12 melhores livros de física quântica que você deseja explorar

Você está curioso sobre o continuum do espaço-tempo ou sobre as realidades da viagem no tempo? Então confira os 12 melhores livros de física quântica para todos os alunos.

A física quântica é o estudo da matéria em seu nível mais básico. Às vezes também é chamado de física de partículas. A mecânica quântica é um ramo ainda mais detalhado desse campo científico. Ele se concentra nas equações matemáticas que governam o movimento e as interações das partículas em um nível subatômico.

Este ramo da ciência pode ser difícil para alguns alunos porque lida com coisas que não podemos ver facilmente. Grande parte da compreensão desse ramo da ciência veio do trabalho de cientistas como Einstein no início do século XX. Eles usaram equações e teorias matemáticas para criar uma imagem do universo. Embora tudo isso fosse teórico, era surpreendentemente preciso e, portanto, hoje ainda usamos muito do trabalho deles para estudar o universo conhecido.

Quando a tecnologia telescópica se torna boa o suficiente para ver as coisas neste nível molecular, muito do trabalho de cientistas como Einstein provou ser verdadeiro. Você pode encontrar algumas teorias semelhantes referenciadas em nosso artigo; o que é ficção científica pesada?

Mas qual é o impacto da física quântica nas pessoas comuns e vale a pena ler sobre isso? A ciência quântica abriu caminho em nossa cultura moderna e vernacular. Você teria dificuldade em encontrar um filme de ficção científica que não falasse sobre emaranhamento quântico ou teletransporte quântico. Até mesmo algum misticismo tem suas raízes na física de partículas. Embora muito disso seja ficção, tem suas raízes no mundo científico.

Essa conexão cultural e a fascinante história das pessoas por trás da física quântica fazem deste um tópico que vale a pena ler. Se você é um professor que precisa aprimorar algumas habilidades ou um bom livro, é um ótimo lugar para começar. Aqui está uma lista dos 12 melhores livros sobre física quântica para o cientista em sua vida.

Aqui estão os melhores livros de física quântica para iniciantes

1. Mecânica Quântica: O Mínimo Teórico de Leonard Susskind e Art Friedman

Em Mecânica Quântica: O Mínimo Teórico, Leonard Susskind fez uma parceria com Art Friedman para discutir a teoria e a matemática no mundo da mecânica quântica. Os dois autores publicaram este trabalho em 2014. Este livro é uma introdução ao mundo da teoria quântica e abrange totalmente a natureza estranha do tópico.

É uma continuação do primeiro livro de Susskind, The Theoretical Minimum , e também funciona como um paralelo ao curso de educação continuada da Universidade de Stanford que Susskind ensina. Este livro é conhecido por ser acessível, pelo menos para aqueles que entendem um pouco de física quântica, o que o torna popular entre os iniciantes na área.

“As unidades que usamos refletem nosso próprio tamanho. A origem do metro parece ser que ele foi usado para medir corda ou tecido: é a distância do nariz de uma pessoa até seus dedos estendidos. Um segundo é tão longo quanto um batimento cardíaco. E um quilograma é um bom peso para carregar. Usamos essas unidades porque são convenientes, mas a física fundamental não se importa muito conosco.”

Leonard Susskind, Mecânica Quântica: O Mínimo Teórico

2. Física Quântica para Iniciantes: Da Teoria das Ondas à Computação Quântica por Carl J. Pratt

A física quântica é um tópico que não se presta bem a verdadeiros iniciantes, mas este livro chega o mais próximo possível. Física quântica para iniciantes: da teoria das ondas à computação quântica apresenta ao leitor os princípios básicos do estudo, mas usa um pouco de matemática para fazê-lo. Assim, alguns verdadeiros iniciantes diriam que não é acessível.

Para quem tem algum conhecimento, parece ter a quantidade certa de matemática aliada a assuntos menos intensos, o que o torna uma ótima opção para iniciantes que já conhecem um pouco do assunto. Se você tem alguma experiência em física, mas não em física quântica, este é um dos melhores livros para entender melhor esse campo. Este é um dos livros mais recentes nesta lista de melhores leituras de física quântica, pois foi publicado em 2021.

“A força nuclear fraca é o mecanismo de interação entre partículas subatômicas que é responsável pelo decaimento radioativo dos átomos.”

Carl J. Pratt, Física Quântica para Iniciantes: Da Teoria das Ondas à Computação Quântica

3. Como Ensinar Física Quântica ao seu Cachorro por Chad Orzel

Sem dúvida, os melhores livros de física quântica podem ser pesados ​​em teoremas e fórmulas matemáticas. Como ensinar física quântica ao seu cão é uma abordagem interessante sobre o assunto. Neste livro, Chad usa Emmy, um cachorro falante que ele criou, para explicar as principais teorias da física quântica e descobrir sua interessante história. Ele aborda muitos dos princípios básicos da área, incluindo o princípio da incerteza de Heisenberg e a teoria da dualidade partícula-onda, mas de uma forma que os iniciantes podem entender. Ele publicou este livro em 2009.

