معرفی کتاب فیزیک کوانتوم — بهترین کتاب هایی که باید بخوانید

اگر دانشجوی رشته فیزیک هستید یا به این رشته علاقه دارید، به طور حتم نام فیزیک کوانتوم یا مکانیک کوانتومی را شنیده‌اید. دانشجویان رشته فیزیک در دوران دبیرستان و سال‌های اول و دوم دانشگاه با فیزیک کلاسیک و شاخه‌های مختلف آن آشنا می‌شوند. اما، پس از آشنایی با درس فیزیک مدرن، دریچه‌ جدیدی به روی آن‌ها گشوده خواهد شد. مبحث فیزیک کوانتوم یکی از چالش‌برانگیزترین و جالب‌ترین بحث‌ها در رشته فیزیک است. در این مطلب، در ابتدا به اختصار در مورد فیزیک کوانتوم صحبت می‌کنیم سپس به معرفی کتاب فیزیک کوانتوم می‌پردازیم و مهم‌ترین کتاب‌های فیزیک کوانتوم را معرفی می‌کنیم.

فیزیک کوانتوم به زبان ساده

فیزیک کوانتوم مطالعه ماده و انرژی در بنیادی‌ترین سطح است. هدف این شاخه از فیزیک کشف مشخصات و رفتار‌های کوچک‌ترین سازنده‌های مواد و طبیعت است. در حالی‌که بسیاری از آزمایش‌های کوانتومی، اجسام کوچک مانند الکترون‌ها و فوتون‌ها را آزمایش می‌کنند، پدیده‌های کوانتومی در هر مقیاسی در اطراف ما وجود دارند. اما، دیدن این پدیده‌های در اجسام بزرگ‌تر سخت خواهد بود. بنابراین، ممکن است این فرضیه در ذهن ما شکل گرفته باشد که کوانتوم علم عجیبی است. در واقع، علم کوانتوم شکاف‌های ایجاد شده در دانش فیزیک را می‌بندد و به ما تصویر کاملی از جهان ارائه خواهد کرد.

منشا فیزیک کوانتوم

در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم میلادی آزمایش‌هایی در مورد اتم‌ها انجام شد. نتایج این آزمایش‌ها با فیزیک کلاسیک هم‌خوانی نداشت. در این سال‌ها، فیزیک کوانتوم متولد شد. در این شاخه از فیزیک تمام اندازه‌گیری‌ها و نتایج به دست آمده بر پایه احتمالات است. قبل از فیزیک کوانتوم، ساختار اتم به صورت منظومه شمسی شبیه‌سازی شده بود. در واقع، هسته در مرکز قرار داشت و الکترون‌ها در مدار‌های مشخصی به دور هسته می‌چرخیدند. اما در فیزیک مدرن، الکترون‌ها داخل اوربیتال‌ها پخش شده‌اند. مفاهیم زیر شالوده فیزیک کوانتوم هستند:

• دوگانگی موج-ذره: این مفهوم به اوایل فیزیک کوانتوم برمی‌گردد. این مفهوم مربوط به نتایج آزمایشاتی در مورد ویژگی‌های ماده و نور بود. براساس این آزمایش‌ها، ماده و نور ویژگی‌های ذره‌گونه یا موج‌گونه دارند.
• برهم‌نهی: هر جسمی ترکیبی از چندین حالت ممکن در زمان یکسان است. به این حالت برهم‌نهی گفته می‌شود. به زبان ریاضی، هر جسمی در برهم‌نهی می‌تواند به وسیله معادله‌ای با بیشتر از یک جواب یا نتیجه نشان داده شود.
• اصل عدم قطعیت: عدم قطعیت مفهومی ریاضی است. معنای این مفهوم در فیزیک به این صورت است که اندازه‌گیری دقیق دو مشخصه از هر جسمی مانند سرعت و مکان، در زمان واحد امکان‌پذیر نیست. اگر با دقت زیادی مکان الکترون را اندازه بگیریم، اطلاعات کافی در مورد سرعت حرکت آن نخواهیم داشت.
• درهم‌تنیدگی: هنگامی که دو یا بیشتر از دو جسم به گونه‌ای به یکدیگر وصل شده باشند که به عنوان یک سیستم در نظر گرفته شده باشند، پدیده درهم‌تنیدگی رخ خواهد داد. حالت جسم در سیستم بدون داشتن اطلاعاتی از حالت جسم دوم به طور کامل قابل توصیف نخواهد بود.

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم برای افراد مبتدی و پیشرفته

کتاب‌های بسیاری در زمینه فیزیک کوانتوم برای تمامی سطوح نوشته شده است. در این مطلب، معرفی کتاب‌های فیزیک کوانتوم برای دو دسته افراد انجام خواهد شد:

1. افرادی که در آغاز راه یادگیری این شاخه از فیزیک هستند و علاقه بسیاری به آموزش در این زمینه دارند.
2. افرادی که به طور تخصصی به دنبال یادگیری فیزیک کوانتوم هستند.

