点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:如何学习量子力学?这本书告诉你答案
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

如何学习量子力学?这本书告诉你答案

来源:光明网2024-07-31 16:09

  近日,由中国工程物理研究院研究生院和内蒙古大学联合举办的“2024量子物理:基础,前沿和科学教育”会议在内蒙古大学召开。会上,中国科学院院士、理论物理学家孙昌璞作题为《量子力学研究性教学探索——兼议<量子力学现代教程>的写作》的报告,探讨了《量子力学现代教程》的教材特点、优势,以及量子力学教学现代化的重点、难点和教学方法。

如何学习量子力学?这本书告诉你答案

  孙昌璞表示,对于研究性教学的深入思考促使他总结多年教学经验,撰写了《量子力学现代教程》一书。该书体现了其对量子力学研究性教学的系统性思考。注重还原真实的量子力学发展史,强调从原始文献出发而非通常其他教科书,力求使量子力学的教学“更讲道理”。

  什么是研究性教学?为什么量子力学需要研究性教学?怎么由此让量子力学教学更讲道理?孙昌璞认为,研究性教学应该更加重视“教”本身的研究。在教学中引入科研训练和小型科研项目固然是研究性教学需要的,但学习阶段不宜过于强调做科研项目。研究性教学一是要厘清教学知识点,二是要从原始文献出发,讲清它们的逻辑。这就要求老师有深厚的学养和较深的科研背景。

  孙昌璞以波动力学和矩阵力学的等价性为例,指出传统教科书中对这种等价性要么一带而过,要么采信玻尔的评价,认为这种等价性的证明自动蕴含了玻恩概率诠释。但在《量子力学现代教程》中,孙院士对这一问题进行了详细的科学史探究,展示了证明波动力学和矩阵力学的等价性并不能自动给出玻恩概率诠释。这方面的教学不仅还玻恩以“公道”,彰显了他的概率诠释的重要意义,而且通过对这个问题的辨析,引导学生建立批判性思维和对量子力学原理的深刻理解。

  另一个例子则是关于正则对易关系。不少教科书都称这一关系为海森堡正则对易关系,但实际上,这一关系是玻恩率先得出的。该书通过对这个问题的探讨,引导学生理解正则对易关系为什么成立,明白如何导出这一基本公式,从而体会到量子力学是“讲理的”。

  孙昌璞还在书中对散射问题为什么能够用定态方法处理进行了剖析,强调若不从玻恩等人的原始文章出发,这一问题很难说清,这也是很多教科书未能做到的。对于当下的量子力学方面的教科书,孙昌璞给予了概观性的评价。他以《费曼物理学讲义》为例,指出其中用二态系统模拟约瑟夫森效应的推导因忽略对称性自发破缺,实际上并不正确。通过这个例子,孙昌璞院士告诫大家不能对经典教材过于迷信,要有自己的思考。

  孙昌璞指出,研究性教学要培养学生的独立判断力,不盲从,不轻信,养成探讨公式背后的道理的习惯。他希望“老师要用研究性的教学激发学生创造性的学习。”(蔡琳)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 广西贵港:全力开展抢险救援工作

  • 陈立泉:为锂电筑基,逐梦“电动中国”

