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量子力學(xué)基礎(chǔ)原理范文第1篇

本書的主要目的，就是要證明這樣的替代物是存在的，它與50年前人們討論的所謂唯象隨機(jī)量子力學(xué)以及隨機(jī)零點(diǎn)場(chǎng)理論密切相關(guān)。這是一種漲落場(chǎng)，屬于經(jīng)典Maxwell方程的解，但是在零溫下有非零平均能。作者們認(rèn)為量子化源于經(jīng)典物理與這種零點(diǎn)場(chǎng)漲落緊密聯(lián)系的深刻隨機(jī)過程，而量子力學(xué)的基本理論建筑在第一原理的基礎(chǔ)上，這個(gè)原理揭示從更深層次的隨機(jī)過程引發(fā)的涌現(xiàn)（Emergency，或譯突現(xiàn)）現(xiàn)象的量子化。

作者們?cè)诒緯尸F(xiàn)的理論觀點(diǎn)是經(jīng)過長時(shí)間的努力尋找而獲得的答案。長期以來，科研人員試圖尋找答案的以下問題：哪些概念對(duì)量子力學(xué)的發(fā)展起重要作用；是什么為這些概念提供了物理基礎(chǔ)；量子力學(xué)背后的物理學(xué)的最新發(fā)現(xiàn)中，有哪些對(duì)這些問題的回答形成了綜合的和自洽的新的理論框架。

作者認(rèn)為任何物質(zhì)系統(tǒng)都是一個(gè)開放系統(tǒng)，它們永久地接觸隨機(jī)零點(diǎn)輻射場(chǎng)，并與其達(dá)到平衡狀態(tài)。從這個(gè)基礎(chǔ)出發(fā)，導(dǎo)出量子力學(xué)形式體系的核心以及非相對(duì)論QED的相對(duì)論修正，同時(shí)揭示了基本的物理機(jī)制。本書打開了通向進(jìn)一步探索并揭示物理的新大門。讀者會(huì)看到，這一任務(wù)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，仍存在很多問題沒有考察到，期待進(jìn)一步研究。

本書闡明了量子理論一些核心特點(diǎn)的根源，諸如原子的穩(wěn)定性，電子自旋，量子漲落、量子非定域性和糾纏。這里發(fā)展的理論重新確認(rèn)了諸如實(shí)在性、因果性、局域性和客觀性等基本的科學(xué)原理

全書內(nèi)容共分10章：1.量子力學(xué)：某些問題；2.唯象隨機(jī)方法：通向量子力學(xué)的簡捷途徑；3.普朗克分布，漲落零點(diǎn)場(chǎng)的一個(gè)必然推論；4.通向薛定諤方程的漫長旅途；5.通向海森伯量子力學(xué)之路；6.超越薛定諤方程；7.解開量子糾纏； 8.量子力學(xué)的因果性、非定域性和糾纏； 10.零點(diǎn)場(chǎng)波（和）物質(zhì)。

本書適合熟悉量子力學(xué)的最基本概念和結(jié)果的讀者閱讀。其內(nèi)容適用于從事理論物理、數(shù)學(xué)物理、實(shí)驗(yàn)物理、量子化學(xué)和物理哲學(xué)的研究人員、研究生和教師參考。

丁亦兵，教授

（中國科學(xué)院大學(xué)）

Ding Yibing，Professor

（The University，CAS）Ignatios Antoniadis et al

Supersymmetry After the

Higgs Discovery

2014

http：///book/

10.1007/978-3-662-44172-5

量子力學(xué)基礎(chǔ)原理范文第2篇

本書是由兩位在此領(lǐng)域中有頗多成果的意大利著名專家根據(jù)這方面的最新進(jìn)展所寫的一本新的教科書性質(zhì)的專著，它包括了熱動(dòng)力學(xué)，統(tǒng)計(jì)力學(xué)和多體問題的經(jīng)典課題和這方面的最新進(jìn)展。

19世紀(jì)末，開爾文公爵發(fā)表著名的演說，其中提到以經(jīng)典力學(xué)、經(jīng)典熱力學(xué)和經(jīng)典電磁理論為基礎(chǔ)的物理學(xué)大廈已經(jīng)建成，后人只需要做些小修小補(bǔ)的工作。然而在明亮的物理學(xué)天空中飄著兩朵烏云，其中之一便是黑體輻射問題。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黑體輻射無法用連續(xù)能量的觀點(diǎn)來處理，這對(duì)經(jīng)典的物理學(xué)提出了巨大的挑戰(zhàn)。為解決這一問題，一個(gè)嶄新的學(xué)科――量子力學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。它是由普朗克最先提出，由愛因斯坦、波爾、薛定諤、狄拉克等天才的物理學(xué)家們發(fā)展完善，是公認(rèn)的20世紀(jì)物理學(xué)最偉大的突破之一。本書回顧了量子力學(xué)的發(fā)展歷史，介紹了量子力學(xué)的基本知識(shí)，是一本優(yōu)秀的量子力學(xué)教材。

全書共12章，分4個(gè)部分。第一部分 量子力學(xué)的提出與建立，包括第1章。分析了經(jīng)典物理學(xué)對(duì)處理黑體輻射、光電效應(yīng)和康普頓散射的困難，介紹海森堡不確定性原理、波爾對(duì)應(yīng)原理、含時(shí)的與定態(tài)的薛定諤方程、物理實(shí)際對(duì)薛定諤方程解的限制、本征波函數(shù)與本征值、波函數(shù)的完備性與正交性、疊加原理、互補(bǔ)原理以及相位的概念。最后明_了量子力學(xué)的幾個(gè)基本假設(shè)，強(qiáng)調(diào)了薛定諤方程本質(zhì)上是一種假設(shè)。第二部分 使用薛定諤波動(dòng)方程處理量子力學(xué)問題，包括2-7章：2.求解一維無限深勢(shì)阱；3.自由粒子；4.線性諧振子；5.一維半無限有限高勢(shì)壘；6.勢(shì)壘隧穿處理α粒子衰變；7.一維有限深勢(shì)阱等模型的薛定諤方程的解。介紹球坐標(biāo)空間，引入分離變量法，求解了氫原子的薛定諤方程。第三部分 使用海森堡矩陣力學(xué)處理量子力學(xué)問題，包括第8-10章：8.介紹角動(dòng)量理論和自旋算符理論；9.介紹微擾理論；10.定態(tài)一級(jí)微擾和二級(jí)微擾，并成功應(yīng)用于解釋Stark效應(yīng)。最后介紹含時(shí)微擾，給出了費(fèi)米黃金規(guī)則公式。第四部分 彈性散射理論，含第11-12章：11.并以剛球散射和方勢(shì)阱散射模型為例，求解散射振幅與微分截面；12.介紹狄拉克發(fā)展的酉算子和酉變換。

