學(xué)量子力學(xué)要有什么(要學(xué)量子力學(xué),需要先學(xué)什么基礎呢?)
1.要學(xué)量子力學(xué),需要先學(xué)什么基礎呢?
對于許多人來(lái)說(shuō)，也許量子力學(xué)比相對論更為有用。
后者一般用于研究基本粒子的產(chǎn)生和相互轉化以及大尺度的時(shí)空結構，但對于20世紀人類(lèi)的生產(chǎn)生活，原子層次的世界顯得更為重要。30年代，量子力學(xué)用于固體物理，建立了凝聚態(tài)物理學(xué)，又用于分子物理，建立了量子化學(xué)。
在此之上，材料科學(xué)、激光技術(shù)、超導物理等學(xué)科蓬勃發(fā)展，為深刻影響20世紀人們生活方式的計算機技術(shù)、信息技術(shù)、能源技術(shù)的發(fā)展打下了基礎。在20世紀上半期，量子力學(xué)深入到微觀(guān)世界，發(fā)展了原子核結構與動(dòng)力學(xué)理論，提出了關(guān)于原子核結構的殼層模型和集體模型，研究了原子核的主要反應如α、β、γ嬗變過(guò)程。
在天體物理中，必須要用到量子力學(xué)。對于那些密度很大的天體，如白矮星、中子星，當核燃料耗盡時(shí)，恒星的引力將使它坍縮，高密度天體的的費米溫度很高，比恒星實(shí)際溫度高得多，白矮星的電子氣兼并壓和中子星的中子兼并壓抗衡了引力，此時(shí)量子力學(xué)效應對于星體的形成起了決定性的作用。
對于黑洞，其附近的狄拉克真空正負能級會(huì )發(fā)生交錯，因此有些負能粒子將可能通過(guò)隧道效應穿透禁區成為正能粒子，飛向遠方。黑洞的量子力學(xué)效應很有意義，值得研究。
盡管量子力學(xué)取得了巨大成功，但是由于相對于牛頓力學(xué)而言，量子力學(xué)與常識的決裂更為徹底，因此對于量子力學(xué)的基礎仍舊存在著(zhù)許多爭論，正如玻爾所說(shuō)：“誰(shuí)不為量子力學(xué)震驚，誰(shuí)就不懂量子力學(xué)。”愛(ài)因斯坦和玻爾在20世紀上半期關(guān)于量子力學(xué)是否自恰與完備展開(kāi)了大討論，引發(fā)了一系列關(guān)于量子力學(xué)基礎的工作，如隱變量理論、貝爾定理、薛定諤貓態(tài)實(shí)驗等，這些工作使得我們看到理解量子力學(xué)的艱難。
量子力學(xué)的應用，一方面讓我們感覺(jué)到現實(shí)世界豐富多彩的離奇特性，另一方面反過(guò)來(lái)也促進(jìn)我們對量子力學(xué)基礎的理解。20世紀下半期，量子力學(xué)在基礎和應用研究上又煥發(fā)出了青春。
對超導本質(zhì)、真空的卡西米爾效應、分數與整數量子霍爾效應、A-B效應和幾何相因子、玻色-愛(ài)因斯坦凝聚和原子激光等的研究，極大地豐富了人們對物理世界的認識，而對這些效應和技術(shù)的研究，必將對21世紀的科學(xué)進(jìn)步產(chǎn)生深遠意義的影響。
2.求助
數學(xué)基礎：微積分、微分方程、數學(xué)場(chǎng)論、行列式、矩陣、線(xiàn)性代數、排列組合、概率論。
物理基礎：普通物理，原子物理，理論力學(xué)，統計力學(xué)。
數學(xué)部分就是大學(xué)的數學(xué)書(shū)，比如四川大學(xué)編的物理類(lèi)專(zhuān)用的《高等數學(xué)》三本等等。
物理部分推薦《費曼物理學(xué)講義》三卷以及趙凱華主編的新概念物理學(xué)系列，或者就是大學(xué)物理書(shū)即可。
再補充幾點(diǎn)：
1）數學(xué)部分，《數學(xué)物理方法》中的偏微分方程的級數解法、泛函分析、復變函數等內容也會(huì )用到；對易代數似乎沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的數學(xué)書(shū)，就是在學(xué)量子力學(xué)時(shí)同步學(xué)習的；《群論》也很重要，但那是相當高程度時(shí)才需要，現在先不必學(xué)。
2）物理部分，還要學(xué)會(huì )狹義相對論，較高程度的量子力學(xué)都是相對論性的，比如著(zhù)名的狄拉克方程。
3）個(gè)人建議，立即就開(kāi)始自學(xué)量子力學(xué)，沒(méi)有人學(xué)一兩遍就學(xué)懂，通常都要反反復復好幾遍才能入門(mén)，所以，你現在就開(kāi)始第一遍的學(xué)習也沒(méi)多大關(guān)系，只是要做好思想準備——會(huì )遇到許多困難，不少地方得暫時(shí)放一放，等待第N遍學(xué)習時(shí)再吃透它。在多遍研習量子力學(xué)的間隙將那些基礎補齊，我看是適宜的。
