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　　二十一世纪以来高科技产业的产品已进入奈米级，元件愈做愈小，性质的效应就自动呈现出量子效应。以往经典物理的智慧已无法解决许多难题，因此必须要有另一物理的新观念──量子物理的境界。量子物理的概念已深深的潜现于现代高科技工程师的脑海里，很自然的能解决当代奈米级元件的创作技术，使得许多难题迅速获得通畅。

　　本书以基础的量子力学将物理量子化的发展足迹展示人类对于物理真理的认识过程，从抽象的理论到细致的科学实验验证宇宙物质的二象元（波动与粒子）的存在。

 

好的，这是一份关于《基础量子力学》以外的其他图书的详细简介，旨在提供丰富、深入的内容，而不涉及您提到的那本书的具体信息。 --- 书籍简介：宏观世界的几何学：从牛顿到爱因斯坦的引力革命 一、 导言：时空的回归 本书旨在为读者提供一个关于经典物理学，特别是牛顿万有引力理论与爱因斯坦广义相对论之间演变历程的全面而深入的叙述。它不仅是一部物理学史，更是一部思想史，探讨了人类如何从一个绝对、静态的时间空间概念，走向一个动态、弯曲的时空结构。我们将从17世纪的科学革命出发，追溯理性主义如何重塑了我们对宇宙基本规律的理解，最终聚焦于20世纪初一场颠覆性的理论重构。本书的叙述风格力求严谨而不失流畅，旨在让非专业读者也能领略物理学思想的深度与美感，同时为专业人士提供一个多维度的历史和哲学视角。 二、 第一部分：牛顿的遗产——绝对时空与超距作用 1. 笛卡尔与伽利略的铺垫： 在深入牛顿之前，我们将回顾17世纪初的科学思想基础。笛卡尔的机械宇宙观如何将自然解释为物质的碰撞与运动，以及伽利略对惯性和相对性原理的初步构建，这些都为牛顿的综合奠定了哲学和数学框架。 2. 绝对时空的确立： 牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的“绝对的、真实的和数学的时间”与“绝对的空间”，是理解经典力学基石的关键。本章将详述这些概念的哲学意义——它们是宇宙的“舞台”，独立于其中的事件而存在。我们将分析牛顿如何运用这些概念解释开普勒定律和地心引力的统一性。 3. 万有引力的数学表述与悖论： 牛顿引力公式 $F = Gfrac{m_1m_2}{r^2}$ 是人类智慧的巅峰之作，它简洁地描述了从苹果落地到行星运动的普遍规律。然而，牛顿本人对“超距作用”（Action at a Distance）的疑虑是贯穿本书的一个重要主题。我们将探讨为什么相信物体间无需媒介就能瞬间传递影响的理论，在哲学上是如此难以接受，以及它如何为后续的理论发展留下了深刻的“裂缝”。 4. 从拉普拉斯到十九世纪末的危机： 在牛顿体系统治下的两百年间，天文学家和物理学家不断完善着引力理论，最著名的成就便是对水星近日点进动的精确计算。然而，十九世纪末的电磁学革命，特别是麦克斯韦方程组对“场”概念的引入，开始动摇了牛顿绝对时空的根基。光速的恒定性，以及以太理论的兴衰，直接指向了经典力学的局限性。 三、 第二部分：通往新物理学的桥梁——狭义相对论的诞生 1. 迈克尔逊-莫雷实验的“幽灵”： 我们将详细剖析1887年的著名实验，探讨它如何未能探测到预期的“以太风”，并将科学界推向一个必须重新审视时间和空间基础的境地。 2. 洛伦兹变换的物理意义： 狭义相对论并非凭空出现。本章将回顾洛伦兹、庞加莱等人的工作，展示他们如何通过数学变换来保持电磁学定律的协变性。 3. 爱因斯坦的公理化革命： 重点分析爱因斯坦在1905年提出的两大基本假设：光速不变原理和相对性原理。我们将探讨这些看似简单的假设如何导致时间膨胀、长度收缩以及质能等价（$E=mc^2$）等颠覆性的结论。狭义相对论成功地消除了超距作用的幽灵，代之以场和光速限制，但它仍然停留在平直时空的概念中。 四、 第三部分：弯曲时空的几何——广义相对论的构建 1. 等效原理：引力的本质的顿悟： 这是爱因斯坦从狭义相对论走向广义相对论的关键一步。我们将深入理解“引力与加速度的不可区分性”这一思想实验，如何揭示引力并非一种力，而是时空几何的体现。 2. 张量分析的引入与黎曼几何： 描述弯曲时空需要更强大的数学工具。本章将介绍黎曼几何的核心思想——曲率张量和度规张量。我们不必深入复杂的数学推导，但需要理解这些工具如何允许物理学家在任何坐标系下描述物理定律的精确形式（协变性）。 3. 爱因斯坦场方程：物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动： 这是本书的核心。我们将剖析场方程 $G_{mu u} = frac{8pi G}{c^4} T_{mu u}$ 的结构。左侧描述了时空的几何（曲率），右侧描述了物质和能量的分布。我们将探讨这个方程的深刻哲学含义：引力与物质不再是相互独立的概念，而是相互依存的统一体。 4. 广义相对论的实验验证与宇宙学影响： 本部分将回顾对广义相对论的经典检验，包括水星近日点的精确修正、光线在太阳附近的弯曲（1919年日食观测的重大意义），以及引力红移现象。最后，我们将展望这一理论在黑洞、引力波和现代宇宙学（大爆炸理论）中的奠基性作用。 五、 结论：从力到几何的范式转变 本书的总结将回顾牛顿机械论的辉煌与局限，并强调爱因斯坦革命的真正意义在于，它不仅解决了一个物理学难题（水星进动），更彻底重塑了我们对空间、时间和物质之间关系的根本认知。这种从“力”到“几何”的范式转变，不仅是科学史上的里程碑，也深刻影响了二十世纪的哲学与艺术思潮。我们还将简要提及对广义相对论的挑战，例如量子引力问题的存在，预示着未来的物理学探索仍将继续。 --- 目标读者： 对经典物理学史、科学哲学有浓厚兴趣的本科生、工程师、以及所有希望深入理解时空本质的科学爱好者。本书假设读者具备高中阶段的数学和物理基础。