本書內(nèi)容簡單，利于理解，適合作為物理系本科生的專業(yè)教材。與常見的量子力學(xué)教材相比，本書有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一是求解的數(shù)學(xué)過程完整且準(zhǔn)確，可以幫助讀者建立堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；二是在每一章的前言部分，都有對(duì)量子力學(xué)發(fā)展歷史的介紹，其中對(duì)當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家們的言行描寫尤為生動(dòng)，妙趣橫生。如果讀者閱讀英文有困難，也可以參考北大曾謹(jǐn)言教授編寫的《量子力學(xué)》，兩本書內(nèi)容相近，可以互為輔助。

本書內(nèi)容涉及2個(gè)領(lǐng)域：熱力學(xué)和經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)，其中包括平均場(chǎng)近似，波動(dòng)和對(duì)于臨界現(xiàn)象的重整化群方法。作者將上述理論應(yīng)用于量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面的主要課題，如正規(guī)的Feimi和Luttinger液體，超流和超導(dǎo)。最后，他們探索了經(jīng)典的動(dòng)力學(xué)和量子動(dòng)力學(xué)，Anderson局部化，量子干涉和無序的Feimi液體。

全書共包括21章和14個(gè)附錄，每章后都附有習(xí)題，內(nèi)容為：1.熱動(dòng)力學(xué)：簡要概述；2.動(dòng)力學(xué)；3.從Boltzmann到BoltzmannGibbs；4.更多的系統(tǒng)；5.熱動(dòng)力極限及其穩(wěn)定性；6.密度矩陣和量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)；7.量子氣體；8.平均場(chǎng)理論和臨界現(xiàn)象；9.第二量子化和HartreeFock逼近；10. 量子系統(tǒng)中的線性反應(yīng)和波動(dòng)耗散定理：平衡態(tài)和小擾動(dòng)；11.無序系統(tǒng)中的布朗運(yùn)動(dòng)和遷移；12.Feimi液體；13.二階相變的Landau理論；14.臨界現(xiàn)象的LandauWilson模型；15.超流和超導(dǎo)；16.尺度理論；17.重整化群方法；18.熱Dreen函數(shù)；19.Feini液體的微觀基礎(chǔ)；20.Luttinger液體；21.無序的電子系統(tǒng)中的量子干涉；附錄A.中心極限定理；附錄B.Euler 伽馬函數(shù)的一些有用的性質(zhì)；附錄C.Yang和Lee的第二定理的證明；附錄D.量子氣體的最可能的分布；附錄E.FeimiDirac和BoseEinstein積分；附錄F.均勻磁場(chǎng)中的Feimi氣體：Landau抗磁性；附錄G.Ising模型和氣體-格子模型；附錄H.離散的Matsubara頻率的和；附錄I.兩種液流的流體動(dòng)力學(xué)：一些提示；附錄J.超導(dǎo)理論中的Cooper問題；附錄K..超導(dǎo)波動(dòng)現(xiàn)象；附錄L.TomonagaLuttinger模型確切解的抗磁性方面；附錄M.無序的Fermi液體理論的細(xì)節(jié)；附錄N.習(xí)題解答。

本書適于理工科大學(xué)物理系的大學(xué)生、研究生、教師和理論物理、材料物理、超流和超導(dǎo)以及相變問題的研究者參考。

量子力學(xué)基礎(chǔ)原理范文第3篇

關(guān)鍵詞 量子力學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Teaching Methods and Practice of Quantum Mechanics of

Materials Physics Professional

FU Ping

(College of Materials Science and Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, Hubei 430073)

Abstract For the difficulties faced by students in Materials professional to learn quantum mechanics physics course, by a summary of teaching practice in recent years, from the teaching content, teaching methods and means of exploration and practice, students mobilize the enthusiasm and initiative, and achieved good teaching results.

Key words quantum mechanics; teaching content; teaching methods

0 引言

量子力學(xué)是研究微觀粒子（如原子、分子、原子核和基本粒子等）運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科，它和相對(duì)論是矗立在20世紀(jì)之初的兩座科學(xué)豐碑，一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩塊理論基石。相對(duì)論和量子力學(xué)徹底改變了經(jīng)典物理學(xué)的世界觀，并且深化了人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)，改造了人類的宇宙觀和思想方法，它使人們對(duì)物質(zhì)存在的方式及其運(yùn)動(dòng)形態(tài)等的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。

量子力學(xué)是材料物理專業(yè)一門承前啟后的專業(yè)基礎(chǔ)必修課：量子力學(xué)的教學(xué)必須以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，包括線性代數(shù)、概率論、高等數(shù)學(xué)、數(shù)理方法等，其又是后續(xù)課程材料科學(xué)基礎(chǔ)、固體物理、材料物理、納米材料等的理論基礎(chǔ)?？梢?，量子力學(xué)課程在材料物理專業(yè)的課程體系中占有非常重要的地位，學(xué)生掌握的程度直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。作者近年來一直從事量子力學(xué)的教學(xué)工作，針對(duì)量子力學(xué)課程教學(xué)過程中存在的現(xiàn)象和問題，進(jìn)行了較深入細(xì)致的思考與探討，在實(shí)際教學(xué)過程中對(duì)本課程的教學(xué)方法進(jìn)行了探索與實(shí)踐，收到了較好的教學(xué)效果。

1 量子力學(xué)教學(xué)面臨的難點(diǎn)

量子力學(xué)研究的是微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，微觀粒子同宏觀粒子不同，看不見，摸不著，只有借助于探測(cè)器才能察覺它的存在和屬性。材料物理專業(yè)學(xué)生之前學(xué)習(xí)的基本上是經(jīng)典物理，而量子力學(xué)理論無法用經(jīng)典理論進(jìn)行解釋，學(xué)生對(duì)此感到難于理解。因此，經(jīng)典物理的傳統(tǒng)觀念對(duì)學(xué)生思想的束縛，構(gòu)成了學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的思想障礙；量子力學(xué)可以說無處不“數(shù)學(xué)”， 由于材料物理專業(yè)學(xué)生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面與物理專業(yè)學(xué)生相比較為薄弱，在學(xué)習(xí)過程中普遍感到數(shù)學(xué)計(jì)算繁難，對(duì)大段的數(shù)學(xué)推導(dǎo)表現(xiàn)出畏難情緒?？梢姡孔恿W(xué)對(duì)數(shù)學(xué)的精彩詮釋卻構(gòu)成了學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的心理障礙。這兩大障礙勢(shì)必會(huì)影響量子力學(xué)和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。在這種情況下，我們應(yīng)當(dāng)怎樣開展量子力學(xué)教學(xué)從而使學(xué)生重視并努力學(xué)好該課程就成了一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2 明確教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)、有的放矢

