量子力学与相对论是20世纪人类科学发展的最高成就。它们的哲学基础是最深刻的自然哲学基础。了解量子力学的基本原理对于提高个人的科学素养有很大帮助。当今社会科技发展非常迅速，有很多事物如量子纠缠、量子通信、量子计算、量子密钥以及量子隧穿等，都含有非常新奇的量子力学概念。想要理解这些名词，掌握一部分量子力……

1.1　总论 量子力学研究的是微观世界物质粒子的运动规律，是物理科学一个最重要的分支。量子力学的研究对象涉及原子、分子和凝聚态物质，而且包括原子核和基本粒子等。量子力学在化学、材料学和生物学等学科以及许多近代技术中均得到了广泛的应用。它与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱。量子力学已经取得了……

2.1　牛顿三个运动定律遇到了问题 牛顿（图2.1）的三个运动定律是经典力学的基石，从17世纪开始就统领了人类对整个宏观世界中物体运动的描述。但是，在微观世界领域，牛顿力学遇到了根本意义上的困难。换句话说，牛顿的这些定律在微观领域有时是完全不对的（有时是近似正确的）。在本节中，我们将逐个指出牛顿三个……

3.1　新世纪来临：普朗克的突破 普朗克（图3.1），于1858年4月23日出生在德国的基尔，他的父亲是一位著名的法学教授。他的祖父和两位曾祖父都是神学教授。1867年，普朗克一家搬到了慕尼黑，于是普朗克便在慕尼黑完成了他的中学和大学教育。普朗克保持着古典时期的优良风格，对音乐和文学有着浓厚的兴趣，……

4.1　海森伯的矩阵力学 沃尔纳·海森伯（图4.1），1901年12月5日出生在德国巴伐利亚州的维尔兹堡，父亲是一位研究希腊和拜占庭相关文献的著名教授。在海森伯9岁的时候，全家搬到了慕尼黑居住。小学时，海森伯跟著名钢琴家多芬格学习钢琴，所以海森伯弹得一手好钢琴。1914年，海森伯进入慕尼黑马克西米兰……

5.1　波函数坍缩 写这一节，笔者是犹豫的，生怕“扰乱”了各位的思想。但是，由于“波函数坍缩”是量子力学哥本哈根学派正统解释的“必备”，所以这一节还是保留了下来。不过，这一节是完全可以跳过去的，只要你乐意。 有一个问题是，在量子力学中一旦找到一个粒子，那么它的波函数就“坍缩”了。所谓“坍缩”指的是观……

所谓物理规律的定域性，指的是不能超越时空来瞬间地作用和传播，也就是说，不能有超距作用的因果关系。在某段时间里，所有的因果关系都必须维持在一个特定的区域内。任何信息都不能以超过光速这个上限来传送（这是相对论的要求）。但是，在本章我们将会看到量子力学是非定域的理论，这一点已经被“违背贝尔不等式”的许多实……

7.1　自旋是什么 “什么是自旋？”这是学生们很喜欢问的问题。然而另一面，学生们却很少问：“质量是什么？电荷是什么？”其实，自旋与质量、电荷等物理量一样，是微观粒子的一个基本属性。也就是说，电子（或其他微观粒子）的自旋角动量及其相应的磁矩是电子本身的内禀属性，所以通常也称为内禀角动量和内禀磁矩。自旋……

8.1　量子力学和相对论的不相容 量子力学和相对论是现代物理学的两大支柱，但是越来越多的物理学家认识到，这两个基本理论的基础是有矛盾的。应该指出，我们通常所说的“量子力学与相对论的不相容”，严格地说，应该是“量子场论与广义相对论之间的不相容”（广义相对论著名的效果——“光线弯曲”，参见图8.1）。狭……

［1］　曾谨言．量子力学：卷Ⅰ，卷Ⅱ［M］．2版．北京：科学出版社，1997． ［2］　关洪．量子力学的基本概念［M］．北京：高等教育出版社，1990． ［3］　金尚年．量子力学的物理基础和哲学背景［M］．上海：复旦大学出版社，2007． ［4］　徐来自，张雪峰．量子论［M］．北京：科学出版社，20……

附录A　量子力学发展简史 简单回顾一下量子力学的发展历史是有帮助的，这方面的书籍很多。已经有一套非常详尽地叙述量子力学发展史的著作，读者如果感兴趣，可以阅读这些经典的著述。在这里，我们希望只花几页的篇幅，概要地回顾一下量子力学发展过程中的主要节点。下面给出的时间节点以及相关资料，主要来自参考书目［3……

附录B　对称性与守恒定律 自然界以及人造物中随处可见一些带有几何对称性的物体，例如宫殿、京剧脸谱、雪花（图B.1）和蜂窝等。人类最早也是通过这些东西感性地认识了所谓“对称性”的概念。在意识上，人类对这种对称的美有特殊的感受，所以也有意识地将对称性应用于日常的各种建筑、装饰和设计当中。随着人们对自然界……

C D安德森　　　C. D. Anderson P W安德森　　　P. W. Anderson J J汤姆孙　　　Joseph John Thomson G P汤姆孙　　　G. P. Thomson A 阿波罗　　　　　G. Apollo 阿德曼　　　　　Leonard Adleman 阿哈罗诺夫　……