在日常生活中，我們的直覺(jué)通常都是對(duì)的。我們看到棒球飛到空中，劃出一道弧線、然后下落，*后在地面靜止。根據(jù)我們利用感官收集到的數(shù)據(jù)以及基本的經(jīng)典力學(xué)定律，球的運(yùn)動(dòng)完全合情合理。
然而，一旦涉及電子運(yùn)動(dòng)、分子形狀等關(guān)于世界上*小粒子的問(wèn)題，我們自詡已經(jīng)知曉的事物就徹底發(fā)生了改變。真正理解周遭的事情，讀懂關(guān)于*小事物背后神秘、反直覺(jué)的科學(xué)，我們需要以量子力學(xué)理論的視角看待世界和自然。
《啤酒與肥皂》首開(kāi)先河，不涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)，以科學(xué)小白就能夠讀懂的方式講述了十分具有挑戰(zhàn)性的量子力學(xué)理論。全書(shū)闡述清晰，以實(shí)例和圖表取代密集的公式幫助讀者理解：
為什么草莓是紅的，藍(lán)莓是藍(lán)的
為什么粒子僅僅會(huì)因?yàn)楸挥^察而從混合狀態(tài)變成純態(tài)
為什么一個(gè)光子能同時(shí)位于兩個(gè)地方
為什么量子物質(zhì)有時(shí)像粒子，有時(shí)又具有波的性質(zhì)
為什么一塊金屬加熱后會(huì)發(fā)紅，溫度升得更高后反而會(huì)變藍(lán)
為什么鹽能溶于水而油卻不能
《啤酒與肥皂》遵循了史蒂芬·霍金（Stephen
Hawking）和劉易斯·托馬斯（Lewis Thomas）的傳統(tǒng)，帶你探討光子、原子、分子等跟人類(lèi)量級(jí)的世界截然不同的*小粒子的反直覺(jué)世界，揭開(kāi)量子力學(xué)的神秘面紗，并生動(dòng)介紹了一些為當(dāng)代量子物質(zhì)學(xué)說(shuō)作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
前言/ i
第一章薛定諤的貓 \ 001
薛定諤的貓 \ 004
不等同于拋硬幣 \ 006
真實(shí)現(xiàn)象有可能像薛定諤的貓 \ 007
第二章大小是絕對(duì)的 \ 009
日常生活中的大小是相對(duì)的 \ 011
觀察方法很重要 \ 013
大還是小那是擾動(dòng)的大小 \ 014
大對(duì)象的因果關(guān)系 \ 015
不可忽略的擾動(dòng)很重要 \ 017
擾動(dòng)無(wú)處不在 \ 018
大小是絕對(duì)的 \ 018
未來(lái)無(wú)法計(jì)算只有可能性 \ 020
第三章各種波 \ 021
什么是波？ \ 023
波都有速度和頻率 \ 024
海洋波 \ 025
聲波 \ 025
經(jīng)典光波 \ 026
可見(jiàn)光 \ 027
波的疊加干擾 \ 028
干涉模式和光干涉儀 \ 029
第四章光電效應(yīng)和愛(ài)因斯坦的解釋 \ 035
光電效應(yīng) \ 037
波圖解釋不了了 \ 038
愛(ài)因斯坦的解釋 \ 039
紅光逸出電子的速度比藍(lán)光慢 \ 041
非常紅的光并不能使電子逸出 \ 042
逸出的電子有多快 \ 043
第五章光：是波還是粒子？ \ 045
對(duì)干擾的經(jīng)典描述并不適用于光子 \ 047
重新描述干涉儀里的光子 \ 050
光子與自己相干擾 \ 051
光子可以同時(shí)存在兩個(gè)地方 \ 052
觀察會(huì)帶來(lái)不可忽略的擾動(dòng)或改變狀態(tài) \ 052
回看薛定諤的貓 \ 053
