比科學故事更重要的是「科學思維」
寫給青少年看的量子力學故事
跟著熱血的科學大師，認識有趣的近代物理

　　符合108課綱精神
　　提升科學閱讀力、科學思維力、科學素養力
　　★破3600萬人次「科學有故事」視頻主播、科普暢銷書得獎作家汪詰最新力作！

　　【由一道「光」走向微觀世界，青少年了解量子力學的最佳讀物】
　　量子力學從根本上顛覆人類對世間萬物的物質結構及其相互作用的認知。本書內容包含量子力學中各種令人驚嘆、不可思議的發現，比如不確定性原理、量子糾纏等。作者將抽象難懂的量子力學和日常事物連結，讓讀者能輕鬆理解。書中還講述愛因斯坦、波耳等物理學家的故事，讓讀者饒有興味地跟隨作者踏上奇妙的量子之旅。

　　【人氣視頻主播、暢銷作家汪詰，寫給青少年的科學啟蒙書】
　　開啟讀者的好奇心，跟著科學大師從思考到實驗驗證，在尋找真相的過程中，學會如何獨立思考。作者以青少年聽得懂的有趣方式，巧妙引導他們獨立思考宇宙萬物之間的聯繫，並且發現，原來科普書也可以這麼輕鬆好讀。

　　【符合108課綱精神，了解「前沿科學」最佳讀物】
　　本書內容涵蓋雙狹縫干涉實驗、光電效應、波粒二象性、波爾模型、測不準原理、貝爾不等式、量子糾纏等，可以輕鬆了解量子力學的來龍去脈、重要發現與基本概念。除了精采呈現近代物理發展過程，同時生動活潑的寫出波耳、普朗克、薛丁格、拉塞福、海森堡等科學大師，他們如何思考、假設與驗證真理的故事。

各界推薦

　　10秒鐘教室／科普新銳插畫家
　　尹傳紅／《科普時報》總編輯
　　李昫岱／屋頂上的天文學家主理人、中正大學兼任助理教授
　　高憲章／淡江大學科學教育中心執行長
　　張至寧／國語日報社中學生報主編
　　張雙南／中國科學院高能物理研究所研究員
　　曾明騰／熱血老師
　　鄭永銘／「跟著鄭大師玩科學」部落客
　　歐陽自遠／中國月球探測工程首席科學家
　　簡麗賢／北一女中物理科教師
　　謝瑞隆／高雄中學化學科老師
　　（以姓氏筆畫排列）

　　【導讀】
　　「科學講求實驗證據，數學是科學論述的基礎，觀察與想像是推動新科學論述的動力，希望透過科學家與科學原理的故事和歷程，讓大家可以用更不一樣的角度和思維來看身邊的人事物，也許下一個令人驚豔的科學新原理或新應用就來自於你那量子糾纏般的聰明腦！」──曾明騰（Super老師）

作者簡介

汪詰

　　著名科普作家，科普自媒體人，「科學聲音」聯盟執行秘書。

　　著有《時間的形狀——相對論史話》《星空的琴弦》《億萬年的孤獨》《十二堂經典科普課》《漫畫相對論》《未解的宇宙》《迷途的蒼穹》等作品，其中《時間的形狀——相對論史話》獲第八屆文津圖書獎，科幻小說《時間囚籠》獲2019年百花文學獎。自媒體電台「科學有故事」榮膺喜馬拉雅FM2019年十大最具商業價值主播（總榜第二名）。

　　他還是導演和編劇，為各大科技館製作特效影片，主要作品有深受觀眾喜愛的《令人驚嘆的宇宙》《破解恐龍滅絕之謎》等。

審訂者簡介

簡麗賢

　　現任北一女物理教師，曾服務於新北市立樹林高中、新莊高中13年，北一女21年，熱愛物理教學與科普寫作，致力推廣科學教育和口語表達。他曾獲得物理教育學會物理教學獎和教育部全國語文競賽教師組國語演說第一名、閩南語演說第三名，獲邀擔任科學展覽、語文競賽演說評判委員及科學營、演說營講師。科普文章、教育評論、演說指導等創作散見於《科學月刊》、聯合報、國語日報、臺北市教育e週報。代表作有《生活物理 SHOW》、《木星上的炸薯條最好吃？》、《魅力演說 100 分》、《學校沒教的溝通課》等。

