原標(biāo)題：如何學(xué)習(xí)量子力學(xué)？這本書(shū)告訴你答案

　　近日，由中國(guó)工程物理研究院研究生院和內(nèi)蒙古大學(xué)聯(lián)合舉辦的“2024量子物理：基礎(chǔ)，前沿和科學(xué)教育”會(huì)議在內(nèi)蒙古大學(xué)召開(kāi)。會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、理論物理學(xué)家孫昌璞作題為《量子力學(xué)研究性教學(xué)探索——兼議<量子力學(xué)現(xiàn)代教程>的寫(xiě)作》的報(bào)告，探討了《量子力學(xué)現(xiàn)代教程》的教材特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)，以及量子力學(xué)教學(xué)現(xiàn)代化的重點(diǎn)、難點(diǎn)和教學(xué)方法。

　　孫昌璞表示，對(duì)于研究性教學(xué)的深入思考促使他總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，撰寫(xiě)了《量子力學(xué)現(xiàn)代教程》一書(shū)。該書(shū)體現(xiàn)了其對(duì)量子力學(xué)研究性教學(xué)的系統(tǒng)性思考。注重還原真實(shí)的量子力學(xué)發(fā)展史，強(qiáng)調(diào)從原始文獻(xiàn)出發(fā)而非通常其他教科書(shū)，力求使量子力學(xué)的教學(xué)“更講道理”。

　　什么是研究性教學(xué)？為什么量子力學(xué)需要研究性教學(xué)？怎么由此讓量子力學(xué)教學(xué)更講道理？孫昌璞認(rèn)為，研究性教學(xué)應(yīng)該更加重視“教”本身的研究。在教學(xué)中引入科研訓(xùn)練和小型科研項(xiàng)目固然是研究性教學(xué)需要的，但學(xué)習(xí)階段不宜過(guò)于強(qiáng)調(diào)做科研項(xiàng)目。研究性教學(xué)一是要厘清教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，二是要從原始文獻(xiàn)出發(fā)，講清它們的邏輯。這就要求老師有深厚的學(xué)養(yǎng)和較深的科研背景。

　　孫昌璞以波動(dòng)力學(xué)和矩陣力學(xué)的等價(jià)性為例，指出傳統(tǒng)教科書(shū)中對(duì)這種等價(jià)性要么一帶而過(guò)，要么采信玻爾的評(píng)價(jià)，認(rèn)為這種等價(jià)性的證明自動(dòng)蘊(yùn)含了玻恩概率詮釋。但在《量子力學(xué)現(xiàn)代教程》中，孫院士對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的科學(xué)史探究，展示了證明波動(dòng)力學(xué)和矩陣力學(xué)的等價(jià)性并不能自動(dòng)給出玻恩概率詮釋。這方面的教學(xué)不僅還玻恩以“公道”，彰顯了他的概率詮釋的重要意義，而且通過(guò)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的辨析，引導(dǎo)學(xué)生建立批判性思維和對(duì)量子力學(xué)原理的深刻理解。

　　另一個(gè)例子則是關(guān)于正則對(duì)易關(guān)系。不少教科書(shū)都稱(chēng)這一關(guān)系為海森堡正則對(duì)易關(guān)系，但實(shí)際上，這一關(guān)系是玻恩率先得出的。該書(shū)通過(guò)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的探討，引導(dǎo)學(xué)生理解正則對(duì)易關(guān)系為什么成立，明白如何導(dǎo)出這一基本公式，從而體會(huì)到量子力學(xué)是“講理的”。

　　孫昌璞還在書(shū)中對(duì)散射問(wèn)題為什么能夠用定態(tài)方法處理進(jìn)行了剖析，強(qiáng)調(diào)若不從玻恩等人的原始文章出發(fā)，這一問(wèn)題很難說(shuō)清，這也是很多教科書(shū)未能做到的。對(duì)于當(dāng)下的量子力學(xué)方面的教科書(shū)，孫昌璞給予了概觀(guān)性的評(píng)價(jià)。他以《費(fèi)曼物理學(xué)講義》為例，指出其中用二態(tài)系統(tǒng)模擬約瑟夫森效應(yīng)的推導(dǎo)因忽略對(duì)稱(chēng)性自發(fā)破缺，實(shí)際上并不正確。通過(guò)這個(gè)例子，孫昌璞院士告誡大家不能對(duì)經(jīng)典教材過(guò)于迷信，要有自己的思考。

　　孫昌璞指出，研究性教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立判斷力，不盲從，不輕信，養(yǎng)成探討公式背后的道理的習(xí)慣。他希望“老師要用研究性的教學(xué)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。”（蔡琳）