要講授一門課程，首先應(yīng)該對(duì)課程內(nèi)容有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。量子力學(xué)的內(nèi)容可以包括三個(gè)方面：一是介紹產(chǎn)生新概念的歷史背景及一些重要實(shí)驗(yàn)；二是提出一系列不同于經(jīng)典物理學(xué)的基本概念與原理，如波函數(shù)、算符等概念和相關(guān)原理，是該課程的核心；三是給出解決具體實(shí)際問題的方法。三部分內(nèi)容相互聯(lián)系，層層推進(jìn)，形成完整的知識(shí)體系。作為引導(dǎo)者，教師應(yīng)在這三部分內(nèi)容的教學(xué)過程中幫助學(xué)生成功地突破兩大束縛。第一部分內(nèi)容教師應(yīng)考慮如何引導(dǎo)學(xué)生入門，從習(xí)慣古典概念轉(zhuǎn)而接受量子概念。在講授這部分內(nèi)容時(shí)要將重點(diǎn)放在“經(jīng)典”向“量子”的過渡上，引出量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)在研究方法上的顯著不同：經(jīng)典力學(xué)是將其研究對(duì)象作為連續(xù)的不間斷的整體對(duì)待，而量子力學(xué)將其研究對(duì)象看成的間斷的、不連續(xù)的。學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分時(shí)應(yīng)仔細(xì)“品嘗”其中的“滋味”，以便啟發(fā)自己的思維自然地產(chǎn)生一個(gè)飛躍，完成思想的突破。第二、三部分是量子力學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，并且涉及大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，教師應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)。在物理學(xué)研究中，數(shù)學(xué)只是用來表達(dá)物理思想并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯演算的工具，不能將物理內(nèi)容淹沒在復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式當(dāng)中。通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)才能得到的結(jié)論，只需告訴學(xué)生，從數(shù)學(xué)上可以得到這樣的結(jié)果就可以了，無需將重點(diǎn)放在繁難的數(shù)學(xué)推導(dǎo)上，否則會(huì)使學(xué)生本末倒置，忽略了對(duì)量子力學(xué)思想的理解。這樣的教學(xué)可以幫助學(xué)生突破心理障礙，不會(huì)一提量子力學(xué)就想到復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，從而產(chǎn)生抵觸情緒。成功地突破這兩大障礙，是學(xué)習(xí)量子力學(xué)的關(guān)鍵。

3 教學(xué)方法的改革

3.1 利用現(xiàn)代技術(shù)改進(jìn)教學(xué)手段

傳統(tǒng)的板書教學(xué)能夠形成系統(tǒng)性的知識(shí)框架，教師在板書推導(dǎo)的過程中，學(xué)生有時(shí)間反應(yīng)和思考，緊跟教師的思路，從而可以詳細(xì)、循序漸進(jìn)地吸收所學(xué)知識(shí)，并培養(yǎng)了良好的思維習(xí)慣。但全程板書會(huì)導(dǎo)致上課節(jié)奏慢，授課內(nèi)容有限。目前隨著高校教學(xué)改革的推進(jìn)，授課學(xué)時(shí)相繼減少，對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方式來講，要完成教學(xué)任務(wù)比較困難。這就要借助現(xiàn)代科技手段進(jìn)行教學(xué)改革，包括多媒體課件的使用和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。但是在量子力學(xué)教學(xué)中，一些繁雜公式的推導(dǎo)，如果使用多媒體課件，節(jié)奏會(huì)較快，導(dǎo)致學(xué)生目不暇接，來不及做筆記，更來不及思考，不利于講授內(nèi)容的消化吸收。鑒于此，對(duì)于量子力學(xué)課程，教學(xué)過程應(yīng)采用板書和多媒體技術(shù)相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.2 建設(shè)習(xí)題庫

量子力學(xué)課程理論抽象，要深入理解這些理論，在熟練掌握教材基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，需要通過大量習(xí)題的演練，循序漸近，才能檢驗(yàn)自己理解的程度，真正學(xué)好這門課程。因此在教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)做習(xí)題的重要性。有針對(duì)性地根據(jù)材料物理專業(yè)量子力學(xué)的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，參考多本量子力學(xué)教材和習(xí)題集，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建設(shè)量子力學(xué)習(xí)題庫，題型包括選擇、填空、證明、簡答和計(jì)算題等，內(nèi)容涵蓋各知識(shí)點(diǎn)，從簡到繁、由淺至深。題庫操作方便，學(xué)生可自行操作，并對(duì)所做結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，從而清楚自己掌握本課程的程度。這一方式在近幾年的教學(xué)中取得了良好的教學(xué)效果。

3.3 加強(qiáng)與學(xué)生互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

教學(xué)是一個(gè)師生互動(dòng)的過程，應(yīng)讓學(xué)生始終處于主動(dòng)學(xué)習(xí)的位置而不是被動(dòng)的接受。量子力學(xué)課程的學(xué)習(xí)更應(yīng)積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，因此教師應(yīng)在教學(xué)過程中加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)。增設(shè)課前提問、課后討論環(huán)節(jié)，認(rèn)真批改作業(yè)，積極發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，并及時(shí)對(duì)問題進(jìn)行深入講解，解決問題。另外，由于量子力學(xué)是建立在一系列基本假定基礎(chǔ)之上的，抽象難懂，鑒于學(xué)生難接受的情況，在授課時(shí)注意理論聯(lián)系實(shí)際，盡可能進(jìn)行知識(shí)的滲透和遷移，將量子力學(xué)在實(shí)際中的應(yīng)用穿插于教學(xué)之中，豐富教學(xué)內(nèi)容，開拓學(xué)生視野，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

4 結(jié)語

通過近年來教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和探索，形成了一套適合材料物理專業(yè)量子力學(xué)課程教學(xué)的方法，該方法教學(xué)效果良好。在近幾年的研究生入學(xué)考試中，學(xué)生量子力學(xué)課程的成績優(yōu)秀，說明采用這樣的教學(xué)方法是成功的。

資助項(xiàng)目：武漢工程大學(xué)2010年校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目（X201037）