فیلم آموزش مکانیک کوانتومی ۱ – مرور و حل تمرین در فرادرس

کلیک کنید

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم برای افراد مبتدی

افراد بسیاری در رشته فیزیک تحصیل نمی‌کنند ولی به دنبال یادگیری فیزیک کوانتوم و درک مفاهیم آن به زبان ساده هستند. کتاب‌های زیادی برای این دسته از افراد نوشته شده است. در ادامه چند تا از بهترین کتاب‌های نوشته شده برای افراد مبتدی معرفی خواهند شد.

کتاب Uncerntainty

یکی از رایج‌ترین رویکرد‌ها برای توضیح فیزیک کوانتوم، مطالعه تاریخچه آن و تمامی دانشمندان موفق در این زمینه است. کتاب Uncertainty نوشته «دیوید لیندلی» (David Lindley) یکی از بهترین کتاب‌ها در زمینه تاریخ فیزیک کوانتوم و دانشمندان معروف در این زمینه است. تمرکز این کتاب بر روی منشا اصل عدم قطعیت هایزنبرگ و مناظره‌های بین آلبرت انیشتین و نیلز بور در مورد بنیان فلسفی نظریه کوانتوم است. این کتاب به خوبی مناظره‌های رخ داده بین انیشتین و بور و آن‌چه بین آن دو اتفاق افتاد را به خوبی به رشته تحریر در آورده است.

هایزنبرگ با بیان اصل عدم قطعیت سبب ایجاد چالش‌های زیادی برای فیزیک‌دان‌های مختلف در طی قرن‌ها شد. همچنین، او با بیان این اصل در طرف مقابل انیشتین قرار گرفت. دیوید لیندلی با انتخاب این موضوع به عنوان یکی از چالش‌برانگیزترین موضوع‌های مطرح شده در فیزیک کوانتوم، به بسیاری از افراد مبتدی در درک این مفهوم کمک کرده است.

کتاب The Age of Entanglement

در سال ۱۹۳۵ آلبرت انیشتین نشان داد که ذراتِ جدا از هم ممکن است به گونه‌ای رفتار کنند که گویی به یکدیگر متصل هستند. در همان سال، اروین شرودینگر نام این پدیده را درهم‌تنیدگی گذاشت. اما، وجود آن تا سال ۱۹۶۴ نادیده گرفته شد. در همان سال، فیزیک‌دانی به نام جان بل (John Bell) نشان داد پدیده درهم‌تنیدگی بسیار عجیب است.

«لوییزا گیلدر» (Louisa Gilder) در کتابی تحت عنوان The Age of Entanglement از زبان دانشمندانی که در زمینه درهم‌تنیدگی کار کردند و با نوشتار محاوره‌ای بین آن‌ها، این پدیده را به زبانی ساده توضیح داده است.

کتاب The Second Creation

کتاب The Second Creation رویکردی علمی و ژورنالیستی در مورد فیزیک کوانتوم دارد. در این کتاب مصاحبه‌های گسترده‌ای با پیش‌گامان مکانیک کوانتوم و افراد وابسته به آن‌ها انجام شده است.

«رابرت کریس‌» (Robert Crease) و چالز من (Charles Mann)، نویسندگان این کتاب، خواننده را به همراه دانشمندان بزرگ فیزیک کوانتوم مانند نیلز بور، ماکس پلانک، آلبرت انیشتین، اروین شرودینگر، ریچارد فایمن و بسیاری دیگر به سفری هیجان‌انگیز در مورد چگونگی رفتار ماده می‌برند. آن‌ها در این کتاب داستانی هیجان‌انگیز در مورد پیشرفت فیزیک مدرن بیان کرده‌اند.

در این کتاب، داستان برخی از بااستعدادترین و منحصربه‌فردترین افراد جهان از زبان خودشان بیان شده است. این دو نویسنده با انجام صدها مصاحبه، شما را با شخصیت و طرز فکر این افراد آشنا می‌کنند. در این کتاب موضوع پیچیده فیزیک کوانتوم به زبان بسیار ساده و روان مطرح شده است. نکته جالب در مورد این کتاب تاکید آن بر آزمایش‌های تجربی است.

کتاب The Infinity Puzzle

نویسنده این کتاب «فرانک کلو» (Frank Close)، استاد فیزیک دانشگاه آکسفورد است. او کتاب‌های بسیاری در مورد علم نوشته است. کتاب The Infinity Puzzle یکی از بهترین‌ کتاب‌های نوشته شده توسط این فیزیک‌دان است.

