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正版 物理精神——物质、信息与人工智能自组装 方礼勇 电子工业
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第一部分 物理学的进化:从物理学到物理科技 第1章 综述:用物理制造出来的世界 1.1 文明是什么:从手工制造到自组装 1.2 世界是什么:物质、能量、演化与数学 1.3 技术是什么:材料、信息、制造与合成 1.4 经济是什么:人工物的生产效率与消费 1.5 物理精神:通过测量驱动物质、信息与人工智能自组装 第2章 探究第一原理的理论物理学 2.1 孕育期的物理学:自然哲学 2.2 第一次物理革命:牛顿力学与机器宇宙 2.3 能量的发现:热力学与电磁学 2.3.1 热力学:能量与统计 2.3.2 电磁学:电、磁、光与场 2.4 第二次物理革命:能量与物质的量子作用 2.4.1 能量即物质:狭义相对论 2.4.2 基础物质:原子内部结构 2.4.3 量子理论:从量子力学到量子电动力学 2.5 至微物质:物质基本结构与演化机制 2.5.1 粒子物理学的诞生与发展 2.5.2 标准模型与物理理论大统一的尝试 2.6 至大物质:宇宙的诞生与演化 2.6.1 宇观观测技术与新天文学的诞生 2.6.2 当代宇宙演化理论 第3章 建立技术第一原理的介观物理学 3.1 原子结构与分子构造:原子理论的拓展 3.1.1 原子的电子组态 3.1.2 分子与化合物的构造 3.2 解剖固态物质:固态物理学 3.2.1 物质的力学性质:晶体的几何结构 3.2.2 物质的导电性:固体能带理论 3.2.3 物质的磁性:荷电粒子的自旋与相互交换 3.3 构造固态物品:半导体元器件 3.3.1 N型半导体与P型半导体 3.3.2 二极管与三极管 3.3.3 单晶硅、分立元件、集成电路与芯片 3.4 探究物质的不同物态:凝聚态物理 3.4.1 凝聚态物理的核心概念 3.4.2 低温下的物质:超导体与超流体 3.4.3 其他状态下的物质举例 3.5 构造光子:光子的能量、信息与操控 3.5.1 激光与激光器 3.5.2 光导纤维与光纤通信 3.5.3 光子操控 3.5.4 非线性光学 3.5.5 量子光学与量子信息光学 3.6 操控微观:显微镜技术 3.6.1 光学显微镜 3.6.2 电子显微镜 3.6.3 原子力显微镜 3.6.4 微观操控技术的重要性 第4章 科学重建:奠基在物理科技上的新科学 4.1 化学:从焙烧、电离到合成 4.1.1 炼丹术和炼金术 4.1.2 近代化学的诞生 4.1.3 现代化学的重建 4.2 医学与生物学:从性命、机器到基因编辑 4.2.1 古代医学:性命的禁区 4.2.2 近代医学:人是机器 4.2.3 现代医学:测量与精准医药 4.2.4 现代生物学:基于分子的观测与编辑 4.3 心理学:从个人内省、行为反射到认知科学 4.3.1 近代心理学的诞生 4.3.2 行为心理学三阶段 4.3.3 认知科学的诞生 4.4 地球科学:从观察归纳到探测反演 4.4.1 近代地质学 4.4.2 现代地球科学第二部分 物理科技的应用:物质文明的第一生产力 第5章 资源之争:战争的制胜力 5.1 操控生物能量:士兵、战车与战马 5.1.1 驯化中的马和步兵方阵 5.1.2 游牧民族的骑术霸权 5.2 操控人造火:火枪与火炮 5.2.1 始于中国的火枪与火炮 5.2.2 火炮与城堡的科技进化 5.2.3 枪炮的自动化与杀戮机器 5.3 操控波与粒子:无线电与原子弹 5.3.1 钢铁机器与无线电之战 5.3.2 