あなたが探求したい量子物理学のための12の最高の本

時空連続体やタイムトラベルの現実に興味がありますか? 次に、すべての学生に最適な量子物理学の本 12 冊をチェックしてください。

量子物理学は、最も基本的なレベルでの物質の研究です。 素粒子物理学と呼ばれることもあります。 量子力学は、この科学分野のさらに詳細な分野です。 素粒子レベルでの粒子の運動と相互作用を支配する数式に焦点を当てています。

この科学分野は、私たちが簡単に見ることができないものを扱うため、一部の学生にとって難しい場合があります。 この科学分野の理解の多くは、1900 年代初頭のアインシュタインのような科学者の研究からもたらされました。 彼らは数学の方程式と理論を使って宇宙の絵を描きました。 これはすべて理論上のものでしたが、驚くほど正確でした。したがって、今日でも、既知の宇宙を研究するために彼らの研究の多くを利用しています.

望遠鏡技術がこの分子レベルで物を見るのに十分なほど良くなると、アインシュタインのような科学者の研究の多くが真実であることが証明されます. 私たちの記事で参照されているいくつかの同様の理論を見つけるかもしれません。 ハードサイエンスフィクションとは？

しかし、量子物理学が日常の人々にどのような影響を与えているのでしょうか? それについて読む価値はありますか? 量子科学は、私たちの現代文化と専門用語に織り込まれています。 量子もつれや量子テレポーテーションについて語られていない SF 映画を見つけるのは難しいでしょう。 一部の神秘主義でさえ、素粒子物理学にそのルーツがあります。 これの多くはフィクションですが、そのルーツは科学の世界にあります。

この文化的なつながりと、量子物理学の背後にいる人々の興味深い歴史は、読む価値のあるトピックです。 あなたが何らかのスキルを磨く必要がある教授であろうと、良い本であろうと、始めるのに最適な場所です. これは、あなたの人生の科学者が楽しむための量子物理学に関する最高の12冊のリストです.

初心者向けの量子物理学の最高の本は次のとおりです

1. 量子力学: レナード・サスキンドとアート・フリードマンによる理論的最小値

Quantum Mechanics: Theoretical Minimum では、 Leonard Susskind が Art Friedman と提携して、量子力学の世界における理論と数学について議論しました。 2 人の著者は 2014 年にこの作品を出版しました。この本は量子論の世界への入門書であり、トピックの奇妙な性質を完全に取り入れています。

これは、Susskind の最初の本である Theoretical Minimumのフォローアップであり、Susskind が教えているスタンフォード大学の継続教育コースと並行して実行されます。 この本は、少なくともいくつかの量子物理学を理解している人にとっては親しみやすいことで知られているため、この分野の初心者に人気があります.

「私たちが使用する単位は、私たち自身のサイズを反映しています。 メートルの由来は、縄や布を測るのに使われていたようで、人の鼻から指を伸ばしたところまでの長さです。 1 秒は心拍とほぼ同じ長さです。 そして、1キログラムは持ち歩くのにちょうどいい重さです。 これらの単位は便利なので使用しますが、基礎物理学は私たちのことをあまり気にしません。」

Leonard Susskind、量子力学: 理論上の最小値

2. 初心者のための量子物理学: カール J. プラットによる波動理論から量子コンピューティングまで

量子物理学は、真の初心者には向いていないトピックですが、この本は可能な限り近づけます。 初心者のための量子物理学: 波動理論から量子コンピューティングまでは、読者にこの研究の基本的なテナントを紹介しますが、そのためにかなりの数の数学を使用します。 したがって、一部の真の初心者は、アクセスできないと言うでしょう。

ある程度の知識を持っている人にとっては、適度な量の数学とそれほど激しくない科目が組み合わされているように見えるため、トピックについて少し知っている初心者に最適です. 量子物理学ではなく物理学のバックグラウンドがある場合、これはこの分野をさらに理解するための最良の本の 1 つです。 これは、2021 年に出版された、この量子物理学の最高の読み物のリストにある新しい本の 1 つです。

「弱い核力は、原子の放射性崩壊の原因となる素粒子間の相互作用のメカニズムです。」

Carl J. Pratt、初心者のための量子物理学: 波動理論から量子コンピューティングまで

3. 犬に量子物理学を教える方法 Chad Orzel

間違いなく、最高の量子物理学の本は、定理と数式で重くなります。 How to Teach Quantum Physics to Your Dogは、このトピックに関する興味深い見解です。 この本では、チャドは彼が作成した話す犬のエミーを使用して、量子物理学の重要な理論を説明し、その興味深い歴史を発見します。 ハイゼンベルグの不確定性原理や粒子波双対性理論など、この分野の基本原理の多くに触れていますが、初心者でも理解できる方法で書かれています。 彼は2009年にこの本を出版しました。