گمانه‌زنی‌های بسیاری وجود داشتند که تا سال ۲۰۱۲ ذره بنیادی دست‌نیافتنی بوزون هیگز در برخوردکننده بزرگ هاردون پیدا خواهد شد. اگر این فرضیه به وقوع بپیوندد، با استفاده از این ذره بنیادی می‌توان در مورد جرم داشتن هر چیزی توضیح داد. اما چیزی که در واقع به دنبال آزمایش آن هستیم، ظرفیت ما برای درست کردن جهانی است که معقول به نظر برسد. بهترین درک ما از فیزیک مبتنی بر شاخه‌ای از این علم به نام نظریه میدان کوانتومی است. در این کتاب در مورد تکامل مدل‌های استانداردی مانند نظریه میدان کوانتومی، یکی شدن نیروهای ضعیف و الکترومغناطیسی، و مکانیزم هیگز در مورد جرم‌دار بودن ذرات صحبت می‌شود.

این کتاب در مورد داستان آغاز ایده تا پذیرش آن توسط افراد مختلف است. برای این‌که ایده‌ای به سرانجام برسد گام‌های متعددی برداشته خواهند شد. گاهی این گام‌ها سبب نزدیک شدن به هدف اصلی می‌شوند، اما گاهی افراد را از مسیر اصلی منحرف خواهند کرد. کلوز، به خوبی در مورد این گام‌ها و جزییات مسیر برای هر ایده جدیدی صحبت کرده است.

کتاب How the Hippies Saved Physics

«دیوید کیسر» (David Kaiser) نویسنده این کتاب استاد دانشگاه MIT است و مدرس برنامه در علم، تکنولوژی و جامعه است. در سال ۱۹۷۰، گروهی از فیزیکدان‌های عجیب و غریب و غیرعادی در برکلی گروهی را به منظور مطالعه قسمت‌های عجیب‌تر علم تشکیل دادند. آن‌ها رویکردی جسورانه را نسبت به فیزیک انتخاب و دنبال کردند. این گروه با انتخاب این رویکرد، درهم‌تنیدگی کوانتومی را از نقطه‌نظر عرفان شرقی و ذهن‌خوانی مطالعه کردند. کیسر در کتاب خود در مورد این گروه و تلاش‌ آن‌ها برای داشتن درک متفاوتی از فیزیک کوانتوم نوشته است.

کتاب‌های معرفی شده در بالا، فیزیک کوانتوم را از دیدگاه تاریخی بررسی کردند. در ادامه، کتاب فیزیک کوانتوم در مورد کارهای شناخته شده فیزیک معرفی خواهد شد. یکی از بهترین کتاب‌های نوشته شده در این زمینه، کتاب The Theory of Almost Everything نوشته «رابرت اورتر» (Robert Oerter) است.

کتاب The Theory of Almost Everything

نام کتاب، «نظریه تقریبا همه‌چیز» است. نظریه‌ای در فیزیک وجود دارد که تمامی پدیده‌های روزمره را حتی در عمیق‌ترین سطح توضیح می‌دهد. نام این نظریه «مدل استاندارد ذرات بنیادی» یا به اختصار «مدل استاندارد» است. اما شایسته است که به این نظریه، «نظریه همه‌چیز» بگوییم.

رابرت اورتر معرفی جامعی از مدل استاندارد را در کتاب خود بیان کرده است. بر طبق گفته او، این مدل به عنوان سکوی پرتابی برای بشریت، عمل می‌کند. همه ما در مورد سیاه‌چاله‌ها، نظریه مه‌بانگ و جستجو برای زندگی در جهان می‌شنویم. اما کمتر کتابی در مورد مدل استاندارد ذرات بنیادی، یکی از موفق‌ترین تلاش‌های علم در قرن بیستم میلادی، نوشته شده است. مدل استاندارد یکی از مهم‌ترین نظریه‌ها در فیزیک جدید است. این مدل حاصل خطا و آزمایش تمامی برهم‌کنش‌های شناخته شده فیزیکی به جز گرانش است. این مدل خارج از دایره علم و به معروفی نظریه‌های آشوب و ریسمان نیست. اما از هر دو نظریه ذکر شده مهم‌تر خواهد بود و مسیر پیش‌رو در فیزیک را مشخص می‌کند. از این رو‌، اورتر به زبانی ساده این مدل را برای عموم بیان کرده است.

چارچوب مفهومی مدل استاندارد در این کتاب بررسی شده است. اورتر نشان داد که انواع مختلف تقارن در قلب این نظریه نهفته‌اند. این تقارن‌ها که در ساختار اتم قرار گرفته‌اند، منشا نیروهای مشاهده شده در طبیعت هستند. پس از توضیح در مورد مدل استاندارد، خواننده به سمت لبه فیزیک هدایت می‌شود. اورتر نشان داد که چگونه پیشرفت‌های جدید مدل استاندارد را تغییر می‌دهند. آزمایش‌های انجام شده در سال‌های اخیر به دنبال جرم نوترینو و ذره مقدس فیزیک ذرات، یعتی بوزون هیگز هستند.