量子力學(xué)基礎(chǔ)原理范文第4篇

近年來，許多人著書立說，認(rèn)為當(dāng)代物理學(xué)與東方哲學(xué)(包括中國與印度)之間存在著某種相似性。在本文中，作者將著重討論它與中國哲學(xué)，特別是易哲學(xué)的共同點(diǎn)。易哲學(xué)主要源出于《易傳》，該書是約在公元前3世紀(jì)編成的，傳統(tǒng)的看法是由儒家編纂的，但從它的內(nèi)容來看應(yīng)該推測(cè)是由道家編纂的。

簡單地把量子力學(xué)與易哲學(xué)做直接的類比，只能給出它們之間相同性的膚淺描述。為了把這種無定形的直覺變成為一種有價(jià)值的、具有透徹性的思想，必須要在本體論的層面上對(duì)二者進(jìn)行深入的分析比較。本文作者試圖在這一工作的基礎(chǔ)上，融合量子力學(xué)與易哲學(xué)這兩方面的思想成果，建立起一個(gè)嶄新的哲學(xué)觀，這一哲學(xué)觀將會(huì)較好地對(duì)量子力學(xué)做出哲學(xué)上的詮釋，同時(shí)也包含對(duì)易經(jīng)哲學(xué)中的主要哲學(xué)思想進(jìn)行科學(xué)化與形式化的轉(zhuǎn)變。

2 量子力學(xué)的本體論表述

2.1 玻爾的哲學(xué)觀

從經(jīng)典物理學(xué)到量子力學(xué)，這一過渡對(duì)物理學(xué)觀念產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?，F(xiàn)在人們已清楚地認(rèn)識(shí)到，經(jīng)典物理學(xué)的原理僅適用于有限的范圍，而且只是一種近似。經(jīng)典力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)哲學(xué)詮釋混淆了物理的現(xiàn)象與本體論的概念，并且與量子力學(xué)是不相容的。

尼爾斯·玻爾是在量子論出現(xiàn)時(shí)期的一位偏好哲學(xué)的著名物理學(xué)家。他對(duì)量子理論引起的哲學(xué)問題進(jìn)行過深刻思考。玻爾關(guān)于量子力學(xué)的哲學(xué)觀既深刻又有局限性，這源于他的方法學(xué)。他的方法學(xué)的中心部分是關(guān)于物理學(xué)概念體系的分析。他尖銳地指出，西方本體論的概念是對(duì)經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的概念體系的不適當(dāng)?shù)耐馔?。玻爾的哲學(xué)觀的局限在于，他的方法學(xué)過份強(qiáng)調(diào)了物理學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)而忽視了他分析中暴露出的量子力學(xué)含有的思想體系的內(nèi)涵。

在他著名的科莫演講中，玻爾陳述了量子論的基礎(chǔ)：或許可以用所謂“量子假設(shè)”來表述，即一個(gè)基本的不連續(xù)性或更確切地說是分立性，存在于任何原子過程中。這對(duì)經(jīng)典理論來說是完全陌生的，這一分界以普朗克的量子運(yùn)動(dòng)為標(biāo)志。據(jù)此，他做出以下結(jié)論：量子假設(shè)表明，有關(guān)原子現(xiàn)象的任何觀察，都不可避免地包含觀察者與觀察媒介的相互作用。

2．2 相互作用原理

當(dāng)然，玻爾自己很小心地避開了本體論的話題，也拒絕提出任何本體的假設(shè)，因?yàn)檫@樣的假設(shè)違背了他的方法論的原則。雖然如此，因?yàn)樯厦嬲f過量子力學(xué)包涵著新的思想材料，我們可以看見他的立場(chǎng)很含蓄地贊成了本體實(shí)體的存在。這是因?yàn)樗牧?chǎng)既要把觀察描述成一種相互作用又要把在不同實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)同一被觀察物得出的現(xiàn)象的描述，作為對(duì)這一被觀察物的互補(bǔ)性的信息。

需要一種新的本體論的原則，來描述本體與現(xiàn)象之間的關(guān)系。這個(gè)原則可取之于兩個(gè)來源，一個(gè)是玻爾對(duì)觀察與相互作用的觀念；另一個(gè)是假設(shè)現(xiàn)象是本體與觀測(cè)儀器相互作用的結(jié)果。這導(dǎo)致了相互作用原理：

現(xiàn)象是由于本體與觀測(cè)媒介相互作用的結(jié)果。

相互作用原理將全面的現(xiàn)實(shí)分為兩個(gè)領(lǐng)域：一個(gè)領(lǐng)域是本體現(xiàn)實(shí)，它與實(shí)驗(yàn)媒介相互作用，這一現(xiàn)實(shí)是獨(dú)立存在于相互作用之外的；另一領(lǐng)域是指相互作用的結(jié)果，這是被稱為現(xiàn)象的現(xiàn)實(shí)，相互作用使得這一現(xiàn)實(shí)可以被實(shí)驗(yàn)所感覺到。從這一理解出發(fā)，本體論的中心問題是探索這一本體現(xiàn)實(shí)的性質(zhì)。

2．3 通向本體論的三個(gè)步驟

建立量子力學(xué)的本體論哲學(xué)體系可以分為三個(gè)步驟。第一個(gè)步驟是給出這一概念的形式化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。薛定諤方程中的波函數(shù)概念是量子力學(xué)的中心形式化概念。玻恩的幾率詮釋符合了使波包與實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一起來的需求，但是創(chuàng)造一個(gè)本體論的獨(dú)立實(shí)在的概念需要完全不同的方法。由于薛定諤方程可以用來描述觀測(cè)之間的真實(shí)變化過程，而符合薛氏方程的波包的量子力學(xué)的干涉有物質(zhì)的結(jié)果，所以本文作者認(rèn)為，薛氏方程所描述的波包概念是一個(gè)比較合適的用以建立本體論概念的形式化概念。

第二步，我們必須考慮，假如有實(shí)體滿足該描述，為了真正的存在，它們還要滿足什么樣的其他條件。在目前情形下，我們必須考慮波包應(yīng)具有怎樣的本體性的性質(zhì)才能得以存在，這即是說一個(gè)單獨(dú)的波包不能做一個(gè)本體實(shí)體，我們必須考慮要加上怎樣更多的性質(zhì)去構(gòu)成一個(gè)完備的本體實(shí)體。這一考慮的結(jié)果將會(huì)給波包一個(gè)實(shí)在性的詮釋。具有波包的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的真實(shí)存在，將與我們通常所認(rèn)為的自然實(shí)體有著截然的不同。這一詮釋需要一個(gè)全新的概念體系的框架。因此，詮釋的問題，便是在波包的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)全新的范疇體系，來表達(dá)一個(gè)合適的本體實(shí)體概念。這一概念必須承認(rèn)，實(shí)體在孤立時(shí)是非局域性的，而當(dāng)與一個(gè)實(shí)驗(yàn)媒介發(fā)生系列相互作用后，便會(huì)成為局域的。根據(jù)這一要求，本文作者提出一個(gè)新的概念就是“雙波包”的概念。雙波包由正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包構(gòu)成。這些概念將在下一章節(jié)里加以闡明。

