《什么是量子力学》量子力学：纠正常见错误

本书是较为“硬核”的量子力学科普。

长尾君是我非常欣赏的科普人之一。他公众号文章的特色之一是每年都会出几篇内容较长的高质量主线文章。这本书的目的是帮助读者建立量子力学的基本框架并了解处理量子问题的一般方法。

作者的写作立意有点像曹则贤老师——想要告诉大家“正确的”知识，避免使用容易引起歧义的类比。但这种形式的写作不可避免地涉及大量数学公式。因此，这本书仅适合对量子力学已经有一般性了解的读者进行扩展阅读，还没有达到作者希望的“中小学生也能看懂”的程度。

高能预警：

从第13节开始，需要读者有足够的知识储备，回忆“算符”和“矩阵”的含义。对于“泡利矩阵”、“厄米算符”、“狄拉克符号”等概念，可能需要借助Google或维基百科。

阅读笔记：

第1节至第17节：作者从施特恩-盖拉赫实验开始，向我们展示了量子世界的诡异特性，动摇了我们认为物体的属性（例如：力学量）与测量无关（例如：物体在某个时刻的位置、速度）等经典观念。从叠加态的概念逐渐深入到态矢量、本征值，直至一般薛定谔方程，为我们建立起了量子力学的大致框架。

第18节至第22节：进阶解释波函数与薛定谔方程。

第26节至第32节：讲解能量的“离散化”是怎么来的，深入讨论不连续的意义。

第39节至第51节：用统计学中的方差、标准差等概念，进阶解释“粒子的不确定性为什么与测量无关”。

亮点：

Ⅰ作者从具体的实验现象讲起，逐步深入到概念解释，这种由浅入深的写法不会让读者在开始阅读时感到 intimidated。毕竟，第13节已经开始简述分析力学了。

Ⅱ作者介绍了科学方法，例如：讨论量子力学问题的最初思想——去经典力学里找。

Ⅲ作者纠正了一些对量子力学常见的错误理解，例如：薛定谔方程里包含了对空间与时间求偏导，但根据“可导必然连续，连续未必可导”可以得出，量子力学假设时间与空间（背景舞台）都是连续的——假设时间与空间不连续的理论属于量子引力理论范畴（例如：圈量子引力）。

遗憾：

Ⅰ本书只有12万多字，加上作者选择的“本书的受众”之原因，对某些概念的讲解略显简略，例如：粒子的自旋为什么只能取两个值。在这里需要先向读者介绍有关不连续的简单概念。虽然作者不赞成将量子力学科普仅局限于建立之后25年左右的历史和以“抓眼球”为目的的科普作品（第66页、第71页），但是，对于那些仅对量子力学保持简单了解而非“学习”它的读者来说，能理解一些“粗糙但不错误”的概念已经很难得了。此外，科学史确实比科普知识更好看。

另外，这里需要提醒读者：薛定谔创立波动力学的论文《真正能真正称之为“不连续”或者“分立”这些概念不那么重要。尽管作者在第32节补充解释了“不连续”，但并不是每个读者都能看懂微分方程。

Ⅱ在施特恩-盖拉赫实验中，测量到的实际是银原子非配对电子的自旋。银原子整体没有自旋。原子核的磁矩通常比电子小得多，而原子核的自旋磁矩与其电子自旋磁矩的方向相反，所以它们对实验结果的影响通常被忽略。可以理解为，原子核的自旋没有直接参与到实验中。

Ⅲ第13节已经出现了∣ψ>，而第15节才告诉大家这是狄拉克符号。个人建议应该提前说明并做初步解释，因为没看过量子力学科普的读者有可能根本不知道狄拉克符号是什么。

Ⅳ在第25节中，个人建议可以从认识论的角度解释波粒二象性。当我们说某样东西“是”粒子“是”波时，前提是在我们的脑子里已经有（宏观）“粒子”和“波”的概念。个人认为，需要告诉大家的是，我们可以说微观粒子一会儿“像”粒子、一会儿“像”波，至于它的本质“是”什么，可以参考康德的“物自体”，或者直接说：“你就别问，问就是公式。”

Ⅴ第35节中，双缝干涉实验并不像作者所说的那么能“自然解释”。这个实验的主要困惑是：为什么测量会导致叠加态坍缩到本征态，坍缩是怎么样的物理过程，坍