کتاب Dance of the Photons

نویسنده این کتاب «آنتون زلینگر» (Anton Zeilinger) استادتمامِ رشته فیزیک در دانشگاه وین و رییس موسسه اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی است. زلینگر در مورد نور و فوتون‌ها مطالعه می‌کند. در این کتاب، فیزیک‌دانی آزمایشی را به دو دانشجوی خود به نام‌های آلیس و باب محول کرده است. آنها فوتون‌ها را به سمت آشکارسازهای جدایی می‌فرستند. آلیس و باب به صورت دوره‌ای در مورد نتایح مشاهده شده به یکدیگر گزارش می دهند. نظریه‌هایی را در مورد نتیجه‌های به دست آمده بیان می‌کنند و به راهنمایی‌های استاد در مورد حالت‌های کوانتومی نور مانند درهم‌تنیدگی و قطبیت با دقت گوش می‌دهند.

در کتاب رقص فوتون‌‌ها، گاهی اوقات زلینگر نوشتن در مورد وسیله تخیلی را متوقف می‌کند و توجه خواننده را به کیفیت درهم‌تنیدگی یا ویژگی جفت ذرات جلب می‌کند. مهم نیست که فاصله این ذره‌ها از هم چقدر باشد. حرکت سریع‌تر از سرعت نورِ ذرات کوانتومی انیشتین را آزرده‌خاطر کرد. اما سبب مسرت زلینگر شد. زلینگر بر این اعتقاد پافشاری کرد که تکنولوژی بر پایه درهم‌تنیدگی سبب ساخت کامپیوترهای کوانتومی خواهد شد. این کامپیوترها تحول عظیمی را در بخش اطلاعات و سرعت فرستادن آن ایجاد خواهند کرد.

‌عجیب‌ترین و هیجان‌انگیزترین اثرات فیزیک کوانتوم به زبانی بسیار ساده در کتاب رقص فوتون‌ها به رشته تحریر درآمده است. ذکر این نکته مهم است که زلینگر یکی از استادان برجسته در زمینه اطلاعات و اپتیک کوانتومی است و نام او به عنوان کسی که در سال‌های نزدیک برنده جایزه نوبل خواهد شد، در جامعه فیزیک مطرح شده است.

معرفی کتاب Richard Feynman's QED

در میان کتاب‌های مختلف در زمینه فیزیک کتاب، سخنرانی‌های فایمن در مورد فیزیک کوانتوم یکی از جالب‌ترین و قابل‌فهم‌ترین سخنرانی‌هایی‌ است که در این زمینه انجام شده است. نویسنده این کتاب ریجارد فایمن استاد فیزیک در موسسه تکنولوژی کالیفرنیا با معرفی «زی» (A. Zee) استاد فیزیک موسسه نظری فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا است. در پیشگفتار این کتاب آمده است:

ریچارد فایمن به دلیل نوع نگاهش به جهان یکی از برجسته‌ترین فیزیک‌دان‌های عصر حاضر است. نگاه او به پدیده‌های فیزیکی فراتر از نگاه بیشتر افراد است. فایمن یافته‌های خود را به ساده‌ترین زبان ممکن برای دانشجویان و افراد مشتاق توضیح می‌داد. خواندن این کتاب سرمایه‌گذاری برای آینده است. شاید هیچ پیش‌زمینه‌ای در مورد فیزیک کوانتوم یا برهم‌کنش نور با ماده نداشته باشید. اما پس از خواندن این کتاب، به راحتی می‌توانید در بحث‌های مرتبط شرکت کنید و حرفی برای گفتن داشته باشد. نمونه چنین کتابی تاکنون نوشته نشده است. اگر در حال برنامه‌ریزی برای یادگیری فیزیک هستید، هیچ چیزی در این کتاب بدون یادگیری باقی نخواهد ماند.

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum

اگر به دنبال توضیحات فیزیک کوانتوم به همراه معادلات ریاضی هستید، مطالعه این کتاب گزینه مناسبی خواهد بود. این کتاب توسط دو نویسنده به رشته تحریر درآمده است:

• نویسنده اول «لئونارد ساسکیند» (Leonard Susskind) استاد فیزیک دانشگاه استنفورد است.
• نویسنده دوم «آرت فریدمن» (Art Friedman) به ساسکیند مشاور داده و دانشجوی رشته فیزیک بوده است.

اگر به تنهایی در جزیره‌ای دور‌افتاده رها شده و تنها می‌توانستید یک کتاب به همراه داشته باشید، این کتاب گزینه بسیار مناسبی خواهد بود. پس از خواندن این کتاب در زمینه فیزیک کوانتوم به مهارت کافی دست خواهید یافت. همچنین، اگر مشتاق آن هستید که در مورد نگاه فیزیک‌دان‌ها به جهان بدانید، این کتاب گزینه قابل‌قبولی است.

