多懂、快懂量子力学的捷径
范洪义
当下,量子学说風靡,想了解它的人日益增多。但即便是学了一年半的人也还是不甚了了,此种现象可見于我在下面从网上摘录的段章:“关于量子力学 我们先看看物理学大师怎么看,波尔(诺贝尔奖得主 现代氢原子模型提出者):如果你没学懵逼,你压根就没学会。 费曼 (诺贝尔奖得主 纳米技术之父):我可以负责任的告诉你,在量子力学面前就没人不懵逼。 呃…有点负能量 我们听听其他人怎么看。嗯。以上大概就是量子力学的概况了。本人学了一年半量子,用事实告诉大家,确实懵逼…。当然,物理学家不是自虐狂,这么一套懵逼理论不可能是凭空编造出来烧脑的。一切物理理论的天职都是解释自然,每一个烧脑的理论背后肯定有一个不靠谱的发现。至于量子力学,我们有n个不靠谱的发现…。其实,学而不懂且印象不深之事历来有之。”
读了以上这段落,使我想起上世纪中有个学生曾向大师冯-诺衣曼请教量子力学问题,诺衣曼耐心解释后,那位学生说还是不懂。于是,冯-诺衣曼说:“年轻人,在量子力学弄懂是第二位的,而习惯它是首位的”。
那么如何有效地去习惯量子力学呢?筆者的研究生们都深切体会到掌握《有序算符内的积分技术》就可对量子力学习以为常了。数学的进步有助于理解物理,就像狄拉克所说的“物理学生不要烦恼方程的物理意义,而要关注方程的美”。学者将体会到有序算符内的积分结果是很美的,是进入量子王国、逐步理解量子力学的捷径。
因为,量子力学的语言是狄拉克符号,有序算符内的积分是告诉你如何使得该符号系统灵动起来,活用起来,在活用中理解物理,可做到《砥平正矢能由是路即中行》。谁要是想多一些了解量子力学,而却没有机会学习有序算符内的积分,那就是《宫墙数仞不得其门终外望》。