回看光電效應(yīng) \ 054
第六章光子的大小和海森堡不確定性原則 \ 057
粒子有波長(zhǎng) \ 059
自由粒子的波函數(shù)長(zhǎng)什么樣 \ 060
空間中布滿有既定動(dòng)量的粒子 \ 061
不同波長(zhǎng)的波之間的干擾 \ 062
疊加原理 \ 065
本征態(tài) \ 065
疊加動(dòng)量本征態(tài)可能性振幅波 \ 066
疊加狀態(tài)下一顆自由粒子的動(dòng)量 \ 067
在狀態(tài)疊加中粒子沒(méi)有既定動(dòng)量 \ 068
處于動(dòng)量疊加狀態(tài)的粒子到底在哪 \ 069
波包（wave packets） \ 070
動(dòng)量和位置的散布范圍 \ 070
海森堡不確定性原則 \ 072
第七章光子、電子和棒球 \ 075
粒子的波 \ 077
光的衍射 \ 078
光的衍射反映了光子的波特征 \ 079
陰極
射線管（Cathode ray tube)中的電子就像子彈
一樣 \ 080
電子衍射中看起來(lái)像波的電子 \ 084
電子和光子既是粒子也是波，但棒球只是粒子 \ 086
第八章量子短柄墻球和水果的顏色 \ 089
盒子中的粒子經(jīng)典力學(xué) \ 092
盒子里的粒子量子力學(xué) \ 095
盒子里的量子粒子的能量 \ 096
波函數(shù)在壁的位置應(yīng)該為零 \ 097
波節(jié)是波函數(shù)穿過(guò)零值的點(diǎn) \ 099
所有的能源都是量子化的 \ 100
不連續(xù)的一組能級(jí) \ 101
盒子里的粒子結(jié)果與現(xiàn)實(shí)的關(guān)聯(lián) \ 102
分子吸收特定顏色的光 \ 103
水果的顏色 \ 104
第九章氫原子的歷史 \ 107
太陽(yáng)黑體輻射光譜 \ 110
太陽(yáng)光譜里的暗線 \ 112
氫的線光譜 \ 113
玻爾（Bohr）的氫原子理論還差那么點(diǎn) \ 115
第十章氫原子：量子理論 \ 119
薛定諤方程 \ 121
薛定諤方程對(duì)氫原子的描述 \ 122
四個(gè)量子數(shù) \ 123
氫原子的能級(jí) \ 125
氫原子的軌域 \ 126
s軌域的空間分布 \ 127
徑向分布函數(shù) \ 129
p軌域的形狀 \ 132
d軌域的形狀 \ 132
第十一章多電子原子和元素周期表 \ 135
與眾不同的氫原子 \ 137
軌域形狀對(duì)比氫原子大的物質(zhì)來(lái)說(shuō)很重要 \ 138
多電子的原子的能量級(jí) \ 139
把電子放進(jìn)能級(jí)的三個(gè)法則 \ 140
元素周期表 \ 143
周期表的布局 \ 144
閉殼層組態(tài) \ 147
原子都想形成閉殼層組態(tài) \ 147
原子的屬性 \ 148
順著列往下原子越來(lái)越大 \ 151
從一行的左邊到右邊 原子越來(lái)越小 \ 152
第一過(guò)渡系 \ 152
更大的原子、鑭系和錒系 \ 154
大部分元素都是金屬 \ 154
第十二章氫分子和共價(jià)鍵 \ 157
離得很遠(yuǎn)的兩個(gè)氫原子 \ 159
兩個(gè)被聚攏的氫原子 \ 160
玻恩-奧本海默近似 \ 160
鍵長(zhǎng)為能量最低時(shí)的距離 \ 161
形成成鍵分子軌域 \ 163
成鍵和反成鍵分子軌域 \ 165
把電子放進(jìn)分子軌域 \ 166
氫分子存在但氦分子不存在 \ 167
第十三章什么把原子聚在一起：雙原子分子 \ 171
