简介作者根据自己的教学经验和科研成果，把高等量子力学该讨论的内容及相关的数学方法，作了全面的归纳分析，再整理出易于读者理解的逻辑体系，并于1981年首先写出讲义，此后又边教边改，千锤百炼才写成这本书。全书共分十章，分别讲述量子力学的基本概念和方法、量子散射理论、量子力学中的对称性和角动量理论、电磁场的量子化及其与荷电粒子的相互作用、密度矩阵与量子统计、量子力学中的相位、电子在磁场中的运动、量子多体问题方法及其应用、相对论性量子力学、从实验看量子力学基本解释。书中不少内容，如Levinson定理、几何相、Casimir效应、分数统计、狭义相对论本质、量子力学的基本解释等，都反映了作者的专题研究成果。本书可作为物理类研究生的教材和高年级学生的参考书，对于有关学科的研究人员都是案头必备的参考书。它将帮助你从量子力学这扇大门走向各自的前沿研究领域。片断：个量子力学的问题，他都会回答。但我问他：这些量子力学问题，哪一个你觉得是妙的？然而他却讲不出来。对他讲起来，整个量子力学就像是茫茫一片。我对于他的看法是：尽管他吸收了很多东西，可是他没有发展成一个taste。这就是我所以觉得对他的前途发展不能采取最乐观态度的基本道理。因为学一个东西不止是要学到一些知识，学到一些技术上面的特别的方法，而是更要对它的意义有一些了解，有一些欣赏。假如一个人在学了量子力学以后，他不觉得其中有的东西是重要的，有的东西是美妙的，有的东西是值得跟人辩论得面红耳赤而不放手的，那我觉得他对这个东西并没有学进去。他只学了很多可以参加考试得很好分数的知识，这不是真正做学问的精神。他没有把问题里面基本的价值掌握住。学一个学科，不止是物理学，不但要掌握住它们里面的知识、定理和公理，更要掌握住这些知识、定理和公理的意义、精神及其重要性，等到你觉得这些东西重要到一个程度时，你才是真正把这些东西吸收进去了。我想一个思考比较成熟的、念得很好的学生，如果能够在一个早的时候接触到一些风格比较合适或者是比较重要的文章，并吸收了它们的精神，这对他将来选择正确的问题和正确地解决问题的方法是会有很大帮助的。1.1自旋二态体系1.1A电子的自旋对原子、分子过程的长期研究使人们逐渐懂得：对微观世界一个态的认识，与过去对宏观状态的描写是很不相同的。最能显示这一特色的体系是电子的自旋，乍看起来，它似乎完全没有经典的对应本书前言序1978年全国恢复研究生制度以后，高等量子力学（“高量”）就被列为物理系各专业研究生必修的一门基础理论课。我边干边学地开始上这门课，于1981年印出了一本《高等量子力学选题》讲义，以后陈苏卿又多次上这门课，并编写了《高等量子力学》讲义。我们虽早有写书的念头，但实际上一拖就是十几年，原因是多方面的。涉水方知深浅。在四十多年的科研历程中，不断地从各个角度学习和应用量子力学，我们才逐渐体会到这门学科的博大精深，可以说经历了由“薄”到“厚”再到“薄”的过程，也可说是经历了由“胆大”到“胆怯”再到重新恢复勇气的过程。我们深知：写书必须以科研为后盾，而写书又不同于科研，原则上一字一句都不许有错，不能误人子弟。想做到这一点谈何容易，再想有新的体会更属难事。然而，正如量子力学有“不确定关系”那样，面对学科范围如此之广，变化发展如此之快，作者时间和水平有限而客观上又确有需要等诸多矛盾因素，我们惟有鼓起勇气，在可能范围内最大限度地作一次努力。“理论联系实际”，这是学校教育的一个永恒主题，在我们看来，也是当前理论物理教学改革的一个迫切问题。多年以来，我们对“从一般到特殊”的演绎法是十分重视的，我们常常追求理论的系统性、完整性和严格性。本来演绎法、系统性、完整性和严格性也都是好东西，但一旦过了头，便走向反面。因为一切都是相对的，本来同样重要的“从特殊到一般”的分析归纳法被大大地忽视了，而这是不符合物理学发展规律的。