1小时科普 量子力学

第1 章 引论 1

1.1 总论 2

1.2 量子 7

1.3 经典物理学和量子力学 8

1.4 什么时候必须用到量子力学 10

第2 章 经典物理学的困境 15

2.1 牛顿三个运动定律遇到了问题 16

2.1.1 对牛顿第一定律的讨论 16

2.1.2 对牛顿第二定律的讨论 19

2.1.3 对牛顿第三定律的讨论 21

2.2 量子论创立之前的经典物理学 22

2.3 经典物理学遇到的困难 25

第3 章 旧量子论时期 29

3.1 新世纪来临：普朗克的突破 30

3.2 光电效应 36

3.3 有核原子模型 39

3.4 玻尔的原子理论 42

3.5 波粒二象性 50

目 录

科

量子力学

1

小时

普

VIII

第4 章 量子力学的创立 61

4.1 海森伯的矩阵力学 62

4.2 薛定谔的波动力学 66

附：狄拉克和他的q 数形式 71

4.3 量子力学的基本假设和数学框架 77

4.4 薛定谔方程 85

4.5 波函数的几率解释 89

4.6 测不准关系 94

4.7 爱因斯坦与玻尔的争论 98

4.7.1 爱因斯坦和玻尔在量子力学的解释方面的争论 101

4.7.2 在测不准关系上的争论 103

4.7.3 关于量子力学完备性的争论 104

第5 章 更多的量子力学基础 107

5.1 波函数坍缩 108

5.2 态叠加原理 110

5.3 薛定谔的猫 112

5.4 泡利不相容原理 117

5.5 量子隧道效应 124

5.6 1 小时可以大致科普量子力学吗？ 126

第6 章 非定域性和量子纠缠 129

6.1 EPR 悖论 130

6.2 量子纠缠 134

6.3 博姆的隐变量理论，贝尔不等式 139

6.4 量子密码 149

6.5 量子隐形传态 153

6.6 量子通信 156

6.7 量子计算 160

目 录

IX

第7 章 高等一点点的量子力学 165

7.1 自旋是什么 166

7.2 非相对论性量子力学的第三种形式 171

7.3 相对论性量子力学 178

7.4 量子力学看起来应该是这样的 179

7.5 密度泛函理论 183

7.6 量子力学的随机性、叠加性和非定域性 186

第8 章 今日的量子 191

8.1 量子力学和相对论的不相容 192

8.2 当今的物理学 198

8.3 量子力学的学习方法 204

8.4 谈谈诺贝尔奖 209

8.5 爱因斯坦对量子力学的看法 214

8.6 杨振宁对量子力学的贡献 218

参考书目 226

附录A 量子力学发展简史 228

A.1 量子论创立之前经典物理学在热辐射现象上的进展 228

A.2 旧量子论的诞生和发展 229

A.3 量子力学的创立和完善 234

附录B 对称性与守恒定律 239

人名的中英文对照 242

后记 249