第三步，是要建立一個(gè)普遍的哲學(xué)體系，使我們能夠理解現(xiàn)實(shí)的一切，它將包含而又超出我們一開始所討論的所有科學(xué)問題。這將導(dǎo)致對(duì)精神一類性質(zhì)的問題的哲學(xué)探索，以及對(duì)雙波包體系的哲學(xué)上的思考。后一問題是本文的主要重點(diǎn)，并將在“3”討論，出于適當(dāng)?shù)膭?dòng)機(jī)，將在“2．5”對(duì)精神和意識(shí)問題做出一個(gè)粗略的描述。

2．4 雙波包

本體實(shí)體必須是某種真實(shí)波包，從而波包的形式體系可以用來描述它。構(gòu)成這一波包的波可以認(rèn)為是一組單色正弦元波。這樣的波包是量子力學(xué)的群包的本體論的詮釋。它所組成的各個(gè)單色正弦波不是真正的本體實(shí)體，但是為了構(gòu)成真實(shí)的波包，它們必須具有一種似實(shí)非實(shí)的存在性質(zhì)。它們沒有現(xiàn)象上的存在，是因?yàn)樗鼈冏约罕旧聿荒苡辛孔恿W(xué)的干涉從而產(chǎn)生局域化而被觀測(cè)到。可以說本體實(shí)體的原料不是正弦波而是正弦波之間的量子力學(xué)的干涉。

構(gòu)成這波包的波，必然有很復(fù)雜的相互關(guān)聯(lián)，這樣波與波之間的干涉才能建立并保持下來。進(jìn)一步，它們還必須具有一些特別的性質(zhì)來造成它們的粒子現(xiàn)象。如果粒子現(xiàn)象是由于波包里的波之間的干涉被重新調(diào)節(jié)而形成的一個(gè)極限小結(jié)構(gòu)，那么，這就可以用相關(guān)聯(lián)的重新調(diào)節(jié)來解釋群包的塌縮，就是粒子的出現(xiàn)。所以，在波包形成與塌縮時(shí)，便會(huì)通過相關(guān)聯(lián)來建立或調(diào)節(jié)構(gòu)成波之間的干涉。

在量子力學(xué)中，沒有任何力可以在波包中調(diào)節(jié)一個(gè)單獨(dú)的元波。所有的量子力學(xué)的力都表現(xiàn)于不可分割的基本粒子之間，不表現(xiàn)于一個(gè)基本粒子之內(nèi)。因此，本文作者認(rèn)為本體性的干涉實(shí)際上是通過一種比量子力學(xué)的力更復(fù)雜精巧的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。借鑒電磁相互作用與強(qiáng)相互作用中的光子與膠子概念，可以把這些干涉相應(yīng)地解釋為一種本體性的實(shí)體，即所謂的相調(diào)節(jié)子，因?yàn)樗{(diào)節(jié)正弦元波的相位。

為構(gòu)成一個(gè)波包，一大群的相調(diào)節(jié)子必須一齊配合起作用。所以，我們提出這大群調(diào)制子構(gòu)成一個(gè)調(diào)節(jié)波包。沒有相調(diào)節(jié)子來調(diào)節(jié)一群正弦元波，這群正弦元波就不能構(gòu)成一個(gè)波包。因此正弦波包的存在依靠著相調(diào)節(jié)子波包的作用。所以本文作者認(rèn)為，一個(gè)基本的本體實(shí)體，是由一對(duì)雙波包構(gòu)成的，它包含密切相關(guān)的正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包。雙波包概念是建立在形式化量子理論基礎(chǔ)上的本體論的中心概念。

2．5 精神與意識(shí)

相互作用原理和雙波包的本體論提供了一個(gè)基礎(chǔ)，可以用來建立一個(gè)關(guān)于意識(shí)的解釋性體系，而這一點(diǎn)用其他的量子論詮釋是無法達(dá)到的。首先，我們利用相互作用原理把意識(shí)經(jīng)驗(yàn)解釋為本體現(xiàn)實(shí)與經(jīng)驗(yàn)媒介、我們的感官相互作用的結(jié)果。這樣的相互作用的概念是由相調(diào)制波包的相互作用的概念擴(kuò)展而來的。其次，雙波包的本體論讓我們可以假定相互作用是相調(diào)節(jié)子波包，而非量子力學(xué)的群波包。因此，意識(shí)是本體實(shí)體的相調(diào)節(jié)子與人類的器官的相互作用結(jié)果。意識(shí)現(xiàn)象與它的相應(yīng)本體現(xiàn)實(shí)分子的關(guān)系，與物質(zhì)實(shí)體與它的相應(yīng)本體現(xiàn)實(shí)分子的關(guān)系類似。當(dāng)然，在進(jìn)入相互作用中的本體現(xiàn)實(shí)分子的性質(zhì)必須被詮釋為如下兩種不同的情形：進(jìn)入物理作用的是正弦元波包，它是量子力學(xué)的群波包，可用薛定諤方程描述；有意識(shí)現(xiàn)象做結(jié)果的是相調(diào)節(jié)子波包，它不能用量子力學(xué)來描述。但是只是通過量子力學(xué)概念體系就能夠發(fā)揮這個(gè)概念。在這兩個(gè)范圍內(nèi)相互作用必然有性質(zhì)上的不同。在物質(zhì)的方面相互作用是波包的塌縮。在意識(shí)的方面，可以類似地稱之為相調(diào)節(jié)子波包的塌縮?？墒怯捎谖覀儧]有一個(gè)關(guān)于相調(diào)節(jié)子波包的決定性概念，這樣說必然依舊相對(duì)地不明朗。無論怎樣，這種概念在區(qū)分相互作用的來源與結(jié)果上有著重要的用處，正像在量子力學(xué)中一樣。正如物質(zhì)實(shí)體是現(xiàn)象，意識(shí)也是現(xiàn)象。它是本體實(shí)體與人類的器官的相互作用的結(jié)果，就像量子力學(xué)的粒子是本體實(shí)體與觀察媒介的相互作用的結(jié)果一樣。

