تساءلوا أيضًا عن بوهر ويفترض أننا قد لا نمتلك في الواقع الإجابة الصحيحة على السؤال القديم "ما هو الحقيقي؟" هذا كتاب رائع لإلقاء نظرة أعمق على فيزياء الكم والتفسيرات الإضافية المحتملة للعلم الحديث. نشر بيكر هذا في عام 2018.

"العلم ، بشكل صحيح ، يعمل بجد لاحترام أي سلطة على الإطلاق بخلاف الخبرة والبيانات التجريبية. إنها لا تنجح تمامًا أبدًا ، لكنها تقترب ولديها سجل حافل أفضل من أي طريقة أخرى وجدناها القرود للتعرف على العالم من حولنا ".

آدم بيكر ، ما هو الحقيقي؟ البحث غير المكتمل عن معنى فيزياء الكم

10. لحظة الكم: كيف علمنا بلانك وبوهر وآينشتاين وهايزنبرغ أن نحب عدم اليقين بقلم روبرت ب. كريس وألفريد شارف جولدهابر

تبدو فيزياء الكم حديثة ، لكنها نشأت في أوائل القرن العشرين. في The Quantum Moment ، يقدم روبرت ب. إنهم ينظرون إلى قطة شرودنجر ، وفكرة الأكوان المتعددة والتشابك الكمي ، ونظرية القفزات الكمية ، وكيف تؤثر تلك النظريات العلمية على المجتمع الحديث باستخدام العلم والمنطق. يدمج الكتاب ببراعة الميكانيكا الكلاسيكية والفيزياء مع الأفكار الثقافية الحديثة المرتبطة بهذه النظريات العلمية. تم نشر هذا الكتاب في عام 2014.

"في البداية ، افترضنا أن التأثير الثقافي للكم كان غير منطقي إلى حد كبير ، وأننا سنجد في الغالب المصطلحات والصور التي يستخدمها الدجالون لإثارة إعجاب الساذجين ، والفنانين الذين لديهم اندفاعة من المعرفة العلمية التي استحوذت على السلطة الثقافية للعلم."

روبرت ب. كريس ، لحظة الكم

11. الجسيم في نهاية الكون: كيف يقودنا البحث عن بوزون هيجز إلى حافة الكون بقلم شون كارول

يستكشف الجسيم الموجود في نهاية الكون مصادم الهادرونات الكبير التابع لـ CERN وكيف يؤدي إلى اكتشاف Higgs Boson ، المعروف أيضًا باسم "جسيم الله". كان هذا الاكتشاف في عام 2012 من أفضل الاكتشافات في التاريخ. يروي هذا الكتاب قصة الاكتشاف بمعلومات كمية أقل عالية التقنية ومعلومات أكثر وضوحًا حول ما كان الناس يفعلونه أثناء قيامهم بهذا الاكتشاف. نُشر هذا الكتاب في عام 2012 ، بعد وقت قصير من الاكتشاف التاريخي.

"نحن جزء من الكون الذي طور قدرة رائعة: يمكننا الاحتفاظ بصورة للعالم في أذهاننا. نحن مسألة تفكر في نفسها ".

شون كارول ، الجسيم في نهاية الكون

12. رقصة الفوتونات: من أينشتاين إلى النقل الآني الكمي بواسطة أنطون زيلينجر

كان أينشتاين عالِمًا لامعًا ، لكنه كان متمسكًا بشدة بفكرة أن الفيزياء يجب أن تكون مرتبطة بالواقع. رقصة الفوتونات: من أينشتاين إلى النقل الكمي عن بعد هو عمل أنتون زيلينجر ، الذي وجد لنفسه أن التشابك الكمي يحدث بالفعل. من خلال هذه الدروس ، ظهر الكمبيوتر الكمومي في النهاية. يبني الكتاب على عمل علماء مثل آينشتاين وشرودينجر ، لكنه يُظهر جانبًا غير واقعي لعالم الفيزياء. تم طرح هذا الكتاب في الأسواق عام 2010.

"لقد حاولنا على مدى قرون أن ننظر بشكل أعمق وأعمق في إيجاد الأسباب والتفسيرات ، وفجأة ، عندما نذهب إلى الأعماق ذاتها ، إلى سلوك الجسيمات الفردية للكميات الفردية ، نجد أن هذا البحث عن سبب ينتهي . لا يوجد سبب. في رأيي ، لم يتم دمج عدم التحديد الأساسي للكون في نظرتنا للعالم بعد. "

أنطون زيلينجر ، رقصة الفوتونات: من أينشتاين إلى النقل الآني الكمي

هل تبحث عن المزيد حول هذا الموضوع؟ تحقق من مقالاتنا حول العلم!