این کتاب بر پایه درس تدریس شده توسط ساسکیند طی سال‌های بسیار در دانشگاه است. با خرید و مطالعه این این کتاب، کلاس درسی همراه خواهید داشت.

معرفی کتاب های تخصصی تر فیزیک کوانتوم

شاید با مقدمه فیزیک کوانتوم آشنا هستید و به دنبال یادگیری عمیق‌تر این شاخه از فیزیک باشید. در ادامه، کتاب‌هایی که در مورد فیزیک کوانتوم به طور تخصصی‌تر صحبت کرده‌اند، معرفی خواهند شد. ذکر این نکته مهم است که در این بخش سعی بر معرفی کتاب‌هایی است که بدون نیاز به استاد به شما در فهم عمیق‌تر فیزیک کوانتوم کمک می‌کند.

مقایسه کتاب‌های کوانتوم گریفیتس و لیبوف

دو کتاب تخصصی بسیار معروف در زمینه فیزیک کوانتوم توسط لیبوف و گریفیتس نوشته شده‌اند. اما مطالعه کدام‌‌یک از این دو کتاب مفیدتر خواهد بود؟

رویکرد گریفیتس در زمینه کتاب درسی درک شما در مورد مسائل مختلف فیزیک کوانتوم را محدود خواهد کرد. اما نکته مهم آن است که مطالعه بدون استاد بسیار سخت است و انتظارات باید تعدیل شوند. کسانی که بدون استاد به دنبال یادگیری عمیق فیزیک کوانتوم هستند بهتر است در ابتدا تمام کتاب فیزیک کوانتوم گریفیتس را مطالعه کنند و در ادامه برای درک بهتر و عمیق‌تر این موضوع، کتاب درسی دیگری را دنبال کنند. این افراد حتی می‌توانند با شرکت در دوره‌های آنلاین این درس را به خوبی فرا بگیرند.

کتاب لیبوف انتخاب محبوبی به عنوان کتاب یادگیری مکانیک کوانتومی نخواهد بود. اگر به دنبال کاربردهای فیزیک کوانتوم هستید، این کتاب گزینه مناسبی است. اما برای درک مفاهیم کوانتوم، خواندن این کتاب توضیه نمی‌شود.

ذکر این نکته مهم است که به هنگام خواندن کتاب کوانتوم گریفیتش هر خط آن را خواهید فهمید، اما این موضوع در مورد کتاب لیبوف صدق نمی‌کند.

اما سوالی که ممکن است مطرح شود آن است که چه کتاب‌های دیگری به هنگام مطالعه فیزیک کوانتوم گریفیتس به ما در درک بهتر مفاهیم کمک خواهد کرد. در ادامه، چندین کتاب در این زمینه معرفی خواهند شد.

معرفی کتاب Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles

نویسندگان این کتاب «رابرت آیزبرگ» (Robert Eisberg) و «رابرت رزنیک» (Robert Resnick) هستند. به هنگام مراجعه به نظرات نوشته شده در مورد این کتاب در سایت آمازون، خواهیم دید که بیشتر افراد از خواندن این کتاب بسیار راضی بوده‌اند.

بر طبق نظر بیشتر افراد، نوشتار این کتاب بسیار ساده و قابل فهم است. البته به این نکته نیز اشاره شده بود که خواند این کتاب در کنار شرکت در کلاس فیزیک کوانتوم بسیار مفیدتر خواهد بود.

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم Modern Quantum Mechanics

نویسنده این کتاب «جی جی ساکورایی» (J. J. Sakurai) فیزیک‌دان نظری در زمینه ذرات بنیادی و متولد توکیو است. او لیسانس خود را در سال ۱۹۵۵ از دانشگاه هاروارد دریافت کرد. در ادامه، او موفق به دریافت دکترای فیزیک نظری از دانشگاه کرنل در سال ۱۹۵۸ شد. ساکورایی در ابتدا در دانشگاه شیکاگو مشغول به تدریس و پژوهش شد. در سال ۱۹۷۰، این فیزیک‌دان برای تدریس در دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس دعوت به کار شد. ساکورایی در سال ۱۹۸۲ در سوییس درگذشت.

کتاب فیزیک مدرن ساکورایی به عنوان کتاب مرجع فیزیک کوانتوم، سال‌های زیادی در دانشگاه‌های مختلفی در سراسر جهان تدریس شده است.

معرفی کتاب Principles of Quantum Mechannics

این کتاب توسط «شانکار» (R. Shankar) به رشته تحریر درآمده ست. در این کتاب مکانیک کوانتمی جدید توضیح داده شده است. متن این کتاب نسبت به کتاب مکانیک کوانتوم جدید ساکورایی بسیار پیچیده‌تر اما در مقایسه با آن بسیار کامل‌تر است.