現(xiàn)在，我們有了一個(gè)關(guān)于精神哲學(xué)的全新的概念體系。我們可以稱其最高范疇為相調(diào)節(jié)子領(lǐng)域中的“心”或“靈”，它相應(yīng)于傳統(tǒng)上西方哲學(xué)對(duì)心與靈的理解。但我們必須注意，傳統(tǒng)的解釋有嚴(yán)重缺陷，因?yàn)槿藗儼殃P(guān)于心和靈的本體的因素與意識(shí)的現(xiàn)象的因素混淆在一塊了。現(xiàn)象的因素必須從本體論概念中抽出來，歸到現(xiàn)象性的自我，即意識(shí)。心或靈概念中剩下的本體論的內(nèi)容應(yīng)該被詮釋為一個(gè)相調(diào)節(jié)子波包系統(tǒng)。進(jìn)一步地，相調(diào)節(jié)子除在解釋量子力學(xué)的現(xiàn)實(shí)詮釋上有重要作用外，它既給心以自然詮釋也使心的概念自然化，并將它擴(kuò)大到整個(gè)自然界。

總之，量子力學(xué)的雙波包本體論使本體實(shí)體與現(xiàn)象實(shí)體之間有了本質(zhì)上的區(qū)分?，F(xiàn)象實(shí)體是本體實(shí)體與經(jīng)驗(yàn)媒介相互作用的結(jié)果。本體實(shí)體與現(xiàn)象實(shí)體，都各有兩個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)象實(shí)體的兩個(gè)領(lǐng)域是意識(shí)和物質(zhì)實(shí)體。本體實(shí)體的兩個(gè)領(lǐng)域是物質(zhì)的正弦元波包和非物質(zhì)的相調(diào)節(jié)子波包。

3 中國的本體論與量子力學(xué)

3．1 雙波包的本體論與西方本體論概念

現(xiàn)在我們必須把我們的注意力轉(zhuǎn)向建立一個(gè)解釋現(xiàn)實(shí)的普遍的哲學(xué)概念體系。縱觀西方哲學(xué)概念，沒有類似雙波包理論的。西方哲學(xué)有二元論的傳統(tǒng)，其中以笛卡爾為最。但是二元論與這里提到的雙波包的二元性有根本上的不同。在二元論中，物質(zhì)與精神兩個(gè)領(lǐng)域是截然隔離的。這就是說，物質(zhì)與精神這兩個(gè)領(lǐng)域中的每一個(gè)別的實(shí)體，都有著獨(dú)立的本體的存在。但是在雙波包理論中，正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包只能互相關(guān)聯(lián)地存在以構(gòu)成獨(dú)立存在的真實(shí)波包。在這里要強(qiáng)調(diào)，由邏輯觀點(diǎn)來說正弦元波包與調(diào)節(jié)子波包是先于存在的，但它們本身不是這一本體論的真實(shí)存在，僅僅是構(gòu)成真實(shí)存在的某種前提性的東西。

3．2 雙波包本體論與陰陽

笛卡爾的二元論深刻地影響了現(xiàn)代西方哲學(xué)和科學(xué)，但雙波包本體論與它在結(jié)構(gòu)上是完全不相同的。與雙波包類似的本體論卻主導(dǎo)了中國哲學(xué)近2000年，這就是易哲學(xué)。這種哲學(xué)根源于陰陽的原理；陰陽是《易經(jīng)》中有關(guān)變化過程的東西。在陰陽及其變化的觀念基礎(chǔ)上形成了《易傳》的宇宙論體系，這是此后所有哲學(xué)的基礎(chǔ)，也是此后大多數(shù)儒家的本體論的基礎(chǔ)。

陰陽的概念，來源于對(duì)自然現(xiàn)象中呈現(xiàn)的對(duì)立兩方面的觀察，并認(rèn)為這是自然界存在與運(yùn)行的基本動(dòng)力。例如，男人與女人的對(duì)立被認(rèn)為是產(chǎn)生生命與維系自然物種的力量。光與暗、熱與冷代表循環(huán)變化的動(dòng)力。當(dāng)《易經(jīng)》演變成為一個(gè)哲學(xué)體系時(shí)，陰與陽便成為本體論上的二元性的宇宙的原則。

這就是雙波包與陰陽之間的類同之處。純的陰與陽可以被認(rèn)為是正弦元波與相調(diào)節(jié)子波。正弦元波與相調(diào)節(jié)子波單獨(dú)地并不構(gòu)成真實(shí)的存在，只有它們的混合交織才能構(gòu)成波包，波包又構(gòu)成雙波包，就是構(gòu)成真實(shí)實(shí)體。這十分近似于對(duì)陰陽的本體論解釋的原理。陰和陽并不單獨(dú)構(gòu)成真實(shí)世界。自然中沒有任何東西是純陰或純陽的。所有存在之物都是陰與陽相互交織的雜交體。本體現(xiàn)實(shí)是由兩個(gè)不同的似實(shí)非實(shí)的領(lǐng)域組成，這兩個(gè)領(lǐng)域的成分本身又不是真實(shí)的實(shí)體。這一命題是兩者比擬的核心；但這抽象命題在兩種不同的體系中卻有著兩種不同的具體內(nèi)容。

3．3 復(fù)雜性的兩個(gè)層次

在《易經(jīng)》體系里，八卦(經(jīng)卦)有三爻，六十四卦(別卦)有六爻，別卦由兩經(jīng)卦組成，這是另外一項(xiàng)類比的根據(jù)。在雙波包本體論與《易經(jīng)》哲學(xué)中，真實(shí)存在的基本成分都是由兩個(gè)部分組成：一個(gè)雙波包包含了正弦元波包和相調(diào)節(jié)子波包，而一個(gè)有六爻的別卦是由二個(gè)有三爻的經(jīng)卦組成的。這便產(chǎn)生了兩個(gè)層次上的現(xiàn)象的復(fù)雜性，在《易經(jīng)》中這一點(diǎn)被十分清楚地闡明了。把這一點(diǎn)應(yīng)用到雙波包情形上，對(duì)于一個(gè)深刻的哲學(xué)問題會(huì)產(chǎn)生十分有趣的觀點(diǎn)。

《易經(jīng)》把現(xiàn)實(shí)組成描述為兩個(gè)階段，其中基本的具體物象是由有三爻的經(jīng)卦結(jié)構(gòu)揭示出的，而事件以及關(guān)于變化運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是由有六爻的別卦的結(jié)構(gòu)揭示出的。《易傳·系辭傳(下)》說：“八卦成列，象在其中矣。因而重之，爻在其中矣?！?/p>

