如何學習量子力學？這本書告訴你答案

　　原標題：如何學習量子力學？這本書告訴你答案

　　近日，由中國工程物理研究院研究生院和內蒙古大學聯合舉辦的“2024量子物理：基礎，前沿和科學教育”會議在內蒙古大學召開。會上，中國科學院院士、理論物理學家孫昌璞作題為《量子力學研究性教學探索——兼議<量子力學現代教程>的寫作》的報告，探討了《量子力學現代教程》的教材特點、優勢，以及量子力學教學現代化的重點、難點和教學方法。

　　孫昌璞表示，對于研究性教學的深入思考促使他總結多年教學經驗，撰寫了《量子力學現代教程》一書。該書體現了其對量子力學研究性教學的系統性思考。注重還原真實的量子力學發展史，強調從原始文獻出發而非通常其他教科書，力求使量子力學的教學“更講道理”。

　　什么是研究性教學？為什么量子力學需要研究性教學？怎么由此讓量子力學教學更講道理？孫昌璞認為，研究性教學應該更加重視“教”本身的研究。在教學中引入科研訓練和小型科研項目固然是研究性教學需要的，但學習階段不宜過于強調做科研項目。研究性教學一是要厘清教學知識點，二是要從原始文獻出發，講清它們的邏輯。這就要求老師有深厚的學養和較深的科研背景。

　　孫昌璞以波動力學和矩陣力學的等價性為例，指出傳統教科書中對這種等價性要么一帶而過，要么采信玻爾的評價，認為這種等價性的證明自動蘊含了玻恩概率詮釋。但在《量子力學現代教程》中，孫院士對這一問題進行了詳細的科學史探究，展示了證明波動力學和矩陣力學的等價性并不能自動給出玻恩概率詮釋。這方面的教學不僅還玻恩以“公道”，彰顯了他的概率詮釋的重要意義，而且通過對這個問題的辨析，引導學生建立批判性思維和對量子力學原理的深刻理解。

　　另一個例子則是關于正則對易關系。不少教科書都稱這一關系為海森堡正則對易關系，但實際上，這一關系是玻恩率先得出的。該書通過對這個問題的探討，引導學生理解正則對易關系為什么成立，明白如何導出這一基本公式，從而體會到量子力學是“講理的”。

　　孫昌璞還在書中對散射問題為什么能夠用定態方法處理進行了剖析，強調若不從玻恩等人的原始文章出發，這一問題很難說清，這也是很多教科書未能做到的。對于當下的量子力學方面的教科書，孫昌璞給予了概觀性的評價。他以《費曼物理學講義》為例，指出其中用二態系統模擬約瑟夫森效應的推導因忽略對稱性自發破缺，實際上并不正確。通過這個例子，孫昌璞院士告誡大家不能對經典教材過于迷信，要有自己的思考。

　　孫昌璞指出，研究性教學要培養學生的獨立判斷力，不盲從，不輕信，養成探討公式背后的道理的習慣。他希望“老師要用研究性的教學激發學生創造性的學習。”（蔡琳）