作者简介

林云海 老师

　　淡江大学物理系教授
 

序

第一章热辐射
1-1　绪论
1-2　热辐射
1-3　空腔辐射的经典论
1-4　空腔辐射的普朗克理论计算
1-5　史特凡－波玆曼定律的推导
1-6　维恩定律中的推导
1-7　普朗克的假设与意涵
习题

第二章光的粒子行为
2-1　绪论
2-2　相对论观念
2-3　光电效应
2-4　康普顿效应
2-5　射线的产生
2-6　对生与共灭
习题

第三章物质波──德布罗意假说
3-1　物质波
3-2　波与粒子的二象性
3-3　不准确原理
3-4　物质波的性质
3-5　量子理论的哲理
习题

第四章原子模型
4-1　原子结构的演进
4-2　汤姆生原子模型
4-3　拉塞福原子模型
4-4　原子能谱
4-5　波尔原子模型
4-6　有限质量原子核的修正
4-7　威尔生－索末菲量子规则
4-8　索末菲原子模型
4-9　对应原理
4-10　早期量子论的评论
习题

第五章算符特征函数与特征值
5-1　算符
5-2　厄米特算符
5-3　一些物理动力量的算符
5-4　算符的对易性演算
5-5　厄米特算符的特征函数与特征值
习题

第六章薛丁格方程式　　
6-1　绪论
6-2　薛丁格方程式的推导
6-3　波恩对波函数的解释
6-4　平均值
6-5　非时变性薛丁格方程式
6-6　特征函数的必要性质
6-7　薛丁格方程式的能量量子化
习题

第七章非时变性薛丁格方程式
7-1　绪论
7-2　零位势能量
7-3　步阶位势能量（一）──能量小于步阶高度
7-4　步阶位势能量（二）──能量大于步阶高度
7-5　方形位势障
7-6　方形有限位阱
7-7　无限方形位阱
7-8　简谐振盪子的抛物位势
7-9　非时变性薛丁格方程式所对应各种位势的摘要
习题

第八章单一电子的原子──氢原子
8-1　绪论
8-2　三维空间的薛丁格方程式──卡氐座标
8-3　连心位能──氢原子
8-4　方程式的解
8-5　单一电子原子的特征能量与特征函数
8-6　机率密度
8-7　轨道角动量
8-8　角动量特征函数的表示式──球性谐和函数
习题