معرفی کتاب مکانیک کوانتوم نوشته Albert Messiah

این کتاب توسط انجمن فیزیک آمریکا بسیار توصیه شده است. این کتاب برای تدریس به دانشجویان تحصیلات تکمیلی نوشته شده و بسیار کامل است. نکته منفی در مورد این کتاب قدیمی بودن آن است و اینکه برخی رویکردهای گفته شده در آن دیگر استفاده نمی‌شوند. اما با وجود این نکته منفی، کتابی مفید با قیمتی مناسب است.

تاکنون کتاب فیزیک کوانتوم برای افراد مبتدی و پیشرفته معرفی شده است. اما آیا تاکنون به این نکته فکر کرده‌اید که بهترین کتاب‌های فیزیک کوانتوم چه هستند و چگونه می‌توان لیستی از آن‌ها تهیه کرد؟ در ادامه لیستی از بهترین کتاب‌های نوشته شده در این زمینه معرفی خواهد شد.

معرفی بهترین کتاب‌ های فیزیک کوانتوم

به هنگام یادگیری فیزیک کوانتوم با مفاهیمی مانند جهان‌های موازی، درهم‌تنیدگی، تابع موج و بسیاری مفاهیم عجیب دیگر روبرو خواهید شد. این شاخه از فیزیک، دوربینی به جهان میکروسکوپیک است. اگر به دنبال یادگیری فیزیک کوانتوم بدون دانستن ریاصیات زیاد هستید، کتاب‌های معرفی شده در ادامه به شما کمک بزرگی خواهند کرد.

فیلم آموزش محاسبات کوانتومی در فرادرس

کلیک کنید

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم The Quantum World

این کتاب راهنمایی کاربردی برای فرد تازه‌کار است. نویسنده این کتاب، «کنس فورد» (Kenneth W. Ford)، با زبانی ساده، روان و واضح قوانین مختلف و نظریه‌های توصیف کننده رفتار ذرات ریزاتمی را توضیح داده است. در این کتاب سعی شده است به بیشتر پرسش‌های شما در زمینه فیزیک کوانتوم پاسخ داده شود. علاوه بر نظریه‌ها، معادله‌های ساده شده و مثال‌های متنوع و نمودارهای بسیار خوبی برای درک بهتر فیزیک کوانتوم در این کتاب به نمایش درآمده است.

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم Quantum Reality

شاید از خود پرسیده باشید که چرا فیزیک کوانتوم با مابقی فیزیک تفاوت دارد. چگونه نظریه علمی مطرح شده توسط افراد، جهان طبیعی را توضیح می‌دهد؟ تمامی این پرسش‌ها به طور دقیق و با زبانی بسیار ساده در این کتاب پاسخ داده شده است. همچنین، در مورد رابطه بین علم و فلسفه در این کتاب مطالب مفیدی را خواهید خواند.

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم Fundamental

ریاضیات فیزیک کوانتوم بسیار پیچیده است. آیا دوست دارید مکانیک کوانتم را بدون بخش ریاضیات درک کنید؟ مطالعه این کتاب را از دست ندهید. با خواندن این کتاب به سرزمین مکانیک کوانتوم وارد خواهید شد و از درک آن بسیار لذت خواهید برد.

همچنین،‌ کتاب Fundamental بر روی نظریه میدان کوانتومی و اهمیت آن پس از کشف ذره بنیادی بوزون هیگز تمرکز می‌کند. در این کتاب، برخی از دیدگاه‌های مطرح شده در زمینه فیزیک ذرات و حاکم بر رفتار ماده و انرژی مطرح شده‌اند.

معرفی کتاب How to Teach Quantum Physics to Young Dog

این کتابِ پرفروش در سطح جهانی، از نویسنده صبحانه با انیشتین است.این کتاب، گنجینه‌ای برای مشتاقان یادگیری فیزیک کوانتوم است. همچنین، کسانی که به دنبال راه واضح و سرراستی برای درک مفاهیم این شاخه از فیزیک هستند، خواندن این کتاب شروع بسیار دل‌انگیزی برای آن‌ها خواهد بود. نویسنده این کتاب «چاد اورزل» (Chad Orzel) در این کتاب سعی کرده است که اصول پیچیده نظریه کوانتوم را به زبانی طنزگونه بیان کند. او در کتابش به کوانتوم از دیدگاه سگی به نام امی نگاه کرده است.

