明白了，这里面没有仆么要弄明白的。”Dyso还说，按照这··趋 势，应当是“新的每一代学生学习量子力学都比他们的老师学得容 易些。”以至下“最后…学生们会一开始就将量子力学当做一种 简单而自然的思考方式来接受。 Dyson是在量子力学建立起来三上年之后说这番话的，那个 时候本书作者止在学习量子力学。如今又过了三十年，情况好象 还没有发生根本的改变。尽管如此，进步仍然是有的。例如，三十 年前的理论力学课程里，还很强调要弄通流体力学的速度场描， 好为电动力学的学习打下基础；而且必定要讲到Poisson括号，来 为量子力学做准备。现在，由于课程的精简，这些做法都不再必要 了。今天的学生，可以先潍握电磁场理论再去学流体力学，也可以 只熟悉量子力学里的对易关系而不知Poisson括号为何物。：时代 毕竟变了。 再举一个我们这代人亲身经历的例子。在晶体管初露头角的 那一段时斯里，讲晶体管电路的书籍往往拿它的集电极、基极和发 射极，分别比喻作电子管的板极、栅极和阴极。虽然两者的工作机 制大不相同，但这种对应的确有助于原来对电子管很熟悉的读者 过渡到品体管的领域。可是，过了十年八年，情况发生了逆转。新 的·一代青少年，一开始就接触品体管，他们也许从来没有见过一个 普通的电子管。这个时候，再象以前那么讲就不合适了。现在早 就应当反过来，从晶体管电路过渡到电子管电路，才容易使学生 接死。 本书的日的，就是试图从现代的观点，把量子力学当做一门独 立的动力学理论，为它给出一套前后一致的、充分而又必要的概念 体系。在这一体系里，突出强调了几率幅描写的根本兹义，而摒弃 了波粒二象性之类的早期论证。在定程度上：，本书的讲法反映 了近二卜年来际物理学文献里占着愈来愈大的优势的量子力 ·3
学统计解释的基本君法。 鉴于一般教科书主要介绍量子力学的数学程式和它的应用， 很少深入展开对基本概念的讨论。对这方面有兴趣的读者，即使 找过儿本名著来看，也很难得到满足。另一方面，关于测量理论和 量子逻辑等论题的为数不少的专著，却又显得高不可攀而很少有 人问津。本书希望能够填补中间层次这个空档，给出一本集中讨 论量子力学概念问题、比教科书深人而又面向广大教师和学生等 谈者的参考读物。 由于本书所讲的许多内容，同好些教科书的传统说法大异其 趣，一些不熟悉这方面讨论进展情况的读者，很可能会床之为异端 邪说而不屑一顾。因此，为了使那些在这方面曾经怀过或者仍然起 脊求知欲望的读者不至于掩卷而去，书中不惮其烦地广征博引，大 量摘取散见于各种文献中的一些著名和不怎么著名的学者公开发 表的论述，以证明有关论题早已经不是什么禁区，起码是可以讨论 的。然而，我们不是简单地罗列各种不同的观点。读者不稚发现， 作者是有明显偏爱的。我们说过，本书的目的在于整理出一套比 较简单干净的概念体系。因此，所引用的材料都只是作为旁证而 不是信条。同时，本书的主要目的不在于批评或者宜扬某一学派 的观点，而只是说出我们认为适当的看法。因此，如果有一些读者 看过之后，惊呼这是对哥本哈根学派离经叛道之作，或者有另一些 读者相反地认为不过是拾哥本哈根学派之牙慧，对子这些可能的 议论，作者将不予置辩。 篇首所引语录，是<老子》里开宗明义的两句话。近读汤川秀 树的回忆录*，发现他对这两句话有一种新的解释，使我很受启发。 仿照汤川的诠释，我把这两句话理解成： ·汤川秀树，《创造力和直觉一一个物理学家对于东西方的考熹，周林东体， 复旦大学出版社(1987)。 。4