第九章磁偶矩，自旋与跃迁率
9-1　绪论
9-2　轨道磁偶矩
9-3　思特恩－格拉赫实验与电子自旋
9-4　电子自旋与轨道作用──L-S耦合
9-5　总角动量
9-6　L-S耦合能量与氢原子能阶──精细结构
9-7　跃迁率与选择规则
习题

第十章微扰理论与变分法
10-1　绪论
10-2　非简併微扰理论
10-3　简併微扰理论
10-4　量子力学的变分法
习题

参考书目
附录
 

1-1 绪论

普朗克（Max Planck）于1900年12月14日参加德国物理学会的研讨中，参阅一篇论文──正常光谱能量分配论，他认为这一篇论文可以说是物理的革命，同时将它定为量子物理的生日。在古量子论到现代量子论的一段长时间中，涉及到实验的现象，这一实验连结古量子论与经典物理的所有定律性的力学、热力学、电磁学与统计力学。在量子论理念的基础上，这些经典物理的定律之矛盾以及争论的解决都是显示出我们须要有量子力学来说明。

量子物理到经典物理的关系发展可以如此说，相对论与量子物理可以代表经典物理的一般性，即表示经典物理是特例。在经典物理中物体的运动速度如果在高速趋近于光速时，则要以相对论来处理，又若物体很细小到原子尺寸时，其能量与动量将会涉及到一个万有常数（称为普朗克常数，Planck's Constant）。此时就要以量子论观点处理。
 

评分☆☆☆☆☆

在读《基础量子力学》的过程中，对于书中关于“自旋”这个概念的讲解，我感觉耳目一新。在此之前，我一直认为粒子就像微小的球体，有位置也有动量，但自旋的引入，让我意识到粒子还具有一种内在的、似乎与旋转相关的性质，但又并非真正的经典意义上的旋转。作者通过对电子自旋的实验证据，比如斯特恩-革拉赫实验，让我明白了自旋量子数（s）和磁自旋量子数（ms）是如何描述电子的这种内禀角动量。 我特别喜欢作者在解释自旋的非经典性时所做的类比，它不是一个物体在空间中绕轴旋转，而是一种更根本的、属于粒子本身的属性。这种属性会影响粒子之间的相互作用，比如泡利不相容原理，它正是基于电子的自旋来限制了两个全同费米子在同一量子态。作者详细讲解了泡利不相容原理如何解释了元素周期表的结构，以及为什么物质会有如此多样的化学性质。这种将一个看似抽象的量子概念，与我们熟悉的化学世界联系起来的讲解方式，让我对量子力学的应用有了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

我最近在阅读一本名为《基础量子力学》的书，其中关于量子纠缠的描述，让我感到无比震撼。作者用一种非常生动的方式，解释了两个或多个粒子之间可能存在的奇特联系，即使它们相隔遥远，也能瞬间“感知”到对方的状态。我一直以为粒子之间都是独立的，但量子纠缠颠覆了我的认知。书中引用了贝尔不等式和它的相关实验，让我看到了人类是如何一步步通过实验来验证这种“鬼魅般的超距作用”的。 作者通过对EPR佯谬的详细阐述，揭示了量子力学与经典实在论之间的深刻矛盾。我反复琢磨了爱因斯坦等人对量子力学完备性的质疑，以及玻尔对这些质疑的回应。这种思想的交锋，让我看到了科学理论的发展是如何在争议和辩论中前进的。让我印象尤为深刻的是，作者在解释量子纠缠时，并没有止步于现象的描述，而是探讨了它在量子计算、量子通信等未来科技中的潜在应用。这让我意识到，这些看似“怪异”的量子现象，可能蕴藏着改变世界的巨大能量。

评分☆☆☆☆☆

一本名为《基础量子力学》的书，我最近刚翻阅了几页，不得不说，这本书的序言部分就以一种非常独特的方式抓住了我的注意力。它没有直接抛出晦涩的公式或者生涩的概念，而是从物理学发展史的一个关键节点——黑体辐射问题——入手，娓娓道来。作者通过对这个历史难题的精彩回顾，巧妙地引出了量子理论诞生的必然性。我尤其喜欢作者在描述普朗克引入能量子时所用的类比，比如将能量比作“离散的糖块”，而非连续的“糖浆”。这种形象化的语言，对于一个初学者来说，极大地降低了理解的门槛。它让我意识到，我们习以为常的连续性在微观世界中可能并不适用，这本身就是一个颠覆性的想法。 接着，书中对光电效应的阐述也同样令人印象深刻。爱因斯坦的光量子假说，在作者的笔下，不再是冰冷的公式，而是一场关于“粒子性”和“波动性”的哲学辩论。作者详细解释了经典电磁理论在解释光电效应时的窘境，然后笔锋一转，介绍了爱因斯坦如何大胆地提出光子这一概念，并且成功地解释了实验现象。我反复阅读了关于光子能量与光频率关系的推导，作者的讲解层层递进，逻辑清晰，即使是对数学不太敏感的我，也能大致领会其中的奥妙。更让我感到惊喜的是，作者还引用了一些当时的物理学家对此理论的质疑和争论，这使得整个理论的发展过程更加立体和生动，也让我看到了科学探索的曲折和伟大。