امی مشتاق یادگیری فیزیک است. آیا او با استفاده از تونل‌زنی کوانتومی می‌تواند به لانه همسایه برود؟ آیا با استفاده از پراش در اطراف درخت می‌تواند سنجاب‌ها را تعقیب کند؟ یا با استفاده از ذرات مجازی خرکوش‌های کوچک ساخته شده از پنیر را بگیرد؟

این کتاب برداشتی ساده از فیزیک کوانتوم است، اما زبان ساده مطرح شده در کتاب مانع از توجه به عمق علمی نظریه کوانتوم نشده است. در پایان، اووزل در تلاش است برای امی توضیح دهد که چرا فیزیک کوانتوم به وجود آمد و چگونه بر جهان اطراف ما تاثیر می‌گذارد.

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم Beyond Weird

آیا به دنبال کتابی هستید که علاوه بر افزایش دانش در زمینه فیزیک کوانتوم، به تمامی سوالات و ابهامات شما در این زمینه پاسخ داده باشد؟ کتاب Beyond Weird نیاز شما در این زمینه را مرتفع خواهد کرد.

نویسنده این کتاب «فیلیپ بال» (Philip Ball)، در مورد اصول ضدشهودی فراتر از وجود توضیح می‌دهد و در عین حال آخرین پیشرفت‌های انجام شده در زمینه فیزیک کوانتوم را برای خواننده روشن می‌کند. تحقیق انجام شده در کتاب فراتر از طبیعت موجی ماده می‌رود و به خواننده دیدگاه وسیع‌تری را نشان می‌دهد.

معرفی کتاب Eintein، Quantum Theory, & the Pursuit of the Paranormal

به دنبال چیزی فراتر از مسیر عادی هستید؟ آیا به اسم ماورا‌الطبیعه و هر آن‌چه به آن مربوط است علاقه دارید؟ بنابراین خواندن این کتاب گزینه مناسبی برای شما خواهد بود. در این کتاب رویکرد منحصربه‌فردی برای توضیح فیزیک کوانتوم انتخاب شده است.

نویسنده این کتاب دکتر «اریک دیرنو» (Dr. Eric O'Dierno)، پژوهش‌گر وقایع ماورالطبیعه است. در این کتاب، دیرنو از پژوهش‌های ماورا‌لطبیعه خود استفاده کرده و تلاش کرده است با استفاده از فیزیک کوانتوم توضیح مناسبی برای پدیده‌های غیرقابل‌توضیح بیابد. با وجود آن‌که شک سالم موجه است، حتی انیشتین نیز بخش‌هایی از مکانیک کوانتومی را شبه‌انگیز یافته است.

معرفی کتاب ‌The Problem of Time

انیشتین سال‌ها قبل در جمله‌ای معروف گفت که زمان توهم است. اما سوالی که در طی سال‌ها برای بسیاری از افراد مطرح شده آن است که مفهوم زمان چیست؟ این مفهوم چه نقشی در فیزیک کوانتوم دارد< کتاب The Problem of Time به شما در یافتن این پاسخ‌ها کمک خواهد کرد.

تمرکز اصلی این کتاب در مورد تعریف زمان در دو شاخه از فیزیک، یعنی مکانیک کوانتومی و نسبیت عام، است. برای کسانی که پیش‌زمینه هر چند اندکی در مورد فیزیک کوانتوم دارند و به دنبال درک عمیق‌تر مفاهیم پیشرفته هستند، خرید این کتاب و خواندن آن راه مناسبی خواهد بود.

در ادامه معرفی کتاب‌های فیزیک کوانتوم، چند تا از پرفروش‌ترین کتاب‌های فیزیک کوانتوم در سایت آمازون معرفی می‌شوند.

معرفی پرفروش ترین کتاب های فیزیک کوانتوم

شاید به دنبال پرفروش‌ترین کتاب‌های نوشته شده در زمینه مکانیک کوانتومی باشید. در ادامه، سه تا از کتاب‌های پرفروش در این زمینه معرفی خواهند شد.

فیلم آموزش مکانیک کوانتومی پیشرفته ۱ در فرادرس

کلیک کنید

معرفی کتاب فیزیک کوانتوم Fundamentals: Ten Keys to Reality

نویسنده این کتاب، «فرانک ویلزک» (Frank Wilczek)،‌ در سال ۲۰۰۴ به دلیل پژوهش انجام شده به عنوان دانشجوی تحصیلات تکمیلی برنده جایزه نوبل شد. او در کتاب The Fundamentals، در مورد واقعیت‌های شگفت‌انگیز علم نوین صحبت می‌کند. فرانک با نوشتاری واضح و ساده، ما را به درک جهان هستی و چگونگی کارکرد آن هدایت می‌کند.

فرانک با ترکیب سوالات اساسی و حقایق، به بررسی ایده‌هایی می‌پردازد که درک ما از جهان هستی، مانند زمان، فضا، ماده و انرژی، را شکل داده‌اند. در این کتاب، تاریخچه دنیای علم به زبانی ساده بررسی شده است.