自然的规律和秩序是可以讲述请楚的，但它们不是通常意义 的规律和秩序。科学的术语和概念是可以给子称呼的，但它们不 是通常意义的术语和概念。 我觉得，这两句话对本书所讨论的问题，确是最贴切不过了。 微观世界的规律是可以讲清楚的，但它不是我们习见的宏观世界 的规律。量子力学的概念是可以弄明白的，但它不是我们习用的 经典物理学概念。这就是在本书里贯彻始终的一条原则。 为了照顺到第一次学习量子力学的学生和物理学界以外的读 者，我们把起点放低一些，主要只讨论非相对论性量子力学，或者 说相应于初等量子力学课程里涉及的概念内容。虽然我们不深人 开对多体问题、相对论性也子理论和品子场论的详细讨论，也已 经包括了整个现代量子理论里最主要的基本概念。出子同样的考 虑，我们避免一开始就追求使用严格的数学工具，而是一直把物理 内容的讨论放在第一位。当然，在叙述基本概念的同时，必定要提 到一些比较具体的规定，一些比较细致的数学论证，以及在各个论 题上的进一步发展。但是，由于篇幅关系，我们不可能对这些枝节 问题一一详细说明，一般只限于指出问题所在，并且列出有关的文 献篇目，有兴趣的读者可自行参阅。 本书第一章是绪论。第二章陈述了量子力学的基本假设。第 三章到第五章分别讨论了态函数的儿率诠释、态叠加原理和不确 定关系，以及它们同基本假设之间的关系。第六章再回过头来讨 论态的概念和经典对应。这几章的全体构成了量子力学的完整的 概念体系，其中每一章的叙述都有相对的独立性，可以按照需要单 独抽出来阅读。 关于量子力学原理，争论的题目太多，而且其中大部分都长 期停留在纯观念讨论的水平上。华而，近二十多年来，已经提出了 5
一些专门设计来检验显子力学基本原理的实验，并且其中几个这 样的实验已经取得了确定的结果。我们在最后的第七章里，简单 介绍Bl1不等式，A-B效应，中子干涉和光的相干性等几方面引 人瞩目的进履。这些新近的实验结果，必将促进我们对量子理论 基本概念的深人理解。 本书从内容到形式都不可能是十全十美的。我们也没有刻意 追求逻辩上的完善。书中的叙述肯定有遗漏，有重复，还有多余和 失误，也可能有前后矛盾之处。我们决不认为本书的讲法是什么 不可更动的定论。作者只是希望，本书有助于读者阔眼界，活跃 思想，对这方争论的症结所在得到了解，并且看到进一步钻研的 方向。 书中每一章的公式和参考文献分别按出现先后顺序绵号。如 引述其他章里的公式和文献，则有两个编号数字，中间用圆点分 开，前一数字是章数，后一数字是该章内的顺序号数。如(2.2)式 指第二章(2)式，[1.10]指第一章文献[10]等。全书括图不多，不 再分章而统一编号。 书中正文所引外国人名，除日本人名尽登用原文汉字外，一般 都使用汉语拼音字母写出。对于拉丁语系民族的姓氏，实际上即 按国际惯例，用原文写出。对于苏联人名和未查到汉字的日本人 名，侧使用惯常的拉丁字母拼音。但对于由人名派生的词汇，则用 汉语译出，如Newtonian mechanics作“牛顿力学”，Hermitian operator作“厄密算符”等。 书中所引外文文献内容，凡找得到原著的，尽量按原文译出和 核对；只找到中译文的，按中译文引用。因此，本书引文如有与已 出版的中译文不符之处，均系本书作者的重译或者改动。 作者衷心感谢胡宁教授欣然为本书作序，感谢郭硕鸿教授对 本工作的支持。 。6
作者还感谢中山大学教务处的支持。 关洪 1987年12月于广州