评分☆☆☆☆☆

我对《基础量子力学》中关于“算符的厄米共轭”以及“能量本征值是实数”的论证印象深刻。在此之前，我一直认为物理量都是实数，但作者在这里指出，在量子力学中，描述物理量的算符通常是厄米算符。通过详细的数学推导，作者证明了厄米算符的本征值一定是实数，而本征函数也具有正交性。这让我恍然大悟，原来物理量之所以是实数，是因为我们所使用的算符具有这种特殊的数学性质。 作者在解释厄米算符时，还引入了“埃尔米特伴随”的概念，并详细说明了它如何与算符本身的作用相结合，得到一个实数。这种严谨的数学表述，让我对量子力学的数学基础有了更深刻的理解。书中还举例说明，像哈密顿算符（描述能量的算符）就是厄米算符，因此粒子的能量总是实数，不会出现虚数值的能量，这与我们的物理直觉相符。这种将抽象的数学概念与物理实在联系起来的讲解方式，让我对量子力学的自洽性和普适性有了更强的信心。

评分☆☆☆☆☆

《基础量子力学》这本书中对“势阱”和“能级”的分析，让我对微观粒子的运动有了更直观的认识。作者并没有直接给出复杂的公式，而是从一个简单的一维无限深势阱模型入手，详细讲解了粒子在被限制在一个区域内时，其能量不再是连续的，而是量子化的，存在着一系列离散的能级。我反复研究了在无限深势阱中，粒子能量和波函数是如何随着势阱宽度和量子数的变化而变化的。 更吸引我的是，作者随后引入了一维有限深势阱模型，并分析了粒子如何可能“穿透”这个势垒，即“隧道效应”。这个概念对我来说简直是科幻般的。我花了很长时间去理解，为什么一个能量不足以越过势垒的粒子，却有可能出现在势垒的另一侧。作者通过计算波函数在势垒区域的非零值，以及粒子穿透势垒的概率，让我一步步理解了这一反直觉的现象。书中还提到了势垒在半导体、核衰变等实际应用中的重要性，这让我看到了量子力学不仅仅是理论，更是解释和改造世界的力量。

评分☆☆☆☆☆

《基础量子力学》书中关于“狄拉克符号”的介绍，让我觉得学习量子力学变得更加优雅和简洁。在此之前，我习惯于使用波函数 $psi(x)$ 来表示量子态，但狄拉克符号 $|psi angle$ 及其对应的“ket”和“bra”形式，让我意识到描述量子态可以有更加抽象和普遍的方式。作者通过类比，将狄拉克符号比作“向量”和“对偶向量”，并详细解释了如何将波函数与狄拉克符号联系起来。 我特别喜欢作者是如何用狄拉克符号来表示物理量和它们的算符的。比如，一个物理量 A 对应的算符可以写成 $hat{A}$，而一个量子态 $|psi angle$ 经过算符 $hat{A}$ 作用后，会变成另一个量子态。如果这个量子态是 $hat{A}$ 的本征态，那么作用结果就是该本征值乘以原来的量子态，即 $hat{A}|phi angle = a|phi angle$。这种简洁的符号系统，极大地简化了复杂的量子力学方程。作者还展示了如何用狄拉克符号来计算物理量的期望值，以及如何描述量子态的演化。这让我觉得，掌握了狄拉克符号，就如同获得了一把开启量子世界大门的钥匙，可以更高效地处理和理解量子力学的问题。