独家策划

推荐阅读
从安装智能芯片的比赛用球,到协助裁判的视频技术,再到支持百万球迷转运的中国列车……这支“中国队”被美国消费者新闻与商业频道誉为世界杯供应链“不可或缺的一环”。
2026-07-08 10:08
7月7日是小暑节气,恰逢年度“最小太阳”现身天宇。当日凌晨2时左右,地球过远日点,这是一年中地球距离太阳最远的位置,这天观测到的太阳视直径为全年最小。
2026-07-08 10:06
近日,西南石油大学新能源与材料学院光伏材料与技术科研团队传出好消息:其研发的小尺寸超高效叠层太阳能电池光电转换效率接近35%,大幅超越常规太阳能电池的光电转换效率。
2026-07-08 10:04
目前,大连海事大学已与72家行业单位建立联合培养,共建162个专业实践基地、4个工程技术中心,聘任600余名企业导师,真正实现“工程出题、校企共答、产业阅卷”。
2026-07-08 09:52
一生钢铁报国,一生慷慨无私。崔崑院士走了,但他留下的,是钢的筋骨,是火的温度,是一颗永远滚烫的赤子之心。
2026-07-08 09:45
在河北雄安人工智能产业园的一楼展厅里,一台工业机器人正利落地演示货物搬运,机械臂精准而有力;楼上,键盘敲击声此起彼伏,研发人员专注地写着代码。产业园一年前才“开业”,如今已成为人工智能公司发展的产业高地。这里诞生的国内首个处理结构化数据的通用大模型,适用于多个工业场景;这里诞生了便携式颅脑出血检测分析仪,让医学检查更加快捷便利……
2026-07-07 09:44
从“争第一”的局部超越,到“创唯一”的向上突围,再到“守专一”的产业韧性,这三重创新路径相互交织,共同勾勒出中国从“世界工厂”迈向“创新引擎”的壮阔图景
2026-07-07 09:42
近日,在内蒙古阿拉善盟额济纳旗东风镇古日乃嘎查的航天育种试验基地内,曾搭载实践十九号卫星的荒漠肉苁蓉“太空种子”,在地面选育试验中取得关键进展——首批试验植株成功开花。
2026-07-07 09:40
高校专业目录的更新,绝非简单的名称变动,而是立足国家需要、顺应产业发展、面向科技前沿之举。新农科教育已不再是单纯的“种地养猪”,而是要有系统思维和交叉学科背景,特别是打破农学、工学、理学等传统学科壁垒。
2026-07-07 09:39
夏日时节,我们有时会看到湖泊或水库的水面被一层厚厚的绿色“油漆”覆盖,水体浑浊还伴有一股怪味。“这种差异解释了为什么蓝藻水华会出现种群层面的快速崩溃,‘死亡信号’一旦扩散,就会迅速引发整片区域的蓝藻种群崩溃,也解释了为什么蓝藻水华会‘突然消失’。
2026-07-07 09:36
天问二号探测器历经约400天、行程约10亿千米的“追星”之旅,于近日与小行星2016HO3成功交会,到达距离小行星20千米处,开始科学探测。
2026-07-06 10:03
发射节奏加快、组网进程提速……近段时间以来,商业航天领域捷报频传,产业发展动能持续增强。
2026-07-06 09:54
航运活跃,满载着中国经济的蓬勃生机,也给水上交通安全带来更大挑战。今年以来,我国海事部门接连推出新举措,通航管理越来越精细高效。
2026-07-06 09:53
6月25日,科技部党组书记、部长阴和俊作了“建设科技强国支撑高质量发展”专题报告,现以问答形式摘要刊发。
2026-07-06 09:50
余姚在人才项目孵化中,不搞“撒胡椒面”式的平均用力,而是探索让链主企业充当“母体”,将创业团队“孵”出来。
2026-07-06 09:48
作为获批建设的全国首个引领性国家创新型城市,2024年、2025年,南京在全国城市创新能力百强榜单中连续两年位居第五。
2026-07-06 09:40
近年来,场景已成热词,一些企业甚至认为:“缺场景比缺资金还紧迫。我国有14亿多人口,庞大的人口基数孕育了巨大的消费市场和多样化需求,为新技术新产品提供了广阔而丰富的应用场景。
2026-07-03 09:50
夏日炎炎,海南三亚崖州湾,田间的南繁季已结束,而“数据田”里的育种仍在进行。走进海南大学南繁学院,基因组与大数据育种实验室里,不见培养皿与种苗圃,映入眼帘的是运转不息的机房。
2026-07-03 09:28
本次特检坞修历时25天,团队逐项攻坚100余项检修改造项目,同步完成全套船舶资质证书更新换发,完成燃油舱扩容升级,新增149立方米舱容,续航力由1.5万海里增加至1.8万海里,船舶自持力由60天提升至70天。
2026-07-03 09:21
北京经济技术开发区相关负责人表示,这座工厂把汽车、3C领域的精密制造经验“移植”到机器人身上,不仅让批量生产更稳、成本更低,还让每台机器人品质如一。作为世界机器人大会永久举办地,未来,北京亦庄将锚定“世界机器人看亦庄”的目标,在制造、数据、场景、安全治理上全面发力。
2026-07-03 09:20
加载更多