理论最小值:量子力学

教育   2024-10-21 11:26   福建  
量子力学,是一门研究微观粒子运动规律的科学,它揭示了物质的奇妙性质和行为,推动了现代科技的进步。但是,量子力学也是一门复杂而神秘的学科,它与我们的日常经验和直觉相悖,让很多人望而却步。你是否也曾想过,为什么电子可以同时处于两个地方?为什么两个相隔很远的粒子可以彼此影响?为什么测量会改变量子态?这些问题有没有答案?如果有,我们又该如何理解和掌握它们呢?
如果你对这些问题感兴趣,那么我强烈推荐你阅读一本书,它的名字叫《理论最小值:量子力学》。这本书是由世界知名的理论物理学家、弦论之父、斯坦福大学教授莱昂纳德·萨斯坎德和数据顾问、物理爱好者阿特·弗里德曼合著的。它是“理论最小值”系列图书的第二部,继《理论最小值:经典力学》之后,为我们带来了量子力学的精彩讲解。

什么是“理论最小值”呢?这是萨斯坎德教授提出的一个概念,指的是学习物理学所必须掌握的最基本的知识和技能。这些知识和技能不是简单地背诵公式和定理,而是真正理解物理学的原理和方法,能够运用数学工具进行推导和计算,能够解决实际的物理问题。萨斯坎德教授认为,只有达到了“理论最小值”,才能算是真正开始做物理学。
那么,要达到量子力学的“理论最小值”,我们需要学习什么呢?这本书给出了一个清晰的答案。它通过10讲的内容,从最简单的量子系统开始,逐步介绍了量子力学的核心概念和理论,包括:
  • 量子态和波函数,以及它们如何描述量子系统的状态和概率;

  • 测量和观测,以及它们如何影响量子系统的演化和不确定性;

  • 量子纠缠和量子信息,以及它们如何展现量子力学的非局域性和奇异性;

  • 量子力学的数学框架,包括线性代数、矩阵、算符、本征值和本征态等;

  • 量子力学的物理应用,包括谐振子、自旋、氢原子、角动量和泡利不相容原理等。
这些内容虽然看起来很深奥,但是这本书却能够用通俗易懂的语言和生动有趣的例子来解释和说明,让读者能够跟随作者的思路,一步步地掌握量子力学的精髓。这本书不仅给出了物理学的事实,还给出了物理学的思想,让读者能够理解量子力学是如何建立和发展的,它是如何与经典力学相联系和相区别的,它是如何解决一些物理学的难题和悖论的,它是如何启发我们对自然界的认识和探索的。
这本书好在哪?比起繁杂的知识点,这本书更聚焦逻辑原理;比起教科书的古板无聊,这本书行文更加幽默;不光有权威作者的教学视角,还有亲历初学困惑的学生视角;穿插量子力学练习题,及时检验自己的掌握程度;及时补充讲解了解量子力学所学的数学知识盲区。
这本书不仅适合物理学的专业人士和学生,也适合对物理学感兴趣的普通读者。它不要求读者有太多的物理学和数学的背景知识,只要有一些基本的代数和几何的知识,就能够跟上作者的讲解。当然,如果你想要更深入地学习量子力学,这本书也为你提供了很多有用的参考资料和习题,让你能够自主地扩展和巩固你的知识和技能。

万象经验
上知天文,下知物理
 最新文章