评分☆☆☆☆☆

《基础量子力学》这本书中关于算符和本征值的章节，对我来说是一次思维的洗礼。之前我总是把物理量看作是数值，但作者在这里引入了“算符”的概念，让我意识到在量子世界里，物理量更像是“操作”，是对量子态的某种“作用”。我花了很多时间去理解，为什么位置、动量这些我们熟悉的量，在微观世界中需要用算符来表示。作者通过类比，比如将算符比作“函数”，来帮助我们理解它的作用。 让我印象最深刻的是，作者详细讲解了算符的对易关系。像位置算符和动量算符，它们之间的对易关系不为零，这意味着我们无法同时精确地测量一个粒子的位置和动量。这不就是著名的海森堡不确定性原理的数学根源吗？作者将这个抽象的原理，通过算符的对易关系一步步推导出来，让我觉得豁然开朗。书中的例子，比如对一维无限深势阱中粒子的能量本征值和本征态的求解，非常有指导意义。作者一步步展示了如何从薛定谔方程出发，通过引入哈密顿算符，找到能量的本征值和对应的波函数。这个过程严谨而富有启发性。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习一本叫做《基础量子力学》的书，它关于波函数的介绍简直是打开了新世界的大门。我一直以为物理学就是那些冷冰冰的公式和定律，但这本书让我看到了其中蕴含的深刻哲学。作者用了一种非常巧妙的方式来解释波函数，它不是一个具体的位置，也不是一个确定的速度，而是一种“可能性”的描述。一开始我有点难以接受，怎么一个粒子会有这么多可能性？但作者通过对衍射实验的解读，让我逐渐理解了这种概率性的描述。特别是双缝实验的部分，作者详细地分析了单个粒子通过双缝时产生的干涉图样，这完全颠覆了我对粒子运动的直观认识。 更让我着迷的是，书中还讨论了波函数塌缩的概念。当进行测量时，本来弥散在空间中的波函数会瞬间“坍缩”到一个特定的状态。这个过程充满了神秘感，也引发了我很多思考。作者并没有回避量子力学的“怪异”之处，而是将其作为科学研究的一部分来呈现。我喜欢作者在解释波函数塌缩时，没有急于给出定论，而是引用了哥本哈根解释、多世界解释等不同的观点，让读者自己去体会其中的复杂性和魅力。这种开放式的讨论，让我感觉自己不再是被动地接受知识，而是参与到一场智力探索的旅程中。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《基础量子力学》的过程中，我被书中对原子结构演进的叙述深深吸引。从卢瑟福的行星模型到玻尔的原子模型，再到量子力学对原子轨道的全新描述，作者以一种引人入胜的叙事方式，勾勒出了人类对微观世界认识的每一次飞跃。我尤其欣赏作者对玻尔模型局限性的阐述，它虽然成功解释了氢原子光谱，但对于多电子原子却显得力不从心。书中没有直接跳到薛定谔方程，而是花了相当篇幅解释了为什么需要一种全新的理论来描述原子。 作者通过一系列精心设计的例子，比如原子光谱的精细结构，让我看到了经典物理学在解释这些现象时的无能为力。然后，他引入了“量子数”的概念，详细解释了主量子数、角量子数、磁量子数以及自旋量子数是如何“编码”一个电子在原子中的状态。我对每一种量子数的物理意义都进行了深入的理解，比如角量子数决定了电子轨道的形状，而磁量子数则决定了轨道在空间中的取向。这种细致入微的讲解，让我对原子内部的复杂结构有了一个前所未有的清晰认识，也体会到量子世界的神奇和精确。

评分☆☆☆☆☆

翻阅《基础量子力学》时，书中关于“全同粒子”和“交换对称性”的章节，给我留下了深刻印象。我一直以为粒子是各自独立的，但作者指出，在量子世界里，很多粒子是“全同”的，这意味着我们无法区分它们。更令人费解的是，全同粒子的波函数在交换这两个粒子时，会遵循严格的对称性规律。作者详细区分了费米子和玻色子，以及它们各自对应的反对称波函数和对称波函数。 我花了很长时间去理解，为什么费米子（比如电子）的波函数交换时会变成负号（反对称），而玻色子（比如光子）的波函数交换时保持不变（对称）。作者通过对分子光谱、固体的能带结构等现象的解释，让我看到了这种对称性原理的强大威力。特别是泡利不相容原理，正是源于费米子的交换反对称性，它解释了原子核外电子的排布，也间接解释了化学元素的周期性。这种将抽象的数学原理，与宏观世界的物理现象联系起来的讲解，让我感到惊叹。