在普通人眼中，量子力学是最抽象、最深奥的学科之一，让非专业人士望而生畏。然而，查德·奥泽尔在这本书中精彩地展现了日常生活的方方面面，包括烧水泡茶、烤面包和在朋友圈发照片，这些都依赖于量子定律。通过聚焦于量子力学对一个普通早晨的影响，他以轻松易懂的文字，拉近了我们和量子物理学的距离，让它来到我们的身边。

书名：与爱因斯坦共进早餐

定价：48.00元

作者：查德奥泽尔

出版社：中信出版集团

出版日期：2019-11

页码：256

装帧：平装

开本：32开

ISBN：9787521710533

在普通人眼中，量子物理学的世界往往深奥得不可救药，让非专业人士望而生畏。经典物理学向我们解释了为什么一个球会滚下山坡，为什么一架飞机能飞上天空，等等；量子物理学告诉我们的则是粒子的波动性、鬼魅般的超距作用、薛定谔的猫、黑洞和时空弯曲。但无论你相信与否，即使最普通的日常活动也深受抽象而奇异的量子物理学的影响。

在这本书中，查德·奥泽尔围绕他的一个早晨和一顿早餐，揭示了我们的日常生活中隐藏的怪诞量子物理学现象。从日出、闹钟、烤面包机、食物的香味到数码照片、计算机芯片、互联网、量子密钥，这些我们熟悉的事物都与量子物理学有着根深蒂固的关系。

威廉·布莱克从一粒沙子看世界，查德·奥泽尔则从一片吐司中看到了宇宙。这本书在原汁原味地保留科学理念的前提下，让相对论、量子力学等抽象概念变得“接地气儿”。读完这本书后，相信你的普通早晨将会变得不同寻常。

清晨，你的闹钟响了，你起身来到厨房，为自己烤了几片吐司，煮了一杯咖啡。但你很可能不知道，当你闻着空气中弥漫的咖啡香气时，你的这个普通早晨已经和一种极其怪诞的科学发现联系在一起了。

在普通人眼中，量子物理学的世界往往深奥得不可救药，让非专业人士望而生畏。经典物理学向我们解释了为什么一个球会滚下山坡，为什么一架飞机能飞上天空，等等；量子物理学告诉我们的则是粒子的波动性、鬼魅般的超距作用、薛定谔的猫、黑洞和时空弯曲。但无论你相信与否，即使最普通的日常活动也深受抽象而奇异的量子物理学的影响。

在这本书中，查德·奥泽尔围绕他的一个早晨和一顿早餐，揭示了我们的日常生活中隐藏的怪诞量子物理学现象。从日出、闹钟、烤面包机、食物的香味到数码照片、计算机芯片、互联网、量子密钥，这些我们熟悉的事物都与量子物理学有着根深蒂固的关系。

威廉·布莱克从一粒沙子看世界，查德·奥泽尔则从一片吐司中看到了宇宙。这本书在原汁原味地保留科学理念的前提下，让相对论、量子力学等抽象概念变得“接地气儿”。读完这本书后，相信你的普通早晨将会变得不同寻常。