「キッチンの真ん中の空きスペースから犬のおやつが出てきたら、人間はびっくりしますが、犬はすんなりと受け止めます。 実際、ほとんどの犬にとって、おやつが自発的に生成されることは正当な理由となるでしょう。

Chad Orzel、犬に量子物理学を教える方法

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4. David J. Griffiths による量子力学入門

量子物理学の教科書としてよく使われる『量子力学入門』は、初心者に最適な人気の科学書です。 David J. Griffiths は、彼の文章を理解するために古典物理学の知識を必要としないような方法で書いています。

彼は、読者がそれを知っていることを期待する前に、数学を説明します。 これは、彼が読者に仕事を「行う」方法を示し、その仕事が「意味する」ことを探求することを意味します。 これらの説明は、この人気のある教科書で教えられている原則をより簡単に理解するのに役立ちます。 興味深いことに、それは歴史的背景を完全に無視しています。 この本は1994年に最初に出版されました。

「しかし、物理学は大工仕事のようなものです。適切なツールを使用すれば、仕事が難しくなるのではなく、簡単になります。適切な数学的機器なしで量子力学を教えることは、生徒にドライバーで土台を掘るように頼むようなものです。」

David J. Griffiths、量子力学入門

受賞歴のある量子物理学の著者

5. QED: リチャード P. ファインマンによる光と物質の奇妙な理論

ノーベル賞を受賞した物理学者のリチャード P. ファインマンは、量子物理学の難題を非科学者にとってより理解しやすいものにした講演で有名です。 物理学に関するファインマンの講義はしばしば本に編集され、 QED: The Strange Theory of Light and Matterはその 1 つです。

この本は、電気力学、つまり光、X 線、ガンマ線の研究を扱っています。 彼はディラックの公式を取り入れて拡張し、粒子の性質と波の仕組みの理解を変えました。 この本は 1985 年に最初に出版され、現代の光と電磁スペクトルを理解する上で重要な著作であり続けています。 彼はまた、彼の作品にいくつかのユーモアを織り込んでおり、それが人気のある物理学の本になっている理由の 1 つです。

「私がお話ししようとしているのは、私たちが大学院の 3 年生または 4 年生の物理学の学生に教えていることです。理解していないからといって背を向けないように説得するのが私の仕事です。 私の物理学の学生はそれを理解していません… それは私が理解していないからです。 誰もしません。」

リチャード P. ファインマン、 QED: 光と物質の奇妙な理論

6. 相対性理論: アルバート・アインシュタインによる特殊理論と一般理論

有名な理論が科学の世界に革命をもたらしたアインシュタインを抜きにして物理学を考えることはできません。 彼は古典物理学の最も有名な科学者の 1 人であり、彼の相対性理論は彼の最も有名な科学的貢献の 1 つです。

彼は 1916 年に相対性理論を出版しました。この本は、一般相対性理論を、量子世界の数学的原理を真に理解していなくても平均的な読者が理解できるものに分解しようとしました。 アインシュタインを科学界で有名にしたのはこの本の基本的な前提でしたが、彼を一般大衆に有名にしたのは本のアクセシビリティでした。

「何も悪いことをしたことがないとしたら、それはおそらく、新しいことに挑戦したことがないからです。」

アルバート・アインシュタイン、相対性理論

7. 深く隠された何か: 量子世界と時空の出現 (ショーン・キャロル著)

理論物理学者のショーン・キャロルは、科学に関する著書で有名であり、 『Something Deely Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime』は彼の最高の著作の 1 つです。 彼はこの本を使って、アインシュタインの相対性理論と現代の量子力学を調和させています。

この本を読むと、宇宙とその中での人間の位置についての新しい理解が得られます。 キャロルは、毎秒、各人のコピーが時空の連続体に沿ったさまざまな経路で作成されると理論付けています。 この本が 2019 年に出版されると、瞬く間にニューヨーク タイムズのベストセラーとなり、Science News のデータによると 2019 年のお気に入りの科学本でした。

「量子現実の中心にある謎は、1 つのモットーに要約できます。つまり、世界を見たときに見えるものは、実際のものとは根本的に異なっているように見えるということです。」

