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方程(绘景)→算符(本征方程)→狄拉克符号(态矢量)

理论物理学的黄金时代和白银时代都已经过去，如果想在量子力学理论方面有所建树，一定要清楚面对的是量子力学理论的青铜时代;如果想在应用方面有所成就，这的确是正逢其时，现代科学与技术将有助于你设计实验，验证创新的思路，实现自己的愿望。

量子力学的三部曲

本文摘编自《量子力学入门十讲: 通向基础量子力学的捷径》(赵松年著. 北京: 科学出版社, 2021.10)一书“前言”“后记”，有删减修改，标题为编者所加。

本书注重内容的精选、概念的准确和叙述方式的可读性，是适合于利用零星时间，碎片式学习的基础资料。各专题叙述的重要内容之间有一些必要的重复，从不同角度和不同内容的联系方面进行阐述，便于阅读和加深理解;但又相对独立和完整，便于读者随时随地阅读、学习和深化对专题的理解。与现有的量子力学书籍完全不同，本书对重要的概念和数学表述给出了直观清晰的、透彻的解释，并尽量提供图示，减少了学习和自学时的困难。本书风格清新，语言明快，是一本适合高等院校理工科师生课外阅读、广大科技人员业余学习、理解量子力学的基础著作。学习和理解本书之后，能够直接阅读量子力学的学术论文，开始初步的专题思考和研究。

学习是获得科学知识的必由之路，而读书是获取科学知识的重要途径， 对于读书，首先要明确你需要什么样的专业知识，它对你是否真正有用?通常，要想获得一点有用的专业知识，一般需要学习许多伴随的知识。须知， 知识对你是否有用，要通过其包含信息量的质量高低来衡量，就量子力学而言，例如，海森伯的测不准关系很重要，而通过不同的数学物理方法推导出这一结论， 实际上新的信息量很少，具体推导过程很快就会被遗忘，它虽然使你博学，但不会使你专深，也不会影响你对测不准关系的理解和应用。

面对这种情形，理解波函数、熟悉算符、会用狄拉克符号，是学好量子力学的三个关键之点。

《量子力学入门十讲》不像专著那样厚重，也不像教科书那样严谨，比较随意，可以随时随地学习，很方便。作者自己画图、输入文字、列写公式、字字推敲、句句斟酌、反复修改、内容增删、顺序调整，无不耗费心血，作者坚信，读者朋友只要认真仔细阅读，一定会有收获，无论是更专业的深化，还是直接参加科研，都不会再遇到难以逾越的困难。也能逐渐体会到:由物理概念的直观解释、几何观点的形象化描述和数学表述的简单性所形成的和谐的科学美!

量子力学中的矩阵方程先于波动方程提出，尽管二者在数学上是等价的，但是，波动方程是线性微分方程，而矩阵方程是算符方程。显然，波动方程比算符方程更简洁清楚、易于应用，特别是波函数将波粒二象性联系起来，使得波动力学逐渐成为量子力学的主体，而矩阵力学的历史意义正在淡化，一般而言，它在理论分析方面的价值要高于应用价值。从建立、发展和完善的过程以及数学处理方法来看，量子力学的基础内容包括以下三部分:

▲ 量子力学的创立过程框图1900~1925年

量子力学单就波动力学而言，是简单优美的，数学方法也是现成的;单就矩阵力学而言，状态的描述需要算符和矩阵，复杂性开始增加，将波动力学和矩阵力学结合起来，欲使数学表述和处理方法兼容，无论就它的内容还是数学工具而言，都显得复杂、零碎，缺乏基础理论应有的简单、和谐和美感，加之还有不确定性，就使得它与经典物理学比较起来，显然有不完备之处，需要发展和完善，这一点是坚持互补原理的哥本哈根学派难以承认的。

著名词学大家王国维先生说过，对于求知立业和做学问者，需要经过三种境界:昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路;衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴;众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。

作者理解就是:不怕孤独，甘于寂寞，潜心研究，勇于探索，千难万苦，玉汝于成。愿读者朋友，在自己的人生历程中，去试着体会这三种境界。

【来源:科学出版社】

ISBN 978-7-03-0-6