導讀  用不一樣的角度看世界  曾明騰／Super老師
序    教孩子像科學家一樣思考

第1章 「微波」戰爭
牛頓：光的微粒說
惠更斯：光的波動說
爭論焦點：折射
雙狹縫干涉實驗
帕松光斑
波動派完勝
證據為王

第2章 光電效應和黑體輻射
光電效應
波動學說的危機
鋼水的溫度
黑體輻射公式
量子化幽靈
波粒二象性
好奇不會害死貓

第3章 波耳的模型
轟擊原子
原子的結構
波耳對導師的疑慮
波耳模型的成功與煩惱
薛丁格波動方程式
波耳不買賬
科學不愛求同存異

第4章 不確定性原理
海森堡
電子在哪裡？
測不準原理
波耳的奇思妙想
量子力學第一原理
測量是科學研究的基礎

第5章 要命的雙狹縫
既是粒子又是波
繞射與干涉
如果光子是小球
左縫還是右縫
用電子代替光子
大膽假設，小心求證

第6章 EPR悖論
電子的角動量和自旋態
電子飛向偏振器的怪異結果
電子自旋態的不確定性
波耳的反擊
科學離不開實驗

第7章 量子糾纏
何為客觀存在性？
貝爾不等式
愛因斯坦和波耳的分歧
上帝的判決
量子糾纏
科學離不開數學

第8章 量子電腦
量子糾纏鞋
傳統電腦配鑰匙
量子電腦配鑰匙
量子電腦解密的原理
科學理論是科技發明的翅膀

第9章 量子通信
量子通信解決什麼問題？
傳統通訊為什麼會被竊聽？
單光子通訊方案
量子不可複製原理
科學研究是對現象的還原

第10章 量子力學不神祕
令人困惑的量子力學
原子衰變
薛丁格的貓
電子是客觀存在的
月亮確定在那裡
世界是客觀存在的

作者序

教孩子像科學家一樣思考

　　近兩年，每當我舉辦親子科普講座後，最多家長提問的問題是：「汪老師，能不能推薦幾本科普好書給我家孩子呢？」坦白說，此時我總是有點尷尬，因為我無法脫口而出，熱情地推薦某一本書。回想我小時候看過的科普書，主題大多是「飛碟是外星人的太空船」、「金字塔的神祕力量」等「世界未解之謎」。現在看來，這些書的內容多半屬於偽科學，毫無科學精神可言。

　　當我有分辨科普書的能力時，已經快三十歲了，自然不會再看寫給青少年的科普書。後來，隨著女兒漸漸長大，我開始為她挑選科普書，這才發現，想找到一本讓我完全滿意的青少年科普書，竟然那麼難。雖然市面上有《科學家故事100個》、《10萬個為什麼》、《昆蟲記》、《萬物簡史（少兒彩繪版）》等優秀作品，但我希望孩子閱讀科普書不僅能掌握科學知識，還能領悟科學思維。所謂科學素養，包括科學知識和科學思維，兩者相輔相成，缺一不可。只有兩者均衡發展，才能有效提升個人的科學素養。

　　也就是說，科學知識要學，但不能只學科學知識；科學家的故事要看，但也不能只看科學家的故事。

　　比科學故事更重要的是科學思維。

　　因此，我想寫一套啟發孩子科學思維的叢書，為他們補充並強化科普知識。跟孩子講如何學習科學思維，遠比成人困難得多，因為科學思維講求邏輯和實證，這些概念比較抽象。若想讓孩子理解抽象的概念，必須結合具體的科學知識和故事，而不是枯燥的說教。所以，給青少年看的科普書，首要重點是「好看」，沒有這個前提，其他都是空談。

　　在《原來科學家這樣想》這套叢書中，我會用淺顯易懂的語言、生動的故事，解答孩子最好奇的問題。例如：可能實現時間旅行嗎？黑洞、白洞跟蟲洞是什麼？光到底是什麼？量子隱形傳輸速度可以超光速嗎？宇宙有多大？宇宙的外面還有宇宙嗎？……除了回答孩子的10萬個為什麼，更重要的是教孩子像科學家一樣思考。

　　科學啟蒙，從這裡開始