西格瑪（）和派（） \ 173
西格瑪分子軌域 \ 175
派分子軌域 \ 176
雙原子分子中的成鍵：氟分子 \ 177
并不存在氖分子 \ 181
氧分子：洪德法則很重要 \ 182
氮分子 \ 184
單鍵、雙鍵和三鍵 \ 184
異核雙原子 \ 186
分子的視覺(jué)模型 \ 189
第十四章更大的分子：多原子分子的形狀 / 191
分子形狀四面體的甲烷 / 193
鍵之間的排斥力最小化決定了形狀 / 194
孤電子對(duì)也很重要 / 196
三角形分子 / 197
推進(jìn)電子 / 198
混合原子軌域線性分子 / 199
混合原子軌域平面三角形分子 / 201
混成原子軌域四面體分子 / 202
含單鍵的碳?xì)浠衔?/ 204
大個(gè)碳?xì)浠衔锓肿佑卸喾N結(jié)構(gòu) / 206
雙、三碳碳鍵 / 209
碳碳雙鍵乙烯 / 210
碳碳三鍵乙炔 / 212
第十五章啤酒和肥皂 / 213
醇類(lèi) / 215
室溫下的乙醇是液體而非氣體 / 216
水形成氫鍵 / 218
水是一種很好的溶劑 / 220
乙醇會(huì)與氧產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng) / 220
甲醇具有強(qiáng)毒性 / 223
肥皂 / 224
大碳?xì)浠衔锇ㄓ秃陀椭?/ 224
大碳?xì)浠衔锓肿涌梢杂泻芏喾N結(jié)構(gòu) / 225
油和水不相混 / 225
肥皂分子的結(jié)構(gòu) / 226
肥皂入水形成膠束 / 227
肥皂溶解油脂 / 228
第十六章脂肪，主要看雙鍵 / 231
什么是脂肪分子 / 233
飽和脂肪和不飽和脂肪 / 234
脂肪分子的形狀 / 235
飽和、單元不飽和以及多元不飽和脂肪 / 235
脂肪里的雙鍵很關(guān)鍵 / 236
部分氫化和氫化脂肪 / 237
脂肪的氫化 / 237
看標(biāo)簽 / 238
反式脂肪 / 238
順式脂肪是天然的，反式脂肪是化學(xué)加工的 / 240
反式脂肪有害 / 241
零等于沒(méi)說(shuō) / 242
-3脂肪酸 / 242
三酰甘油 / 243
膽固醇 / 243
跟大眾看法相反，膽固醇其實(shí)是有益的 / 245
膽固醇造成的問(wèn)題 / 246
第十七章溫室氣體 / 249
燃燒化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳 / 251
燃燒甲烷：天然氣 / 251
什么是溫室氣體 / 252
燃燒化石燃料會(huì)產(chǎn)生二氧化碳 / 254
能量的產(chǎn)生和形成的二氧化碳的量 / 255
燃燒真正的化石燃料 / 256
發(fā)電時(shí)實(shí)際產(chǎn)生的二氧化碳量 / 256
二氧化碳是溫室氣體是因?yàn)榱孔恿W(xué) / 257
地球的黑體光譜 / 258
吸收地球的黑體輻射 / 258
為什么二氧化碳在現(xiàn)在的區(qū)域有強(qiáng)吸收力 / 260
二氧化碳的振動(dòng)模式 / 261
量子振動(dòng)的能級(jí)不連續(xù) / 262
量子化振動(dòng)的能量 / 263
CO2彎曲模式吸收地球核體光譜的峰值 / 263
第十八章芳香族分子 / 265
苯：芳香族分子的原型 / 267
雙鍵去哪兒了 / 268
派（）鍵離域 / 269
成鍵、反成鍵分子軌域 / 270
碳碳鍵級(jí)是1.5 / 271
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