從雙波包實(shí)在論的觀點(diǎn)看，不同程度的復(fù)雜性的區(qū)分是十分有意義的。但是把這種區(qū)分看成是現(xiàn)象與變化之間的不同是錯(cuò)誤的。最好是區(qū)分兩個(gè)不同層次的復(fù)雜性的現(xiàn)象的領(lǐng)域，每一個(gè)層次又包含了相應(yīng)的變化規(guī)則。

在20世紀(jì)，好多西方哲學(xué)家試圖將意識(shí)現(xiàn)象歸并到物質(zhì)現(xiàn)象，兩個(gè)層次的復(fù)雜性對(duì)這個(gè)歸并方案導(dǎo)致了一個(gè)既新穎又深刻的觀點(diǎn)。這一方案對(duì)西方的唯物論哲學(xué)家們一直是一個(gè)難于應(yīng)付的問題。“現(xiàn)象”這個(gè)概念，在普通語言中，比在經(jīng)典物理學(xué)中，是豐富多了?，F(xiàn)象的本質(zhì)在物理上處理為位置與動(dòng)量這些東西，但是對(duì)某種層次的現(xiàn)象的徹底性的分析，并不適合去解釋有目的的行為與主觀經(jīng)驗(yàn)這類現(xiàn)象。

使復(fù)雜性的層次性原理適應(yīng)雙波包理論的概念體系便會(huì)產(chǎn)生以下的解釋。正弦元波包與物理中的物質(zhì)聯(lián)系在一起，相調(diào)節(jié)子波包與意識(shí)聯(lián)系在一起。物理學(xué)的原理僅僅是作用在整個(gè)現(xiàn)象范圍的一部分；而作用在這個(gè)有限的物理范圍的原理比之作用在整個(gè)現(xiàn)象現(xiàn)實(shí)的原理要有限得多。任何包含人在內(nèi)的變化必須包含相調(diào)節(jié)子對(duì)正弦元波的影響。這表明，物理只是現(xiàn)象現(xiàn)實(shí)的一部分的描述，在目的性可以被概括進(jìn)描述之前需要引伸到相調(diào)節(jié)子范圍。

雙波包理論與易哲學(xué)的兩種復(fù)雜性的二層次的原理有兩個(gè)重要不同的地方。第一，組成《易經(jīng)》的六爻別卦與兩個(gè)三爻的經(jīng)卦的性質(zhì)是一樣的，但是，組成雙波包的兩個(gè)成分是不同的，互補(bǔ)性的。第二，在《易經(jīng)》的體系中陰陽的互相交織組成三爻經(jīng)卦，經(jīng)卦是獨(dú)立的真正的現(xiàn)象，陰陽是現(xiàn)象界的原始原料，可是，在雙波包理論中，正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包不是真正現(xiàn)象，只是現(xiàn)象界的原始原料，現(xiàn)象界是由它們的交織構(gòu)成的。

3.4 關(guān)于自然概念的含義

自然的含義在西方科學(xué)中與在易哲學(xué)中是不同的，在西方物理學(xué)中，自然是與能測(cè)量的自然屬性聯(lián)系在一起的，例如位置與動(dòng)量，所以意識(shí)與目的的范疇被完全排斥在外。西方方法學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于分離測(cè)量過程，這使得科學(xué)得以誕生。它的缺點(diǎn)是丟棄了現(xiàn)實(shí)中的一個(gè)十分重要的部分。

孕育了科學(xué)的哲學(xué)背景現(xiàn)在卻成了它的絆腳石，因?yàn)樗箍茖W(xué)與一個(gè)包括意識(shí)在內(nèi)的全面世界不能相容。量子力學(xué)把經(jīng)典物理的物質(zhì)的本體論粉碎了。我們應(yīng)當(dāng)更進(jìn)一步，希望能在量子力學(xué)的體系中發(fā)掘出能包含目的性在內(nèi)的關(guān)于自然的觀念?！兑捉?jīng)》的一種方法做到了這一點(diǎn)，難以為西方的想象力所接受。雙波包的本體論也做到了這一點(diǎn)，它是以科學(xué)哲學(xué)的理論方式來敘述的。

基于這一觀點(diǎn)，可以得出結(jié)論：自然的概念應(yīng)該包含目的性。物理學(xué)不包含它的原因在于它是限制于雙波包的正弦波包的范圍。雙波包的哲學(xué)體系的相調(diào)節(jié)子波包卻潛在的蘊(yùn)涵了目的性的因素。這樣自然化目的性的結(jié)果相似于《易經(jīng)》的自然概念?？墒窃谝捉?jīng)的體系中，三爻的經(jīng)卦跟六爻的別卦都有目的性，不過是兩個(gè)層次的。物理學(xué)的偉大成就證明自然界有一個(gè)非目的性的層次。這表明，在這個(gè)方面雙波包理論的二層次的結(jié)構(gòu)比《易經(jīng)》優(yōu)越。

3．5 道的三個(gè)層面

關(guān)于自然的廣義概念中，易經(jīng)哲學(xué)強(qiáng)調(diào)一種整體性的原理，其中一個(gè)抽象的單一的自然的規(guī)則“道”可以在自然界中不同的實(shí)體與結(jié)構(gòu)中有不同的表現(xiàn)?！兑讉鳌ふf卦》中說：“是以立天之道，曰陰與陽。立地之道，曰柔與剛。立人之道，曰仁與義?！钡赖娜齻€(gè)自然層面可以解釋為，一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)則概括了物理、生命和目的性過程。這一點(diǎn)與西方的觀念截然不同。西方哲學(xué)家對(duì)此進(jìn)退兩難：要么把目的性現(xiàn)象看成是物理過程(唯物主義)；要么把物理過程看成是目的性現(xiàn)象(唯心主義)；要么認(rèn)為二者是完全地不相容(二元論)。為了把這一統(tǒng)一的原理引進(jìn)現(xiàn)代的西方科學(xué)框架中，需要對(duì)非決定論與目的性做出新的解釋，這將給予它們一個(gè)共同的基礎(chǔ)核心。

3.6 非決定論

雙波包的本體理論既可以把自然的概念由物質(zhì)現(xiàn)象擴(kuò)大到意識(shí)現(xiàn)象，也可以對(duì)非決定論提出新的解釋。在量子力學(xué)中，從決定論轉(zhuǎn)換到非決定論，不會(huì)給出更深的哲學(xué)意義。

這是因?yàn)椋孔恿W(xué)不過是簡單的而已。如果能給出一個(gè)物理上的解釋，一個(gè)選擇可以怎樣從一些可能性中做出，那么在量子力學(xué)觀念上這將不是非決定論了。可是相調(diào)節(jié)子的假設(shè)提出選擇過程在量子力學(xué)描述的領(lǐng)域之外受到影響。

