什么是量子力学

　　很多人对量子力学的反应是奇怪、诡异，乃至恐怖，觉得它玄妙无比、无法理解。之所以会出现这种现象，是因为他们大多是用牛顿力学的观念来思考量子问题的，如果从量子视角来看，那些奇怪和诡异的感觉基本上都会自动消失。
　　因此，这本书并不想告诉你量子力学有多神奇、多诡异，而是会从零开始帮助你建立起量子力学的分析框架，让中学生也能从量子视角看问题。然后，你就会发现那些奇怪的量子现象原来都是那么的自然，原来你也可以懂量子力学。

长尾君，原名张文，2018年5月开始以“长尾科技”之名在公众号上发表相对论的科普文章。此后，秉着“想学什么就尝试去科普什么，只有给人讲清楚了，才算学明白了”的费曼式学习态度，在“以科普促学习”的道路上越走越远。长尾君重点关注物理、数学、哲学以及中小学生的科学教育，坚持以极为通俗的语言和缜密的逻辑把复杂的科学问题说清楚，希望更多人能感受到科学的美丽。已出版畅销书《什么是高中物理》《什么是相对论（狭义篇）》《什么是麦克斯韦方程组》。

这是一本与众不同的量子力学科普书：

1、任何理论和知识都不是从天而降，长尾君把一个问题给大家彻底讲清楚，都要一步步倒推到源头，然后抽丝剥茧一步步推导展示给你看，逻辑上环环相扣，一条清晰的线把量子力学串起来，帮你建立框架感。

2、轻松、幽默、接地气一向是长尾君的行文风格，这本《什么是量子力学》也不例外，高深莫测的理论，复杂多变的应用，长尾君通过巧妙的类比让其平易近人，令人读起来极度舒适！

3、费曼学习法让人更容易变成学霸，长尾君即是通过费曼学习法把量子力学“啃”下来，这本《什么是量子力学》就是他学习的结果，从中你能体会费曼学习法的厉害之处，想成为“学霸”的中小学生读者不妨也读读。

长尾君一向是惜墨如金，他的输出是精益求精，一出手必是精品！去读就是了，相信书没读完，你就会变成他的粉丝。

提到量子力学,很多人的第一反应是微观、不连续、不确定,然后就是奇怪、诡异,甚至恐怖。

有这样的想法并不奇怪,毕竟,它跟经典物理的确不太一样,大家也乐于相信玻尔说的:“如果谁不为量子力学感到困惑,他就还没理解它。”

许多文章、视频也喜欢把量子力学往这个方向上引,大肆宣扬“看一眼”决定猫的生死,告诉你双缝实验有多“恐怖”,把意识和量子力学扯在一起,等等。于是,量子力学在大众眼里就越来越奇怪,越来越诡异,越来越恐怖了。

其实,量子力学并不奇怪,许多人觉得它奇怪,主要是因为他们总是从经典力学的视角看量子力学,就像古人眼里的闪电也很奇怪一样。

我们从小就浸泡在经典世界里,很多经典观念已经成了潜意识的一部分,这样去看量子世界,自然会觉得它很奇怪。但是,如果转换一下视角,尝试从量子力学的视角去看量子世界,就会发现其实一切都很自然。

那么,如何从量子力学视角看待量子世界呢?

想了解量子力学看待世界的方式,我们就得先搞清楚经典力学看待世界的方式。只有清楚经典力学是如何看待世界的,我们才能知道哪些观念是经典力学特有的,哪些观念进入量子力学之后需要修改,从而知道如何建立全新的量子世界观。

那么,经典力学的世界到底是什么样的呢?

(本书中提及长尾君所撰写的文章,均可以在“长尾科技”公众号中查阅。)

第1篇 量子力学是什么

01 经典力学的世界 /4

02 施特恩-格拉赫实验 /6

03 级联施特恩-格拉赫实验 /8

04 实验初分析 /11

05 新的力学 /14

06 测量与状态 /16

07 死结 /18

08 叠加态 /20

09 回顾实验 /22

10 不对易 /24

11 量子力学 /27

12 系统状态 /30

13 力学量 /34

14 静态的图像 /39

15 薛定谔的工作 /42

16 薛定谔方程 /45

17 基本框架 /48

18 一个电子 /50

19 表象 /53

20 玻恩规则 /57

21 波函数 /59

22 位置表象 /62

23 不连续的问题 /66

24 直觉和反直觉 /69

25 波粒二象性 /72

26 能量是否连续 /76

27 定态薛定谔方程 /79

28 能量本征态 /83

29 势函数 /87

30 自由粒子 /89

31 一维无限深方势阱 /92

32 不连续性 /95

33 氢原子 /97

34 原子模型 /99

35 双缝实验 /103

36 不确定性原理 /108

37 量子力学诠释 /110

38 结语 /117

第2篇 不确定性原理到底在说什么

39 常见的误解 /121

40 力学量的平均值 /124

41 方差和标准差 /126

42 不确定性原理 /129

43 一般的不确定关系 /133

44 对易式 /135

45 对易的力学量 /138

46 不对易力学量 /141

47 位置-动量不确定关系 /143

48 傅里叶变换 /145

49 能量-时间不确定关系 /148

50 时间的意义 /151

51 结语 /154

参考文献 /156

后记 /157