緒論講稿-供參考

1、Chapter 0 Introduction （緒論）1 20世紀(jì)物理學(xué)取得的兩個劃時代的進(jìn)展是相對論和量子力學(xué)。相對論的建立，從根本上改變了人們原有的時空觀，并指明了牛頓力學(xué)的適用范圍。量子力學(xué)的建立，開辟了人們認(rèn)識微觀世界的道路。原子和分子之謎被揭開了。物質(zhì)的屬性以及在原子水平上的物質(zhì)結(jié)構(gòu)這個古老而又基本的問題才原則上得以解決（例如，物體為何有導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體之分？為何有順磁體、反磁體和鐵磁體之分？等）。在量子力學(xué)中人們找到了化學(xué)和物理學(xué)的緊密聯(lián)系（搞清楚了原子周期律和分子鍵的本質(zhì)）。大量事實(shí)證明，離開了量子力學(xué)，任何一門近代物理學(xué)科及相關(guān)的邊緣學(xué)科的發(fā)展都是不可思議的。可以毫不夸張地

2、說，沒有量子力學(xué)的建立，就沒有人類的現(xiàn)代物質(zhì)文明。2Unlike Newtons mechanics, or Maxwells electrodynamics, or Einsteins relativity, quantum theory was not createdor even definitively packagedby one individual. （Preface, ix）(與牛頓力學(xué)、麥克斯韋電動力學(xué)、愛因斯坦廣義相對論不同。量子理論不是由單個人創(chuàng)立，或集大成。)Planck (1900), Einstein (1905), Bohr (1912)de Broglie (1

3、923), Heisenberg (1925), Schrodinger (1926), Born (1926), Dirac (1927)“量子英雄”3If you are not confused by quantum mechanics then you havent really understood quantum mechanics. N. Bohr （如果你沒有被量子力學(xué)搞糊涂的話，那么你還沒有真正理解量子力學(xué)。)I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics. Richard Feynman

4、（我想，我可以有把握地說，沒有人理解量子力學(xué)。）4The purpose of this book is to teach you how to do quantum mechanics. (Preface, ix) (本書的目的是教你如何“做”量子力學(xué)。) I do not believe one can intelligently discuss what quantum mechanics means until one has a firm sense of what quantum mechanics does. (Preface, ix) （不去扎實(shí)地感受“量子力學(xué)做了什么”，就無

5、法理性地討論“對量子力學(xué)作何解釋”。）5 （1） conceptually rich （概念上豐富）Quantum mechanics is not, in my view, something that flows smoothly and naturally from earlier theories. On the contrary, it represents an abrupt and revolutionary departure from classical ideas, calling forth a wholly new and radically counterintuit

6、ive way of thinking about the world. （Preface, x）(量子力學(xué)不是從早先的理論順暢自然地漂流而來的。相反，它代表了對經(jīng)典理念急劇的、革命性的背離，要求一種全新的、極其反直覺的看待世界的方式。)（2）technically difficult （技術(shù)上困難）linear algebra（線性代數(shù)）, complex numbers（復(fù)數(shù)）, calculus（微積分）, special functions（特殊函數(shù)）, Fourier transforms（傅里葉變換）, Hilbert spaces（希爾伯特空間）, Hermitian opera

7、tors（厄米算符）Physics is like carpentry: Using the right tool makes the job easier, not more difficult. (Preface, x) （物理學(xué)像木匠活，用合適的工具可以讓工作簡單點(diǎn)，而不是更難。）Dont let the mathematicswhich, for us, is only a toolinterfere with the physics. (Preface, x) （不要讓數(shù)學(xué)對我們而言，它僅是工具干擾物理。）I dont believe you can learn quantum me

8、chanics without doing many exercises for yourself. （Preface, x） (不獨(dú)立完成許多練習(xí)，就不可能學(xué)好量子力學(xué)。)6 Contents(1) The wave function (波函數(shù)，2次課)(2) Time-independent Schrodinger equation（定態(tài)薛定諤方程，5次課）(3) Formalism （量子力學(xué)的表述，5次課）(4) Quantum mechanics in three dimensions （三維空間的量子力學(xué)，5次課）(5) Identical particles （全同粒子，2次課）

9、(6) Time-inpendent perturbation theory （定態(tài)微擾論，5次課）(7) The variational principle （變分法，1次課）(8) Time-dependent perturbation theory （含時微擾論，3次課）(9) Scattering （散射，3次課）64學(xué)時；平時成績20%，期末考試80%Textbook：D J Griffiths，Introduction to quantum mechanics （第2版，2005）7 ReferencesP A M Dirac, The principles of quantum

10、mechanics (科學(xué)出版社影印本和中譯本)L D Landau, and M E Lifshitz, Quantum mechanics, non-relativistic theory (世界圖書出版公司影印本，高等教育出版社中譯本)R Shankar, Principles of quantum mechanics (世界圖書出版公司影印本)曾謹(jǐn)言，量子力學(xué)導(dǎo)論(第2版)，北京大學(xué)出版社；量子力學(xué)I (第4版)，科學(xué)出版社蘇汝鏗，量子力學(xué)（第2版），高等教育出版社周世勛，量子力學(xué)教程，高等教育出版社宋鶴山，量子力學(xué)典型題精講（第2版），大連理工大學(xué)出版社錢伯初，曾謹(jǐn)言，量子力學(xué)習(xí)題精

11、選與剖析，科學(xué)出版社科普圖書量子物理史話上帝擲骰子嗎？，遼寧教育出版社新量子世界，湖南科技出版社8 引導(dǎo)人們通向藝術(shù)和科學(xué)的最強(qiáng)烈動機(jī)之一是擺脫日常生活及其中令人痛苦的粗糙狀態(tài)和無望的枯燥乏味，擺脫一個人自身總是在變化著的欲望的羈絆。就像畫家、詩人或者哲學(xué)家一樣，科學(xué)家努力要創(chuàng)造一個屬于他自己的世界。他們中的每個人都使這個宇宙及它的結(jié)構(gòu)成為他的感情生活的支點(diǎn)，這是為了以這種方法去尋找到他在狹窄的個人經(jīng)歷的漩渦中無法找到的寧靜與安全。愛因斯坦Never lose a holy curiosity. （永遠(yuǎn)不要失去寶貴的好奇心。）愛因斯坦The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible.（世界最令人不解之處在于它是可以被理解的。） 愛因斯坦9我時常被問及這樣的問題：純科學(xué)與應(yīng)用科學(xué)究竟哪個對世界更重要。為了應(yīng)用科學(xué)，科學(xué)本身必須存在。假如我們停止科學(xué)的進(jìn)步而只留意科學(xué)的應(yīng)用，我們很快就會退化成中國人那樣，多少代人以來他們（在科學(xué)上）都沒有什么進(jìn)步，因?yàn)樗麄冎粷M足于科學(xué)的應(yīng)用，卻從來沒有追問過他們所做事情中的原理。這些原理就構(gòu)成了純科學(xué)。中國人知道火藥的應(yīng)用已經(jīng)若干世紀(jì)