معرفی و دانلود کتاب سرگذشت کوانتوم: تاریخچه‌ای در 40 موقعیت

معرفی کتاب سرگذشت کوانتوم: تاریخچه‌ای در 40 موقعیت

جیم باگوت در کتاب سرگذشت کوانتوم، تاریخچه‌ی فیزیک کوانتم را از ابتدای قرن بیستم تا سال‌های اخیر مرور می‌کند و نحوه‌ی شکل‌گیری و تکامل آن را به زبانی ساده و جذاب توضیح می‌دهد. باگوت در این کتاب راهنمای تحسین‌شده، در خلال چهل اتفاق شگفت‌انگیز و مهم داستان مکانیک کوانتوم را روایت می‌کند و از مهم‌ترین دانشمندان این حوزه و ایده‌ها، فلسفه‌ها و حتی رقابت‌های بین آن‌ها می‌گوید.

درباره‌ی کتاب سرگذشت کوانتوم

مکانیک کوانتوم یکی از شاخه‌های علم فیزیک است که از اوایل قرن بیستم مطرح شد، زمانی که دانشمندان متوجه شدند فیزیک کلاسیک و نیوتونی نمی‌تواند رفتار ذرات ریز و اتم‌ها را به مشکلی منطقی توصیف کند. در این برهه تئوری‌ای پا به عرصه گذاشت که می‌توانست حرکت احتمالی ذرات را پیش‌بینی کند و توضیح دهد که چرا الکترون بر روی هسته سقوط نمی‌کنند و اتم‌ها پایدار می‌مانند. علم کوانتوم محصول تلاقی ایده‌ی چند دانشمند است که در کنار هم یا جدای از هم بر روی مفاهیم اساسی آن کار کرده‌اند. در بیش از صد سال، این نظریه توسعه‌ی زیادی پیدا کرده و حالا نقشی مهم و انکارناپذیر در زندگی انسان دارد. امروزه از ترانزیستور تا جی‌پی‌اس همگی بر اساس مکانیک کوانتوم ساخته شده و کار می‌کنند.

جیم باگوت (Jim Baggott) در کتاب سرگذشت کوانتوم (The Quantum Story) مسیر طولانی‌ای که این علم طی کرده را بسیار ساده توضیح می‌دهد و چگونگی تکامل آن را با روایتی جذاب بازگو می‌کند. او روایت کتابش را از ابتدای قرن بیستم و با کشفیات اولیه‌ی فیزیک ذرات شروع می‌کند و به آزمایش شتاب‌دهنده‌ی سرن در قرن بیست و یکم می‌رسد و نشان می‌دهد چه راه طاقت‌فرسایی طی شده است تا امروز علم به جایگاه فعلی خود برسد.

نظریه‌پردازان معتقدند علم کوانتوم بین سال‌های 1900 تا 1930 شکل گرفته و سه اصل بسیار مهم و بنیادین پایه‌های آن را شکل دادند: قابل‌اندازه‌گیری بودن برخی مشخصه‌ها (کوانتش)، رفتار ذره‌ای نور و رفتار موجی ماده. ماکس پلانک اولین نفری بود که فرض کوانتیده بودن نور را مطرح کرد و نشان داد نور ضریب ثابتی از مقداری ثابت است. نیلز بور با ترکیب کردن این نظریه با مدل رادرفورد، مدل اتمی خود را ارائه داد که نقطه‌ی عطف مهمی در مکانیک کوانتوم بود. هم‌زمان انیشتین با اثبات رفتار ذره‌ای نور، لوئی دو بروی با بررسی حرکات موجی ماده، ورنر هایزنبرگ با مکانیک ماتریسی و اصل عدم قطعیت و اروین شرودینگر با مکانیک موجی که تلاش می‌کردند رفتار الکترون‌ها را توصیف کنند نقش مهمی در توسعه کوانتوم ایفا کردند. جیم باگوت در کتاب سرگذشت کوانتوم، چهل موقعیت و اتفاق مهمی که در تاریخ این علم رخ داده را انتخاب کرده و بر مبنای آن‌ها داستان شکل‌گیری و توسعه‌ی آن را خیلی فشرده و مختصر و مفید مرور می‌کند. او به رقابت دانشمندان می‌پردازد و نشان می‌دهد که مجادله‌ی آن‌ها چطور به پیشبرد این دانش کمک کرده است.

کتاب سرگذشت کوانتوم با استقبال خوبی از سوی مخاطبان و منتقدین مواجه شد. این اثر را محمدعلی جعفری برای نشر مازیار ترجمه کرده است.

