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量子力学中最难理解的是基本概念而不是数学推导 精选

已有 4445 次阅读 2019-10-4 08:11 |系统分类:科普集锦

我的母亲是东北师范大学的物理教师,由于她潜移默化的影响,我从中学时代起就对于物理有着浓厚的兴趣。我在东北师范大学附属中学完成了六年学业。在中学里学到的知识和能力,使我终身受益。我读书时这所学校里的物理老师,都曾经是我母亲的学生,在我的眼里他们全都是优秀的物理教师。他们为人师表、认真负责、循循善诱、诲人不倦。他们的每一节课,都像是一盘精心烹调的菜肴,不仅具有丰富的营养,而且留下美味的余香。

我大学的正规学习没有完成就被迫中断了,但是我对于理论物理的兴趣却丝毫不减。与其他同龄人相比,我自学的条件是比较好的。家里有许多数学和物理的教科书,在离开大学之后的八年时间里,我把家里的数学和物理教科书几乎全都读完了,打下了初步的基础。但是量子力学是一个例外,尽管我做过很多习题,基本概念在脑袋里仍然是一团浆糊。

按照我的体会,量子力学是最难自学的课程之一。我自学的时候读过几本量子力学的教科书,但是其中没有任何一本书适合自学。学习过程中产生许多疑问,几个月甚至几年都想不明白。这使我十分苦恼。后来,有了重新开始正规学习理论物理的机会,听着老师一节一节课讲解,自己认真思索,有了问题随时向老师请教,才慢慢“开窍”,逐渐理解了量子力学的概念。可以说,在学习量子力学的过程中,最难以理解的内容是量子力学中的基本概念而不是数学推导。必要的数学基础对于学习量子力学当然是重要的,然而在多数情况下,学习量子力学的主要困难未必是由于数学知识的准备不足,而是由于没有真正树立起量子力学的观念。

由于我在自学量子力学的过程中走过了一段弯路,后来读研究生期间系统地学习了这门课,慢慢地领悟了一些道理,至少自己认为弄清楚了,所以希望与别人分享。我的导师黄祖洽先生说过的一句话,时常响在耳边:“对于希望了解物理学的青年人来说,重要的不是知道许多描写现代物理学前沿问题细节的高等数学公式和推导这些公式的数学技巧,而是了解:有关这些问题,我们今天已经从物理上解答了多少?还有些什么问题需要我们继续努力去寻求解答?”于是我就决定面向这些“希望了解物理学的青年人”写一本书,力求准确地向他们介绍量子力学的原理和尚待解答的问题。

我从2016年开始写《量子力学的奥秘和困惑》这本书。我在学习量子力学的过程中,既经历过许多自学者都感受到的困难和彷徨,又体验到在多位优秀导师的教诲下疑难问题得到解答之后的豁然开朗。我力求把这些切身体会,都融入这本书里。我为自己定下的目标是,既不停留在科普水平上走马观花,也不追求严格的数学推导,而是致力于讲解量子力学不同于经典力学的崭新的物理观念。

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《量子力学的奥秘和困惑》,已经由科学出版社于2019年9月出版了。科学出版社的博文https://mp.weixin.qq.com/s/b8rtxDq5Uw16mJE1yqMQfg 介绍了这本书,并且转载了胡岗教授所写的序言。博文的标题是

 胡岗:推荐丁鄂江新著《量子力学的奥秘和困惑》

另外,我在科学网上曾经发表过“量子力学三阶段论”的系列博文:

(1)量子力学三阶段论 - 1 - 一维势垒,2019-1-3http://blog.sciencenet.cn/blog-3395754-1155053.html

(2)量子力学三阶段论 - 2 - 波粒二象性, 2019-1-10, http://blog.sciencenet.cn/blog-3395754-1156261.html

(3)量子力学三阶段论 - 3 - 薛定谔猫, 2019-1-17, http://blog.sciencenet.cn/blog-3395754-1157525.html

(4)量子力学三阶段论 - 4 - 经典直观逻辑, 2019-1-24, http://blog.sciencenet.cn/blog-3395754-1158765.html

(5)量子力学三阶段论 - 5 - 哥本哈根诠释, 2019-1-30, http://blog.sciencenet.cn/blog-3395754-1159831.html

这五篇博文都是从《量子力学的奥秘和困惑》这本书中选取专题改写的,它们可以帮助读者了解这本书的部分内容和写作的风格。




http://blog.sciencenet.cn/blog-3395754-1200541.html

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