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我的科大同事,沈惠川离开我们近10年了,他是突兀患心脏病“走”的,当时我不在合肥。他的去世,是中国物理教育界的一大损失,因为他写的几本教科书太有水平了,精品! 沈惠川1968年毕业于清华大学数力系,有很强的数理基础功底和明锐的物理直觉。我感恩于他是因为在我完全未知的情形下他于1998年写的一篇文章,题为《范洪义和他的IWOP技术—兼评《量子力学表象与变换论》》。
原文如下:
一本本应是“到老了搞科研精力不够时”才写的书,经过半年多日以继夜的努力,终于在去年十二月提前出版了。书名是《量子力学表象与变换论—狄拉克符号法进展》,作者是多年个人发表论文数量雄居全国第一、被圈内人士誉为“中国的狄拉克”的范洪义教授。范洪义是中国科学技术大学物理系1964级学生,1978级研究生;1982年5月在中国科学技术大学获博士学位,是中国著名理论物理学家阮图南教授的高足。范洪义不仅在量子理论方面有很深的造诣,有很卓越的贡献,而且对量子力学的各种诊释,对物理学史尤其是量子力学发展史有着很浓厚的兴趣。他特别对著名物理学家狄拉克(P.A.M.iDra。,1902一1984)的言行思想和学术论著情有独钟。他的这一偏爱,在他与阿肯色大学陈飞达先生合编的一本小书《物理学家风雅趣闻》中表达得淋漓尽致。狄拉克是量子力学三个或五个最出名的创始人之一。他的名著《量子力学原理》发表于1930年,至今仍是这门学问的标准教科书和研究入门书,被圈内人士尊为“圣典”。在该书中狄拉克为量子力学提供了一个由经典力学推广和发展而来的最简洁、记号最优美的形式体系。狄拉克的量子力学形式体系,简称为“符号法”(包括表象理论和变换理论)。范洪义的IwOP技术(有序算符内的积分技术),就是该方法的最新和最成功的发展。要对范洪义的IWOP技术以及具体反映这一技术的一百多篇论文或专著《量子力学表象与变换论》作全面和完整的评述是困难的。这不仅因为IWOP技术的应用涉及到相干态和压缩态、分子振动、量子统计、少体理论、相算符理论、固体物理、动力学问题等诸多领域,而且因为IWOP技术的数学表示如同狄拉克的“符号法”一样十分抽象。尽管范洪义认为“此书自成系统,从第三章起即可明白:只要满脑子产生、湮灭算符知识即可。”但笔者仍认为在短时间内很难达到范洪义目前已有的境界,包括笔者本人在内。可以明确地说,目前在世界上真正懂得IWOP技术的人不会超过两打。IwOP技术实际上是将量子场论中的正规乘积方法(也包括反正规乘积方法及Weyl编序乘积方法等)用于狄拉克的符号法和表象理论。因而,要想进入范洪义的师门,不仅需要熟悉量子力学方面的专门知识,还必须调整量子场论中的各种研究领域和算法技巧,而量子场论中的有些算法技巧,又同统计力学有着千丝万缕的联系。当然,也可以反过来说,IWOP技术是将狄拉克的符号法用于量子场论。在物理学发展史上,将两门学问结合起来,或者将某一门学I’中的计算方法用于另一门学问是有很多先例的,但像范洪义这样在两门高层次学科之间_,式相借用尚不多见,尤其是精通正规乘积方法并用于实际计算的人更为罕见。《量子力学表象与变换论》不是一本仅仅为演绎IWOP技术的书,相反,在此书中,`常常有一些出人意料的新成果使人叹为观止,起码是开了一个好头。例如,范洪义在该书中证明了积分|x/d》《x|的结果就是量子光学中的单模压缩算符。又如,利用IWOP技术,范洪义在福克(Fcok)空间中引入了相对坐标和总动量的共同本征态(纠缠态),而相对坐标和总动员是对可对易物理量。再如,该书还讨论了两个反对易算符在什么条件下具有共同本征矢。诸如此类,不一而足。这表明该书不仅仅是一本教科书,而且同时又是一本研究用书。因此,诚如作者在“序”中所言:“它有利于这些读者加强基本功,扩大知识面,培养发现问题和解决问题的能力,提高研究素质。”范洪义的工作已成为狄拉克符号法的有机组成部份。国际纯粹与应用物理协会前副秘书长、国际数学物理协会前主席、美国《素学物理杂志》前主编克劳德(J.R.lKauder)盛赞范洪义的工作贡献一r若干“原创性的思想”,是“进一步发展狄拉克符号法和表象理论的重要贡献”。范洪义在这方面的工作多达170篇论文。《量子力学表象与变换论》就是这些论文的“凝聚”和结晶。国际上,已有不少范洪义的追随者。需要指出的是,狄拉克的符号法是建立在量子力学的“线性”基础之上的。结论已经包含在大前提之内。尽管如此,若要发掘这些结论则仍需深速的洞察力,而决非人人能做到的易事。历史上具有这种洞察力的没有几个人。从前有一个狄拉克是已经出名了的,现在又有了一个范洪义也不是等闲之辈。范洪义除了是一名真正的数学物理学家之外,还对真正的物理学感兴趣:在《量子力学表象与变换论》一书中,他提到了“ERR论证”和“坐标和动量之间的不确定关系”这样一些涉及量子力学诊释的高深课题。稍嫌不足的是:,范洪义在书中只是“点到为止”,而没有花足够的篇幅展开深入的研究(当然这种研究是IWOP技术所无法完成的)。要深入研究这些课题,己属超出该书的范围。
范洪义在许多方面以狄拉克作为楷模,包括待人接物。但有一点是他胜过狄拉克的地方,那就是他酷爱诗作而狄拉克对此一无所长:。范洪义的诗作经常发表在《中国科大》小报上。读者们在研读了范洪义的专著后再来回味吟诵这些诗作,相信一定收获良多。
我感谢沈惠川有“平生不解藏人善,到处逢人说项斯”的科学品德。他为人刚正不阿,直言来去,所以他写出的就是他认为的。 如今我十分后悔没有在他生前多跟他交流学术,长叹“老僧已死成新塔,坏壁无由见旧题。”
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