“Se guloseimas para cães aparecessem no espaço vazio no meio de uma cozinha, um humano surtaria, mas um cachorro levaria isso na esportiva. Na verdade, para a maioria dos cães, a geração espontânea de guloseimas seria uma justificativa – eles sempre esperam que as guloseimas apareçam a qualquer momento, sem nenhuma razão óbvia”.

Chad Orzel, Como Ensinar Física Quântica ao seu Cachorro

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4. Introdução à Mecânica Quântica por David J. Griffiths

Frequentemente usado como um livro didático em aulas de física quântica, Introdução à Mecânica Quântica é um livro de ciência popular que é ótimo para iniciantes. David J. Griffiths escreve de tal forma que você não precisa de um conhecimento de física clássica para entender sua escrita.

Ele explica a matemática antes de esperar que o leitor a conheça. Isso significa que ele mostra ao leitor como “fazer” o trabalho e, em seguida, explora o que esse trabalho “significa”. Essas explicações facilitam a compreensão dos princípios ensinados neste livro popular. Curiosamente, ignora completamente o contexto histórico. Este livro foi publicado pela primeira vez em 1994.

“Mas a física é como a carpintaria: usar a ferramenta certa torna o trabalho mais fácil, não mais difícil, e ensinar mecânica quântica sem o equipamento matemático apropriado é como pedir ao aluno para cavar uma fundação com uma chave de fenda.”

David J. Griffiths, Introdução à Mecânica Quântica

Autores de física quântica premiados

5. QED: A estranha teoria da luz e da matéria por Richard P. Feynman

O físico vencedor do Prêmio Nobel Richard P. Feynman é conhecido por suas palestras que tornaram o desafiador assunto da física quântica mais compreensível para não cientistas. As palestras de Feynman sobre física são frequentemente compiladas em livros, e QED: The Strange Theory of Light and Matter é um deles.

Este livro cobre eletrodinâmica, ou o estudo da luz, raios-x e raios gama. Ele pega as fórmulas de Dirac e as expande, mudando a compreensão da natureza das partículas e de como as ondas funcionam. Este livro foi publicado pela primeira vez em 1985 e continua sendo um trabalho importante na compreensão moderna da luz e do espectro eletromagnético. Ele também coloca um pouco de humor em seu trabalho, o que é parte do que o torna um livro de física popular.

“O que vou contar é o que ensinamos aos nossos alunos de física no terceiro ou quarto ano da pós-graduação... É minha tarefa convencê-lo a não desistir porque não entende. Veja bem, meus alunos de física não entendem... É porque eu não entendo. Ninguém faz."

Richard P. Feynman, QED: A estranha teoria da luz e da matéria

6. Relatividade: A Teoria Especial e Geral de Albert Einstein

Você não pode pensar em física sem pensar em Einstein, cujas famosas teorias revolucionaram o mundo da ciência em sua época. Ele foi um dos cientistas mais famosos da física clássica, e sua teoria da relatividade é uma de suas contribuições científicas mais famosas.

Ele publicou Relativity em 1916, e o livro tentou quebrar a Teoria Geral da Relatividade em algo que o leitor comum pudesse entender sem realmente entender os princípios matemáticos do mundo quântico. Foi a premissa básica deste livro que fez de Einstein um nome familiar no mundo da ciência, mas foi a acessibilidade do livro que o tornou conhecido do público em geral.

“Se você nunca fez nada de errado, provavelmente é porque nunca experimentou nada novo.”

Albert Einstein, Relatividade

7. Algo profundamente oculto: mundos quânticos e o surgimento do espaço-tempo por Sean Carroll

O físico teórico Sean Carroll é conhecido por sua escrita científica, e Something Deely Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime é um de seus melhores trabalhos. Ele usa o livro para reconciliar a teoria da relatividade de Einstein com a mecânica quântica moderna.

A leitura deste livro oferece uma nova compreensão do universo e do lugar do ser humano nele. Carroll teoriza que a cada segundo, uma cópia de cada pessoa é feita em diferentes caminhos ao longo do continuum espaço-tempo. Quando este livro foi publicado em 2019, tornou-se um best-seller instantâneo do New York Times e foi o livro de ciências favorito de 2019 com base em dados da Science News.

“O enigma no cerne da realidade quântica pode ser resumido em um único lema: o que vemos quando olhamos para o mundo parece ser fundamentalmente diferente do que é.”