原子弹:还原一切为物质与能量 5.3.3 以物理科技优势冰封战争 5.4 新军事竞争:从微电子到量子信息 第6章 宏观经济:工业的驱动力 6.1 发明时间与空间:科技与工业革命的准备 6.1.1 统一时间的诞生 6.1.2 绝对空间的发明 6.1.3 特殊的材料:玻璃 6.2 真空与机器:第一次工业革命 6.2.1 真空的发明 6.2.2 蒸汽机的发明竞赛 6.2.3 英国纺织业的逆袭 6.3 化学与电磁力:第二次工业革命 6.3.1 元素、电化学与合成化学 6.3.2 电的工业化使用 6.3.3 德国的工业化超越 6.4 信息物理化:第一次信息革命 6.4.1 信息的发明 6.4.2 信息物理化与计算革命 6.4.3 美国的称霸和中国的崛起 6.5 量子信息化:第二次信息革命 6.5.1 硅基半导体的极限 6.5.2 量子信息科技的兴起 6.5.3 角逐量子信息科技制高点 第7章 微观经济:企业的颠覆力 7.1 工匠:探索材料物理与工程 7.1.1 早期工匠:神秘制造技艺的守护者 7.1.2 现代工匠:先进材料和加工工具的创造者 7.2 流水线:组装自动化制造 7.2.1 美国制造体系:可互换部件的系统化 7.2.2 福特流水线:机器系统的自动化组装 7.2.3 丰田精益制造:回归工匠 7.3 工业研究实验室:基础研究才是护城河 7.3.1 工业研究实验室的起源与德国合成化学 7.3.2 美国的工业研究实验室 7.3.3 基于物理原则:看懂谷歌与华为 7.4 硅谷模式:以物理科技颠覆旧经济 7.4.1 早期硅谷——无线电发烧友 7.4.2 缔造半导体产业 7.4.3 新经济:个人电脑、生物科技与信息科技第三部分 物理精神在当下:自动化组装世界 第8章 纳米科技:自下而上的物质自组装 8.1 自下而上的理念与国家意志 8.1.1 费曼:终极问题是操作原子制造各种物品 8.1.2 纳米科技的兴起与全球行动 8.1.3 新模式:科学、技术、制造一体化 8.2 自下而上地组装物质世界 8.2.1 自下而上:材料科学的第三次革命 8.2.2 物质自组装:从纳观、微观到宏观 第9章 人工智能:始于思维测量的知识自组装 9.1 人类智能物理化的理念与追求 9.1.1 役使万物:从驯化、制造到机器自动化 9.1.2 测量思维:哲学、数学、逻辑、认知与计算 9.2 用物理智能实体实现知识自组装 9.2.1 物理化智能:人工智能的三次浪潮 9.2.2 定义人工智能:理性地行动 9.2.3 实现人工智能:构造理性Agent 9.2.4 知识自组装:智能机器的自学习结语:物理——无尽的前沿参考书目
方礼勇 地球物理学硕士、MBA学位, 数学博士生学历 IT行业老兵。连续创业者
本书旨在揭示驱动物质文明进步的根本力量——物理精神。 本书第一部分从物理学的诞生开始,梳理了物理学的发展历程,勾勒出当代物理学的大厦,进而展现了物理科技如何成为现代化学、生物学和医学、心理学、地球科学的基础。 第二部分讲述了物理科技在战争史、第一和第二次工业革命、信息革命和企业创新中发挥的根本作用,说明了如何将物理科技应用于捍卫国家安全、产业进步和企业创新上。 第三部分介绍前沿科技——纳米技术、人工智能的缘起、基础和当前进展,展现了自组装是驱动物质、信息和人工智能发展的机制。
"一部讲述自然科学和技术发展与模式演变的百科全书 一部讲述物理重构化学、生物学和医学、地球科学等学科的思维导图 一部将量子力学和人工智能变为常识的书 一部讲述如何将基础科学用于军事、工业和企业的书 一部讲解自然起源与演化的新进化论的书 "
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