درباره‌ی مجموعه‌ی Oxford Landmark Science

مجموعه‌ی Oxford Landmark Science متشکل از کتاب‌های راهنمای علمی است که می‌کوشند پدیده‌های علمی را با زبانی ساده و صمیمی توضیح دهند. موضوعات این کتاب در زمینه‌های فیزیک، شیمی، زیست‌شناسی، کیهان‌شناسی، پزشکی و... هستند. از این مجموعه تاکنون نزدیک به بیست کتاب منتشر شده که از میان آن‌ها می‌توان به کتاب‌های «پادماده»، «زندگی چیست؟»، «ژن خودخواه»، «چرا تکامل حقیقت دارد؟» و «اکسیژن» اشاره کرد. ریچارد داوکینز، جیم باگوت و دوروتی کرافورد از معروف‌ترین نویسندگان این مجموعه هستند.

نکوداشت‌های کتاب سرگذشت کوانتوم

• سرگرم‌کننده! (بوکلیست)

• تاریخی آموزنده و عامه‌فهم. (نشریه‌ی ساینس)

• تاریخ پشت انقلاب کوانتوم معروف است، ولی هیچ‌کس تابه‌حال آن را آن‌قدر جذاب و بی‌عیب و نقص تعریف نکرده بود. (پابلیشرز ویکلی)

• تاریخ یک تئوری به‌اندازه‌ی خود آن تئوری پیچیده و درگیر کننده است، اما رویکرد توصیفی جیم باگوت جزئیات جذابی در مورد شخصیت‌ها، فلسفه‌ها و رقابت‌هایی که آن را به‌پیش برده، ارائه می‌دهد. (مجله‌ی نیو ساینتیست)

کتاب سرگذشت کوانتوم برای چه کسانی مناسب است؟

کتاب سرگذشت کوانتوم به پژوهشگران و دوستداران فیزیک توصیه می‌شود. اگر به بحث کوانتوم علاقه دارید حتماً این کتاب را مطالعه کنید.

با جیم باگوت بیشتر آشنا شویم

جیمز ادوارد باگوت (متولد 1957) پژوهشگر و نویسنده‌ی بریتانیایی است که بیشتر در مورد علم، تاریخ علم و فلسفه کتاب می‌نویسد. او از دانشگاه‌های منچستر و آکسفورد در رشته‌ی شیمی فیزیک فارغ‌التحصیل شد و مدتی در دانشگاه ریدینگ تدریس کرد. پس‌ از چندی تدریس را رها نمود و در شرکت نفتی شل مشغول به کار شد. باگوت چند سال بعد کسب‌وکار خود را به راه انداخت و سعی کرد به کار موردعلاقه‌اش یعنی نویسندگی کتاب‌های علمی بپردازد. او در طول سی سال بیش از ده کتاب تألیف کرده که از معروف‌ترین آن‌ها می‌توان به «ریشه‌ها»، «وداع با حقیقت» و «ذره خدا هیگز» اشاره کرد. او مدال مارلوی انجمن سلطنتی شیمی را به دست آورده است.

در بخشی از کتاب سرگذشت کوانتوم: تاریخچه‌ای در 40 موقعیت می‌خوانیم

دیراک در 1923 با استفاده از بورس دپارتمان تحقیقات علمی و صنعتی سرانجام از فضای خفقان‌آور خانه‌ی پدری گریخت و برای تحصیل دوره‌ی دکترا به کمبریج رفت. او که می‌خواست به پژوهش درباره‌ی نسبیت بپردازد، ابتدا از اجبار به انجام پروژه‌ای تحقیقاتی زیر نظر رالف فاولر سرخورده شد. زمینه‌های پژوهشی فاولر فیزیک اتمی و کوانتومی بود. اما دیراک خیلی زود فهمید که این حوزه‌ی نوظهور توجه فراوانی برانگیخته و بسیار پربار است. او سال‌ها بعد نوشت «اتم‌ها به نظر من موجوداتی کاملاً فرضی بودند و در این حوزه کسانی بودند که با مطالعات ساختار اتم سروکار داشتند.»

فاولر با بور و دانشمندان مکاتب کپنهاگ و گوتینگن روابط نزدیک داشت. او در آگوست 1925 نسخه‌ی پیش ‌از چاپ اولین مقاله‌ی هایزنبرگ درباره‌ی مکانیک ماتریسی را دریافت کرد و آن را به دیراک داد.

