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我在不少文章中介绍有序算符内的积分理论的先进性,应该是真正想学习量子理论狄拉克符号法的必由之路(做实验的完全可以不理会它)。狄拉克首次将系统状态的波函数ψ(x)看成在抽象空间中的态矢量|ψ>, ket(右矢),在bra(左矢)(坐标空间)上的投影,
ψ(x)=<x|┊ψ>
这一分解抽象出<x|, 其集合构成坐标表象。这是薛定谔和海森堡都没有想到的。
符号法的引入符合爱因斯坦的研究信条: "人类的头脑必须独立地构思形式,然后我们才能在事物中找到形式。" Dirac符号是外在的量子世间与Dirac本人的精神世界发生联系时他所产生的一种特殊的感觉,他之所以有这种与众不同的感觉是由于他有工科知识的背景,具体地说是投影矢量空间的知识(或者张量的知识),这种特殊的感觉经过理性的抽象后倾吐出来,于是就有了态矢(bra和ket),这是Dirac的天才之处。因为一个好的符号不但能够简洁深刻地反映物理本质,把物理内容与数学符号有机相应,而且可以大量地节约人们思维的脑力。在1930年的《量子力学原理》中狄拉克写道:"。。。符号法,用抽象的方式直接地处理有根本重要意义的一些量。。。","但是符号法看来更能深入事物的本质,它可以使我们用简洁精练的方式来表达物理规律,很可能在将来当它变得更为人们所了解,而且它本身的特殊数学得到发展时,它将更多地被人们所采用"。
然而Dirac符号法之抽象使之难于理解, 。即便是爱因斯坦也未能幸免,他在给好朋友、荷兰物理学家保尔⋅艾伦菲斯特的信中写道:"我对狄拉克感到头疼。就像走在令人眩晕的小径上,在这种天才和疯狂之间保持平衡是很可怕的。"艾伦菲斯特于是想分解注释它,但失败了
既然狄拉克符号法已经成为量子力学的语言,就更需要有人去发展它的数学。爱因斯坦说:"如果语言要能够导致理解,那么在符号和符号之间的关系中就必须要有些规则。同时,在符号和印象之间又必须要有固定的对应关系。"
但是,从1930年到1980年的半个世纪中,没有一篇真正直接地发展符号法的文献,以致于人们慢慢遗忘了狄拉克的这种期望。
如狄拉克所说,"一个想法的创始人不是去发展这一想法的最合适人选,这是一个一般规则,因为他临事而惧,以至于阻止他以一个超脱的方法来观察问题。"果然,发展Dirac符号之特殊数学的任务被中国人范洪义在中国的土地上以发明有序算符内的积分理论(英文命名为IWOP方法,是Integration within ordered product of operators 的词头)部分地完成了。
初学量子力学的人一开始就能径以Dirac符号为其思想之表象,不必要处处"译"成函数,并且学会作者发明的有序算符内的积分理论,那么就容易熟悉量子论的用语和表象变换(`常识'),学到一个系统,从而习惯量子力学。较自然地接受量子论,并且你会看到有那么多漂亮地论文可写。
至于学不学我的理论,那是读者的事情,你不学,我也没有什么损失.然而知识是自私不起来,有的人想封锁之,恐怕也徒劳。
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