前言...V

第1章日出：基本相互作用...001

引力...004

电磁力...008

强核力...011

弱核力...015

故事的其余部分...020

第2章加热元件：普朗克的量子假设和黑体辐射公式...021

光波与颜色...025

热与能量...029

紫外灾难...032

量子假设...038

第3章数码照片：赫兹的偶然发现和爱因斯坦的启发性

观点...041

赫兹的实验...044

一名专利审查员的启发性观点...047

光电技术...052

第4章闹钟：足球运动员的原子模型...057

计时技术简史...059

谱线的秘密...062

最不可思议的事：原子内部...065

进入量子世界...068

原子钟...074

第5章互联网：寻找问题的解决方案...077

互联网之前的网络...080

原子是如何发光的...083

爱因斯坦对光的理解...086

激光的历史...090

“一个寻找问题的解决方案”...095

激光之网...097

第6章气味：泡利不相容原理与电子的波动性...099

气味的作用原理...102

元素周期表...105

从“旧量子理论”到现代量子力学...109

泡利不相容原理与电子壳层...113

电子的自旋和内禀角动量...115

从轨道到导波再到概率...118

现代化学...123

第7章固体：海森堡的不确定性原理...125

必然存在的不确定性...129

零点能量...132

不确定性原理...134

原子的稳定性...138

泡利不相容原理与固形物...140

白矮星、中子星与黑洞...146

第8章计算机芯片：互联网与薛定谔的猫...149

猫悖论...152

把化学键视为猫态...156

多即不同...158

从谱线到能带...160

为什么会有带隙？...163

绝缘体和导体...166

半导体的广泛应用...169

第9章磁体：让物理学家乐此不疲的磁性材料...177

磁导航...180

磁性电子...184

磁性原子...187

磁性晶体...191

磁性数据存储...194

第10章烟雾探测器：α粒子和量子隧穿效应...197

烟雾探测的经典物理学...199

放射性的奥秘...201

量子隧穿...205

阳光和原子分裂...211

第11章量子加密：最后一个杰出的错误...215

保密技术的奥秘...218

和宇宙玩掷骰子游戏...221

量子物理学和贝特里奇头条定律...223

从爱因斯坦到贝尔再到阿斯佩...227

量子密码术...233

一个杰出的错误...236

结语...239

致谢...243

美国斯克内克塔迪联合大学的天文与物理学系教授，拥有威廉姆斯大学物理学学士学位和马里兰大学帕克分校化学物理学博士学位。他也是一位科普作家，著有《如何让你的狗学会量子物理学》（HowtoTeachQuantumPhysicstoYourDog）等三本科普读物。

目前，他和他的妻子、两个孩子及小狗查理一起住在美国纽约州。

太阳刚刚升起，我的闹钟就响了。我从床上爬起来，开始了新的一天。卧室外面的走廊还很暗，烟雾探测器的状态指示灯在墙上投下微弱的光。我来到楼下的厨房，准备烧水泡茶。我先看了看加热元件有没有变红，以防再次把水壶放错炉头。接下来，要做早饭了。我小心翼翼地打开冰箱，以免碰掉靠磁体吸附在冰箱门上的那些艺术品。我把几片面包放入烤面包机，然后靠着操作台等待。我时不时地晃动烤架，避免面包黏在上面。

茶还有点儿烫，无法入口。在等它冷却的同时，我一边品味着飘过来的阵阵茶香，一边打开电脑浏览新闻。每天早晨，我的社交媒体上都充斥着大同小异的内容，包括欧洲和非洲国家的早间新闻、亚洲国家和澳大利亚的晚间新闻，还有世界各地的朋友发在网上的孩子和猫的数码照片。至于电子邮件，大多是我的学生发来的作业帮助请求，还有一些是在线购物收据和快递单号通知。

喝完茶，吃完面包，我牵着狗出门散步。等我们回来，就该喊孩子们起床上学了。等他们上了公共汽车，我也该出发去学校了。每天，我都会给不同班级的学生讲授他们身边的物理学知识。

当知道我是一位物理学家时，人们经常会问我一些关于奇异现象的问题，这些生动多彩的案例反映出几十年来量子理论引发的辩论，包括那只著名的在同一时刻既活又死的薛定谔的猫，被爱因斯坦讥讽为“鬼魅般的超距作用”的量子纠缠，上帝是否真的在和宇宙玩掷骰子游戏等。这些话题既让专业物理学家无限神往，也让非科学人员浮想联翩，因为它们扰乱了我们对世界如何运转的直觉认识。

虽然物理学家与物理学的普及者已经成功地让这些抽象和看似奇怪的概念融入了流行文化，但在某种程度上，我们也是这种成功的受害者。听说这些奇怪而迷人的现象之后，大多数人都以为这类情况只会出现在耗资数十亿美元的大型强子对撞机等实验中，或者发生在像黑洞的事件视界附近那样的极端天体物理环境中。由于这些现象的反直觉性质，以及我们必须借助隐喻才能用非数学术语描述它们，因此大多数人都认为量子物理学与日常生活完全无关。

然而，如果没有“奇异”的量子物理学，那么本书开头描述的发生于一个平凡早晨的那些事都不可能发生，这也许会让你感到惊讶吧。闹钟表示的时间可以追溯到原子内部的能态，能态之所以存在，是因为电子具有波动性。我们经常用电脑相互发送有趣的猫模因，但如果没有像薛定谔的那只声名狼藉的僵尸猫那样的量子叠加，我们就无法理解在电脑中发挥核心作用的半导体芯片。如果没有奇怪的量子自旋统计定理，我们就无法解释香味的化学原理，也无法解释阻止早饭穿过餐桌掉到地上的固态物质的稳定性。

仔细审视就会发现，在我们的日常世界里，“奇异”“抽象”的量子物理学现象的影响几乎无处不在。即使是最普通的活动，例如我们每天早晨的常规活动，只要我们稍加挖掘，就会发现它们基本上也是量子现象。

乍听上去这似乎不太可能，但如果你仔细想想，就会发现确实如此。毕竟，物理学家和我们生活在同一个日常世界中。尽管最先进的物理学实验使用激光和粒子加速器，并以超出我们的日常经验水平来探索世界，但即使是最复杂的实验和观测，也必须开始和完结于日常现实。这些实验使用的精密仪器都有平凡的“血统”：即使是用来研究最神秘物理现象的工具和技术，也都是追随着奇怪现象的蛛丝马迹，经过多年一点一滴的积累形成的。而将我们引向奇异、抽象的物理现象的线索，则始于普通物体运行状态中隐藏的迹象和秘密。如果量子物理学不影响日常的宏观世界，我们就根本没必要发现它。