با توجه به علاقه‌ی دیراک به نسبیت و شهرت روزافزون او در مقام فیزیکدان کوانتومی، دیگر نمی‌شد از جستجوی شکل کاملاً نسبیتی نظریه‌ی کوانتومی نو صرف‌نظر کرد. او دو سال گذشته چندبار بی‌ثمر تلاش کرده بود. در گردهمایی سولوی در اکتبر 1927 این موضوع را با بور مطرح کرد و از او شنید کلاین قبلاً این مسئله را حل کرده بوده است. دیراک می‌خواست توضیح بدهد معادله‌ی کلاین رضایت‌بخش نیست اما سخنش با اعلام آغاز سخنرانیی که برای شنیدنش گرد آمده بودند قطع شد.

دیراک پس از مکالمه‌ی کوتاه با بور متقاعد شد یافتن راه‌حل مسئله امری فوری است. او به محض بازگشت از بروکسل دوباره دست به کار شد. او به‌تنهایی در انزوای نسبی و بی‌مشورت کار می‌کرد. روشی متناسب با شخصیت او.

فهرست مطالب کتاب

مقدمه
پیش درآمد
ابرهای توفان زا. لندن، آوریل 1900
بخش اول: کوانتوم کنش
1. سخت ترین کار زندگی من. برلین، دسامبر 1900
2. سال شگفتی ها. برن، مارس 1905
3. تکه ای از واقعیت. منچستر، آوریل 1913
4. کمدی فرانسوی. پاریس، سپتامبر 1923
5. درون زیبای شگفت انگیز. هلگولاند، ژوئن 1925
6. الکترون خودچرخان. لیدن، نوامبر 1925
7. فوران دیرهنگام اشتیاق. کوهستان آلپ سویس، کریسمس 1925
بخش دوم: تعبیر کوانتومی
8. میدان روح. آکسفورد، آگوست 1926
9. این پرش کوانتومی لعنتی. کپنهاگ، اکتبر 1926
10. اصل عدم قطعیت. کپنهاگ، فوریه‌ی 1927
11. روح کپنهاگی. کپنهاگ، ژوئن 1927
12. دنیای کوانتومی وجود ندارد. لِیک کومو، سپتامبر 1927
بخش سوم: مناظره‌ی کوانتومی
13. مناظره آغاز می شود. بروکسل، اکتبر 1927
14. شگفتی محض. کمبریج، کریسمس 1927
15. جعبه ‌ی فوتون. بروکسل، اکتبر 1930
16. چون صاعقه. پرینستون، مه 1935
17. پارادوکس گربه ی شرودینگر. آکسفورد، آگوست 1935
میان‌پرده: اولین جنگ فیزیک. کریسمس 1938 آگوست 1945
بخش چهارم: میدان‌های کوانتومی
18. شلترآیلند. لانگ‌آیلند، ژوئن 1947
19. پدیدار نیمه بصری تصویری. نیویورک، ژانویه‌ی 1949
20. ایده‌ی زیبا. پرینستون، فوریه‌ی 1954
21. شگفتی در تناسب. راچستر، آگوست 1960
22. سه کوارک برای آقای مارک! نیویورک، مارس 1963
23. «ذ‌ره ‌خدا». کمبریج، ماساچوست، پاییز 1967
بخش پنجم: ذرات کوانتومی
24. پراکندگی ناکشسان عمیق. استنفورد، آگوست 1968
25. افسون و جریان های خنثای ضعیف. هاروارد، فوریه‌ی 1970
26. جادوی رنگ. پرینستون / هاروارد، آوریل 1973
27. انقلاب نوامبر. لانگ آیلند / استنفورد، نوامبر 1974
28. بوزون های برداری میانی. ژنو، ژانویه / ژوئن 1983
29. مدل استاندارد. ژنو، سپتامبر 2003
بخش ششم: واقعیت کوانتومی
30. متغیرهای نهفته. پرینستون، بهار 1951
31. جوراب ‌های برتلمان. بوستون، سپتامبر 1964
32. آزمایش های اسپکت. پاریس، سپتامبر 1982
33. پاک‌ کُن کوانتومی. بالتیمور، ژانویه‌ی 1999
34. گربه های آزمایشگاه. استونی‌بروک / دلفت، ژوئیه‌ی 2000
35. توهم پایدار. وین، دسامبر 2006
بخش هفتم: کیهان‌شناسی کوانتومی
36. تابع موج گیتی. پرینستون، ژوئیه‌ی 1966
37. تابش هاکینگ. آکسفورد، فوریه‌ی 1974
38. نخستین انقلاب ابرریسمان. اَسپِن، آگوست 1984
39. کوانتوم های فضا و زمان. سانتا باربارا، فوریه‌ی 1986
40. بحران؟ کدام بحران؟ دورهام، تابستان 1994
سخن آخر: آرامش کوانتومی؟ ژنو، مارس 2010
نمایه