丁亦兵
上世紀20年代發(fā)展起來的量子力學是繼牛頓的偉大工作之后物理科學最為偉大的進展之一??紤]到量子力學概念深刻地違背了普通人的直覺,這一成就更顯得極不容易。通過它所取得的驚人成功,量子力學贏得了廣泛的認可,它實質(zhì)上成為現(xiàn)代原子、分子、原子核、基本粒子和凝聚態(tài)物理以及化學得以蓬勃發(fā)展的基石。
本書作者Steven Weinberg教授是著名的諾貝爾物理學獎獲得者,他在美國德克薩斯州奧斯汀大學物理與天文系為研究生開設了一個學年的量子力學課程,相當于我國大學生的量子力學和研究生的高等量子力學課程的綜合體。作者將超常的物理洞察力與清晰表達的天賦相結(jié)合,對于現(xiàn)代量子力學給出了非常簡明的介紹。
作者認為量子力學的優(yōu)秀書籍很多,其中包括作者本人很早以前學習量子力學時用過的Dirac與Shiff的經(jīng)典著作。但是他在教學實踐中發(fā)現(xiàn)沒有一本書符合自己的講課要求,作者更注重對稱性原理的應用,而且在講課過程中要納入許多在較早出版的教材中不可能涵蓋的論題。在該課程講稿基礎上形成了本書。
在對量子力學的簡單的歷史評述和對薛定諤方程的一些重要的經(jīng)典解的闡述之后,本書介紹了許多在其他教科書中常常不能找到的內(nèi)容。其中包括取自基本粒子物理的許多例子,哥本哈根解釋的一些可能的替代解釋,簡要地介紹糾纏的理論及其實驗檢驗以及在量子計算中的應用等。
全書內(nèi)容分為12章:1.歷史介紹;2.中心位勢中的粒子態(tài);3.量子力學的一般原理;4.自旋及其他;5.對能量本征值問題的應用;6.時間相關問題的近似方法; 7.勢散射; 8.一般散射理論;9.正則形式; 10.電磁場中的帶電粒子;11.輻射的量子理論;12.糾纏。
本書對教學的實際應用做了細致的考慮。書中每一章都包括了幾個小節(jié),而每一個小節(jié)的內(nèi)容平均而言都剛好適用于單獨的75分鐘的一次課。全書總共分成78個小節(jié),按每個學期19到20周計算,應該正好符合兩個學期的教學需要。每一章后面作者都給出了一些習題,其數(shù)量和難度都并不大。作者認為這些題目都經(jīng)過了認真的挑選。并通過教學實踐證明,最適合于作者的教學使用。
與同類書籍相比較,本書內(nèi)容的豐富、新穎,敘述的簡潔、精辟以及對許多問題的獨特見解,都是難得見到的,因此非常適用于作為現(xiàn)代量子力學課的研究生教材。對于那些對量子力學感興趣的廣大讀者,本書也應該是一部很有價值的參考書。endprint