高等学校教学参考书 量子力学的基本概念 关洪 221/W 443379 馆 高等救育出殿和
内容简介 本书专门讲述最子力学的基本假设和基本原理，系统地反膜了近年来在闪际上影 响较广的尿子力学统计解彩的观点，以及作者在这方所做的-·些工作，同时还介绍 了量子力学的基木疑念从创始直到近年的发展情况。 书中在整黑出一套为量子力学的激学程式及其与火验相比较所必需的简明的基 本假设之后，仔妞地分析了在量子为学建立初期所提出的一些源始观会的适当性，指 出象“被动-徽粒二象性”和“互补原理等等，并不是量了力学型论修茶所必需的陈述。 书中着熏深入倒述态叠加原理，波函数的统计诠释和不确定关系为物理内容及其本 质意义，把它们看成是量子力学基本假设中所包含成者可以由此导出的结论。此外， 书中还讨论了态的概念和经典近似等问题，并且介组了近一一十年来一些专门设计用 来校骏盆子力学原里的实验工作的进展情况。 本书既照顾到初学者的水平，又为希望了解进一步情况的读者提供了详细的参考 文献好录，因此无论对有关数师和学生还是对自然科学工作者和哲学工作者，都是 本重要的参考书。 责任编辑：李松岩 高等学校教学参为书 量子力学的基本概念 关 金装出雁 新华书店总店北京科技发行所发行、 人具表青·：站印刷厂印装 本85011681/32印张9字教21000 》*是的 ISB704-002980-476.933 定价2.40元
序 量子力学所引入的徵观世界的物壅规律超出了人们甘常生活 经险的范国。这主要是宏观世界的因果规律不再直接适用于微观 世界。新的因果规律要求波函数只代表几率振幅，从而引起了物 理学中长期存在的争论。这争论中的不同观点，开拓了人们的礼 野，丰富了人们的直观思维，为物理学的进一步发展创造了有利的 条件。它是有生命力的。任何人都不应对它作出僵化的教条式的 断语。 这本书客观地向读者介绍子争论中不同的论点和意见，我认 为是一本有益于培养学生独立思考能力的参考书。 胡宁 一九八七年国庆日
前 首 道。可道。非常道。 名。可名。非带名。 一《老子》 象任何一门物理学理论一样，量子力学一方面包含了一套怎 样进行计算的数学方法，以及把川算结果同经验事实相联系的规 则；另一方面，它也包含着人类对山然规律的观念上的认识。本书 专门讨论量子力学的基本概念，亦即是专门讨论为进行计算和同 实验比较所必须用到的基本假设和概念，以及对其中物理内容的 解释。 也许，对于大多数学生说来，知道怎么样运用量子力学去解算 问题已经足够了。不少物理学家认为，只要计算结果相同，即使存 在者观念上：的原则分歧也是无所谓的。然而，那些多思好问的学 生，必定不满足于单纯掌提计算的技巧；面担任有关课程的教师， 更是为各种教科书里对量子力学基本概念五花八门的陈述面伤透 脑筋。还有，那些把量子力学看做人类智慧结晶的物理学界内外 的学者们，也在力图弄清楚这门理论的真正含义。本书主要就是 为这几部分读者而写的。历史毕竟已经多次证明了，在关于物理 学基本概念的探讨中，往往孕育着进一步发展的幼芽。因此，这方 面的努力终究不会是白费的。 N.Bor曾经讲过，第一次听说量子理论而不感到鹿惊的人， 必定是一点儿也没有听进去。的确，在现代科学的基本理论里，最 难以理解而又争议最多的，恐怕就数量子力学了。这主要是因为， ·1·
它的基本概念知此违背日常尘：话的经验，义远远出经典物理学 的框框。当量子理论的创始人建立它的时候，池；熟悉的只有经典 物理学，自然免不了使用一些经典概念来解释量子理论。这就好 象在十九批纪下叶，当人们建立电磁学理论时，他手上只有经 典力学的武器，也不可避免地试图通过流体力学或各弹性力学的 模型去理解电磁现象一样。Maxwei!开始也提出过复杂的以太 机诚模型，并由此导出后来以他的姓氏命名的方程组。难能可贵 的是，Maxwell不久就挣脱了经典力学的束缚，把自己的以太模 型放在一边，生张他的电磁理论是一种新的动力学，终于使电磁场 取得了独立存在的地位。 遗憾的是，量子力学从借助经典概念的始创阶段到建立独立 的概念基础这一过程，比较起来要慢得多，也曲折得多。至今在许 多教科书和有关文献里，对于量子力学原理的陈述，仍然充满着过 时的和不必要的陈旧概念。Dyson曾经评论道*，上世纪末的物理 学家们曾经花费了三十年的时间，从机械模型的图象转变到作为 独立实体的电滋场概念。这是因为，满足波动方程的电磁场，是一 种深层的抽象概念，不如表层的可以直接观察的机械运动那样容 易理解。后来，人们的观念逐渐起了变化。到了今天，虽然我们或 许不能一下子把Maxw©ll方程组全对，但却认为电磁场的概念 是容易把提的，完全不需要通过机械模型去理解它们。 Dy8on相信，总有一天，会把量子力学的基本概念教蛤中学 生，并且使公众熟悉它们。他还说，学生学习量子力学-一般可以分 为三个阶段。第一阶段主要学习计第的技巧；第二阶段则为其中 的物理解释而烦恼，第三阶段是，经过了痛苦和困惑之后，终于旅 弃了运用经典概念理解量子图象的努力，幡然大悟地说：“我现在 F.J.Dyson,Sci.Am..Sept.1958. 2·