معرفی کتاب Something Deeply Hidden

«سین کارول» (Sean Caroll) نویسنده کتاب Something Deeply Hidden یکی از فیزیک‌دان‌های نظری معروف و نویسنده معروف مطالب علمی است. در این کتاب نشان داده شده است که روبرو شدن با معمای اساسی فیزیک کوانتوم، طرز فکر ما در مورد فضا و زمان را به طور کامل تغییر خواهد داد. تطبیق مکانیک کوانتمی با نظریه نسبیت انیشتین، خیلی چیزها را تغییر داد. همچنین، بیشتر فیزیک‌دان‌ها به این نکته توجه نکرده‌اند که فیزیک از سال ۱۹۲۷ دچار بحران شده است.

همیشه در مکانیک کوانتوم شکاف‌های واضحی وجود داشته است. اما به سادگی توسط دیگران نادیده گرفته می‌شد. افراد ترویج‌دهنده علم مدام این حرف را تکرار می‌کنند که درک این شکاف‌ها غیرممکن است. محیط‌های دانشگاهی دانشجویان را از کار کردن بر روی این شکاف‌ها و بن‌بست‌ها منع می‌کنند. کارول معتقد است که بحران فیزیک رو به اتمام است. تنها کافی است بپذیریم که در این جهان تنها نیستیم. از هر کدام از ما تعداد زیادی در این جهان وجود دارند. کپی‌های شما هزاران بار در ثانیه تولید می‌شوند. در این کتاب با زوایای پنهان علم کوانتوم آشنا خواهید شد.

معرفی کتاب The Elegant Universe

«برایان گریس» (Brian Greene) نویسنده این کتاب یکی از بزرگان نظریه‌های ریسمان است. او در این کتاب، با کنار زدن لایه‌های اسرار آمیز نشان می‌دهد که جهان از یازده بعد تشکیل شده است. در این‌جا تاروپود فضا پاره و ترمیم می‌شود و تمامی مواد، از کوچکترین آن‌ها یعنی کوارک‌ها تا بزرگ‌ترین آن‌ها یعنی ابرنواخترها، توسط ارتعاشات حلقه‌های انرژی میکروسکوپی تولید شده‌اند. در این کتاب، پیچیده‌ترین مفاهیم به شکلی سرگرم‌کننده مطرح می‌شوند و ما به درک عمیق‌تری از چگونگی کارکرد جهان می‌رسیم. همچنین، ذکر این نکته مهم است که نظرات مثبت بسیاری در مورد این کتاب در سایت آمازون مطرح شده است.

تاکنون بهترین و پرفروش‌ترین کتاب‌های کوانتوم معرفی شده‌اند. در پایان، جدولی از کتاب‌های کوانتوم که به فارسی نوشته یا ترجمه شده‌اند، ارائه می‌شود.

معرفی فیلم آموزش مکانیک کوانتومی - مرور و حل تست

مجموعه فرادرس در تولید و محتوای آموزشی خود اقدام به تهیه فیلم آموزش مکانیک کوانتومی - مرور و حل تست برای دانشجویان سال دوم و سوم علوم پایه رشته‌های فیزیک و شیمی کرده که این مجموعه آموزشی از شش درس تشکیل شده است.

در این مطلب، کتاب‌های مختلفی در زمینه‌های مختلف فیزیک کوانتوم برای افراد مبتدی تا پیشرفته معرفی کردیم. برای آشنایی بیشتر با فیزیک کوانتوم، دیدن این دوره آموزشی توصیه می‌شود در درس یکم این مجموعه آموزشی مبحث‌های تابش جسم سیاه، مدل موج دوبروی، اصل عدم قطعیت و بسته موج تدریس می‌شود. پس از دیدن درس یکم این فیلم آموزشی، درک عمیق‌تری از جسم سیاه و مفاهیم مرتبط با آن خواهید داشت.

مباحث مربوط توابع موج در فضای هیلبرت و عملگرها در درس دوم آموزش داده شده است. در درس سوم با حل مسائل مربوط به دره آزاد، ذره در جعبه، سد پتانسیل و نوسان‌گر هماهنگ آشنا می‌شوید. اندازه حرکت زاویه‌ای را در درس چهارم و اتم هیدروژن را در درس پنجم فرا خواهید گرفت. در پایان، برهم‌کنش ذره با میدان مغناطیسی در درس ششم تدریس شده است.

• برای دیدن فیلم آموزش مکانیک کوانتومی - مرور و حل تست + اینجا کلیک کنید.

معرفی کتاب‌های فارسی فیزیک کوانتوم

علاوه بر کتاب‌های بسیاری که به زبان انگلیسی در مورد فیزیک کوانتوم نوشته شده است، کتاب‌هایی نیز از زبان انگلیسی به فارسی ترجمه شده‌اند یا به زبان فارسی توسط استادان دانشگاه یا پیشگامان این شاخه از فیزیک به رشته تحریر درآمده‌اند.