Sean Carroll, Algo profundamente oculto: mundos quânticos e o surgimento do espaço-tempo

8. Os Princípios da Mecânica Quântica por Paul AM Dirac

Considerado o trabalho padrão no campo, The Principles of Quantum Mechanics foi publicado pela primeira vez em 1958. No livro, Dirac descreve algumas de suas teorias especulativas sobre o reino quântico, incluindo sua teoria de que os pósitrons existiam, o que seria comprovado pela observação de alguns anos depois de publicar o livro. O trabalho de Dirac foi tão fundamental para este ramo da ciência que lhe rendeu o Prêmio Nobel aos 31 anos. Este livro continua sendo vital para a compreensão do campo, mesmo décadas após sua publicação.

“A mecânica clássica foi desenvolvida continuamente desde a época de Newton e aplicada a uma gama cada vez maior de sistemas dinâmicos, incluindo o campo eletromagnético em interação com a matéria.”

Paul AM Dirac, Os Princípios da Mecânica Quântica

física moderna

9. O que é real? A busca inacabada pelo significado da física quântica de Adam Becker

Em O que é real? The Unfinished Quest for the Meaning of Quantum Physics , Adam Becker argumenta que a interpretação da mecânica quântica baseada na Interpretação de Copenhagen de Niels Bohr pode estar incorreta. Ele segue a história dos grandes pensadores que também questionaram Bohr e teoriza que podemos não ter a resposta certa para a velha questão de “o que é real?” Este é um ótimo livro para examinar mais profundamente a física quântica e possíveis interpretações adicionais da ciência moderna. Becker publicou isso em 2018.

“A ciência, bem feita, trabalha duro para não respeitar absolutamente nenhuma autoridade além da experiência e dos dados empíricos. Nunca é totalmente bem-sucedido, mas chega mais perto e tem um histórico melhor do que qualquer outro método que nós macacos encontramos para aprender sobre o mundo ao nosso redor.

Adam Becker, O que é real? A busca inacabada pelo significado da física quântica

10. O Momento Quântico: Como Planck, Bohr, Einstein e Heisenberg Nos Ensinaram a Amar a Incerteza por Robert P. Crease e Alfred Scharff Goldhaber

A física quântica parece moderna, mas se originou no início dos anos 1900. Em The Quantum Moment, Robert P. Crease e Alfred Scarff Goldhaber trazem as experiências de um físico e um filósofo para sua discussão de tópicos de física quântica. Eles analisam o gato de Schrodinger, a ideia de multiversos e emaranhamento quântico, a teoria dos saltos quânticos e como essas teorias científicas impactam a sociedade moderna usando ciência e lógica. O livro mescla magistralmente a mecânica clássica e a física com ideias culturais modernas ligadas a essas teorias científicas. Este livro foi publicado em 2014.

“Inicialmente, assumimos que o impacto cultural do quantum era amplamente inconsequente e que encontraríamos principalmente termos e imagens usados ​​por charlatães para impressionar os crédulos e artistas com uma pitada de alfabetização científica que se apropriaram da autoridade cultural da ciência.”

Robert P. Crease, O Momento Quântico

11. A partícula no fim do universo: como a busca pelo bóson de Higgs nos leva ao limite do universo por Sean Carroll

A Partícula no Fim do Universo explora o Grande Colisor de Hádrons do CERN e como ele levou à descoberta do Bóson de Higgs, também conhecido como “A Partícula de Deus”. Esta descoberta em 2012 foi uma das melhores da história. Este livro conta a história da descoberta com menos informações quânticas de alta tecnologia e informações mais claras sobre o que as pessoas estavam fazendo quando fizeram essa descoberta. Este livro foi publicado em 2012, pouco depois da descoberta histórica.

“Somos parte do universo que desenvolveu uma habilidade notável: podemos manter uma imagem do mundo em nossas mentes. Somos a matéria contemplando a si mesma.”

Sean Carroll, A Partícula no Fim do Universo

12. Dança dos Fótons: De Einstein ao Teletransporte Quântico por Anton Zeilinger

Einstein era um cientista brilhante, mas manteve firmemente a ideia de que a física tinha de estar ligada à realidade. Dança dos fótons: de Einstein ao teletransporte quântico é o trabalho de Anton Zeilinger, que descobriu por si mesmo que o emaranhamento quântico ocorre. Por meio dessas lições, o computador quântico finalmente surgiu. O livro se baseia no trabalho de cientistas como Einstein e Schrodinger, mas mostra um lado irreal do mundo da física. Este livro chegou ao mercado em 2010.

“Há séculos tentamos olhar cada vez mais fundo para encontrar causas e explicações e, de repente, quando vamos às profundezas, ao comportamento de partículas individuais de quanta individuais, descobrimos que essa busca por uma causa chega ao fim. . Não há causa. A meu ver, essa indeterminação fundamental do universo ainda não foi realmente integrada à nossa visão de mundo.”

Anton Zeilinger, Dança dos Fótons: De Einstein ao Teletransporte Quântico

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