量子力学讲义

丁亦兵

上世纪20年代发展起来的量子力学是继牛顿的伟大工作之后物理科学最为伟大的进展之一。考虑到量子力学概念深刻地违背了普通人的直觉，这一成就更显得极不容易。通过它所取得的惊人成功，量子力学赢得了广泛的认可，它实质上成为现代原子、分子、原子核、基本粒子和凝聚态物理以及化学得以蓬勃发展的基石。

本书作者Steven Weinberg教授是著名的诺贝尔物理学奖获得者，他在美国德克萨斯州奥斯汀大学物理与天文系为研究生开设了一个学年的量子力学课程，相当于我国大学生的量子力学和研究生的高等量子力学课程的综合体。作者将超常的物理洞察力与清晰表达的天赋相结合，对于现代量子力学给出了非常简明的介绍。

作者认为量子力学的优秀书籍很多，其中包括作者本人很早以前学习量子力学时用过的Dirac与Shiff的经典著作。但是他在教学实践中发现没有一本书符合自己的讲课要求，作者更注重对称性原理的应用，而且在讲课过程中要纳入许多在较早出版的教材中不可能涵盖的论题。在该课程讲稿基础上形成了本书。

在对量子力学的简单的历史评述和对薛定谔方程的一些重要的经典解的阐述之后，本书介绍了许多在其他教科书中常常不能找到的内容。其中包括取自基本粒子物理的许多例子，哥本哈根解释的一些可能的替代解释，简要地介绍纠缠的理论及其实验检验以及在量子计算中的应用等。

全书内容分为12章：1.历史介绍；2.中心位势中的粒子态；3.量子力学的一般原理；4.自旋及其他；5.对能量本征值问题的应用；6.时间相关问题的近似方法； 7.势散射； 8.一般散射理论；9.正则形式； 10.电磁场中的带电粒子；11.辐射的量子理论；12.纠缠。

本书对教学的实际应用做了细致的考虑。书中每一章都包括了几个小节，而每一个小节的内容平均而言都刚好适用于单独的75分钟的一次课。全书总共分成78个小节，按每个学期19到20周计算，应该正好符合两个学期的教学需要。每一章后面作者都给出了一些习题，其数量和难度都并不大。作者认为这些题目都经过了认真的挑选。并通过教学实践证明，最适合于作者的教学使用。

与同类书籍相比较，本书内容的丰富、新颖，叙述的简洁、精辟以及对许多问题的独特见解，都是难得见到的，因此非常适用于作为现代量子力学课的研究生教材。对于那些对量子力学感兴趣的广大读者，本书也应该是一部很有价值的参考书。endprint