ショーン・キャロル、ディーリーに隠された何か: 量子世界と時空の出現

8. ポール AM ディラックによる量子力学の原理

この分野での標準的な研究と考えられている「量子力学の原理」は、1958 年に最初に出版されました。この本の中で、ディラックは、陽電子が存在するという彼の理論を含む、量子領域に関する彼の推測理論のいくつかを概説しています。彼が本を出版してから数年。 ディラックの業績は、この科学分野の基礎となったため、31 歳という若さでノーベル賞を受賞しました。

「古典力学はニュートンの時代から継続的に開発され、物質と相互作用する電磁場を含む、ますます広い範囲の動的システムに適用されてきました。」

ポール AM ディラック、量子力学の原理

現代物理学

9. リアルとは? アダム・ベッカーによる量子物理学の意味の未完の探求

ホワッツ・イズ・リアル? The Unfinished Quest for the Meaning of Quantum Physicsで、 Adam Becker は、ニールス ボーアのコペンハーゲン解釈に基づく量子力学の解釈は正しくない可能性があると主張しています。 彼は、ボーアにも疑問を投げかけた偉大な思想家の歴史をたどり、「何が現実なのか」という古くからの疑問に対する正しい答えを実際には持っていない可能性があると理論付けています。 これは、量子物理学と現代科学の潜在的な追加解釈をより深く調べるのに最適な本です。 Becker はこれを 2018 年に発表しました。

「科学は、正しく行われれば、経験と経験的データ以外のいかなる権威も尊重しないように懸命に働きます。 完全に成功することはありませんが、類人猿が私たちの周りの世界を知るために見つけた他のどの方法よりも近づいており、優れた実績があります。」

アダム・ベッカー、何が本当か? 量子物理学の意味に対する未完の探求

10. The Quantum Moment: How Planck, Bohr, Einstein and Heisenberg がどのように私たちに不確実性を愛するように教えたか by Robert P. Crease and Alfred Scharff Goldhaber

量子物理学は現代のように見えますが、1900 年代初頭に誕生しました。 The Quantum Moment では、 Robert P. Crease と Alfred Scarff Goldhaber が、物理学者と哲学者の経験を量子物理学の話題の議論に持ち込んでいます。 彼らは、シュレディンガーの猫、多元宇宙と量子もつれのアイデア、量子跳躍の理論、そしてそれらの科学理論が科学と論理を使用して現代社会にどのように影響するかを調べます。 この本は、古典的な力学と物理学を、これらの科学理論に結び付けられた現代の文化的アイデアと見事に融合させています。 この本は2014年に出版されました。

「当初、量子の文化的影響はほとんど取るに足らないものであり、だまされやすい人を感動させるためにペテン師が使用する用語やイメージ、および科学の文化的権威を利用した科学リテラシーのダッシュを備えたアーティストがほとんどであると想定していました。」

ロバート P. クリース、クォンタム モーメント

11. 宇宙の果てにある粒子: ヒッグス ボソンの追跡がどのように私たちを宇宙の果てに導くか by Sean Carroll

宇宙の終わりの粒子は、 CERN の大型ハドロン衝突型加速器と、それが「神の粒子」としても知られるヒッグス粒子の発見にどのようにつながるかを探ります。 2012 年のこの発見は、史上最高のものの 1 つです。 この本は、ハイテクの量子情報を少なくし、人々がこの発見をしたときに何をしていたかについてのより明確な情報で、発見の物語を語っています. この本は、画期的な発見から間もなく 2012 年に出版されました。

「私たちは驚くべき能力を発達させた宇宙の一部です。私たちは世界のイメージを心に留めることができます。 私たちはそれ自体を熟考している物質です。」

ショーン・キャロル、宇宙の終わりの粒子

12. 光子のダンス: アインシュタインから量子テレポーテーションまで アントン・ザイリンガー

アインシュタインは優秀な科学者でしたが、物理学は現実と結び付けられなければならないという考えに固執していました。 Dance of the Photons: From Einstein to Quantum Teleportationは、量子エンタングルメントが実際に発生することを発見した Anton Zeilinger の作品です。 これらの教訓を通じて、最終的に量子コンピューターが誕生しました。 この本は、アインシュタインやシュレーディンガーなどの科学者の研究に基づいていますが、物理学の世界の非現実的な側面を示しています。 この本は2010年に発売されました。

「私たちは何世紀にもわたって、原因と説明を見つけるためにますます深く調べようと試みてきましたが、突然、個々の量子の個々の粒子の振る舞いを非常に深く掘り下げると、原因のこの検索が終了することがわかります. 原因はありません。 私の目には、この宇宙の根本的な不確定性は、まだ私たちの世界観に実際には統合されていません。」

アントン・ザイリンガー、光子のダンス：アインシュタインから量子テレポーテーションまで

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