过去不少书虽然对读者很有帮助，但对年轻人的培养教育也有不利的一面，虽然他们学到了一定的知识，但更多地学到的是计算方法，而不是思想方法，甚至在思想上反而受到束缚。我们从多年来理论物理的教学中看到一个现象，来问教师问题的多半是计算中有困难的学生，而那些自以为学得很好的学生很少来提问题。这决不是一种好现象。我们认为：学物理不能把演绎法讲过头，而应该多学一些“从特殊到一般”的分析归纳法，并把它与演绎法结合起来，这是本书写作时的主要指导思想之一。学习在本质上是自学，科研在本质上是探索。对开始想做研究的研究生来说，最重要的是两个字：M0tivation和Observation。一本书或一篇文章首先要引起读者的兴趣，产生强烈的好奇心和求知欲，一定要让读者知道作者在讲什么？提出了什么问题？困难在哪里？解决到什么程度？这样才会激发起动机或动力（Motivation）。然后同样重要的是眼光或洞察力（Observati0n）：有时是一眼看到问题，更多情况下是在摸索中转了几个弯才看到解决问题的曙光，才有可能找到正确的前进方向。于是再坚持一下，情况豁然开朗，突然看到了关键之点或突破口在哪里？第三是正确的方法，最后才是计算的细节。数学计算不是不重要，但它变得重要是在有了Motivation和Observati0n之后，而不是在这之前。过去我们在有些理论物理课上讲了那么多内容，其中不少对初学者是不必要的，因为他们当时还不可能懂；而在他们经过许多年成为专家后再回头去看时，又会感到那些内容原来是多余的。因此，本书虽仍以演绎法作为叙述的主线，也注意理论的系统性、完整性和严格性，但适可而止；同时注意多讲“从特殊到一般”的分析归纳方法，力求讲清楚Motivati0n和Observation；多介绍新的实验结果，并讨论它们对理论发展可能提供什么启示？还适当地反映作者自己的研究成果或见解［如Levinson定理（§2.4）、几何相（§1.6E，§6.4）、Casimir效应（§4.6）、分数统计（§7.3C，D）、狭义相对论的本质（§9.5）和量子力学的基本解释（§10.3）等］。我们知道，有些问题在学术界一直存在着这样或那样的看法。然而，物理学首先是实验科学，我们讨论问题一定要从事实出发而不是从概念出发。伽利略说得好：“一个科学家必须超越‘单纯的思索（merethink）’，必须通过实验来‘聪明的提问（intelligentquestions）’”。幸运的是：时值世纪之交，一系列令人惊异的新的实验发现接踵而至。现在应该是认真地面对实验事实，从基本观念上讨论这些问题的时候了。根据类似的考虑，我们在各章后只列出若干参考文献而不列习题。我们觉得同学们时间有限，有不为才能有所为，为校验正文的许多计算已经要花很多时间了，还要留足够时间去深入思考，相互讨论，没有必要另外再做许多习题（有些习题在当年就是一篇小论文，这对同学们的要求未免太高了）。当然，我们必须承认自己并没有在习题上花足够时间去收集分析和整理，还希望各位老师从其他“高量”参考书予以补充。总之，本书基本上涵盖了目前各校通用的“高量”教学大纲的内容，同时也反映了作者对这门学科的心得体会以及在教学上一种新的尝试。庄子曰：“吾生也有涯，而知也无涯”；杜甫诗曰：“文章千古事，得失寸心知”。字斟句酌，临笔踌躇。本书清样印出后，虽于1999年秋冬在复旦一个三十多人的研究生班上作为教材使用一遍，与同学们一起仔细地校订了一次，犹恐谬误或不当之处，仍在所难免，尚望广大老师同学、专家学者惠予指正为幸。纵一字之改，亦吾师也。是为序。倪光炯2000年2月于复旦大学
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