在雙波包中，正弦元波包領(lǐng)域與相調(diào)節(jié)子波包領(lǐng)域在本體論上是截然分開的。相調(diào)節(jié)子波包對(duì)一個(gè)事件的影響，從本體論上而言，是在量子力學(xué)描述范圍之外的。所以，這樣講并不矛盾：在物理上是非決定論的，但在更廣的整個(gè)現(xiàn)實(shí)范圍里卻遵從某一選擇。在這一意義上，物理現(xiàn)實(shí)只是本體的現(xiàn)實(shí)的一個(gè)部分而量子力學(xué)是它的完全性描述。這意味著，量子力學(xué)在玻爾與愛因斯坦?fàn)幷摰囊饬x上是完全的，因?yàn)樵谒姆秶鷥?nèi)它是完整的；但在一個(gè)本體論的意義上說，它又是不完全的，因?yàn)樗皇敲枋隽吮倔w現(xiàn)實(shí)的一個(gè)部分而已。

在單個(gè)粒子的量子體系中，選擇由相調(diào)節(jié)子波包所決定，它從由波函數(shù)塌縮而致的可能性中做出選擇，而這一塌縮過程在標(biāo)準(zhǔn)的量子力學(xué)看來是純隨機(jī)的。在兩個(gè)粒子的情形中，例如在貝爾實(shí)驗(yàn)中所描述的那樣，兩個(gè)粒子的量子力學(xué)的干涉糾纏在一起以至兩個(gè)事件的結(jié)果是相干的。這兩個(gè)粒子的相調(diào)節(jié)波包也糾纏在一起了，這是一些相調(diào)節(jié)波包構(gòu)成復(fù)雜組織的根據(jù)。在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，相調(diào)節(jié)子波包之間的相互關(guān)聯(lián)變得更強(qiáng)，逐漸地導(dǎo)致了生命、行為、意識(shí)和目的性。在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，選擇變得更復(fù)雜，更有效。量子力學(xué)的可能的觀察結(jié)果的選擇變?yōu)橥耆康男缘淖杂梢庵具^程。這需要建立一系列的新概念，量子力學(xué)的選擇是其中一個(gè)極端，自由意志是另一極端。這一系列新生的概念可以延伸至

包括意識(shí)與目的性，覆蓋所有層次，而且必須在雙波包的基礎(chǔ)上給它們自然的詮釋。

3．7 目的性概念的廣義化

在這一詮釋下，相調(diào)節(jié)子在十分復(fù)雜的物理體系中于不同層次上發(fā)生作用。第一，它們有著純物理的功能，用以調(diào)節(jié)正弦元波構(gòu)成真實(shí)實(shí)在，也作為最基本的選擇。第二，在包含生命在內(nèi)的十分復(fù)雜的物理體系中，從無生命物質(zhì)到生物體的構(gòu)成過程，是一個(gè)更高級(jí)的規(guī)則；這是由相互關(guān)聯(lián)的相調(diào)節(jié)子所構(gòu)成的(關(guān)于所有的有關(guān)的物理粒子)。最后，考慮到人類行為的適應(yīng)性和意識(shí)以及目的性的出現(xiàn)，更高級(jí)的相調(diào)節(jié)子過程必須構(gòu)造出來。

在現(xiàn)代科學(xué)思想體系中，關(guān)于現(xiàn)象過程的三個(gè)層面的特性可以概括為一個(gè)單一的普遍的規(guī)則，它實(shí)現(xiàn)并應(yīng)用在不同的形式中：物質(zhì)實(shí)體的存在與穩(wěn)定；生命從物質(zhì)中演化出來；目的性行為從生命中產(chǎn)生出來。除了語言上的不同外，這一規(guī)則與道的三個(gè)層面的特性有共同之處，它們都給出了自然的一個(gè)圖景，并且都強(qiáng)調(diào)一個(gè)單一的規(guī)則作用在不同的體系中，體現(xiàn)出不同的特性。

量子力學(xué)基礎(chǔ)原理范文第5篇

關(guān)鍵詞：量子力學(xué) 教學(xué)改革 物理思想

“量子力學(xué)”作為學(xué)習(xí)“固體物理”、“材料科學(xué)”、“材料物理與化學(xué)”和“激光原理”等課程的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是物理學(xué)專業(yè)及相關(guān)工科專業(yè)最核心的基礎(chǔ)課程之一。20世紀(jì)，“量子學(xué)說”被作為物理科學(xué)研究和人類文明進(jìn)步的標(biāo)志性貢獻(xiàn)，引起了廣泛地重視。通過對(duì)量子學(xué)說的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生充分利用到所學(xué)的理論知識(shí)，對(duì)問題進(jìn)行分析和尋求解決方法，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。盡管如此，但該門課程所涉及的內(nèi)容較為空洞、抽象，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)造成阻礙，使學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生也很難熟練掌握量子學(xué)說課程的要點(diǎn)。因此，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的關(guān)鍵，但是如何調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，成為了廣大教師很棘手的問題。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)模式，綜合長江大學(xué)（以下簡稱“我?！保┑慕虒W(xué)現(xiàn)狀，在“量子學(xué)說”教學(xué)方面，整理出一套符合我校教學(xué)實(shí)際的改革和嘗試，并取得了較好的效果。

1.“量子力學(xué)’’教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)。量子學(xué)說的理論與以往所學(xué)的傳統(tǒng)物理體系大有不同，重點(diǎn)表現(xiàn)在處理問題的方式上，但是卻又與傳統(tǒng)物理有著不可分割的關(guān)系，可以說，量子學(xué)說中很多的概念和理論都來源于傳統(tǒng)的物理學(xué)說。這就要求在學(xué)習(xí)量子學(xué)說的同時(shí)，既要摒棄以往學(xué)習(xí)物理形成的固有思考方式，又要遵循某些與傳統(tǒng)物理中相通之處的原理和學(xué)習(xí)法則。然而，這種思維上的反差必然導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)的困惑，除此之外，量子學(xué)說較強(qiáng)的理論性也誤導(dǎo)學(xué)生陷于數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)的煩惱中，從而使學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)這些教學(xué)中存在的問題，筆者提出了以下相應(yīng)的有益改進(jìn)。

（1）知識(shí)條理化，強(qiáng)化知識(shí)背景，增強(qiáng)趣味性。量子學(xué)說從誕生到最終建立，每一步的發(fā)展都經(jīng)過了縝密、細(xì)致、實(shí)事求是的分析，并不斷地完善和改進(jìn)。通過介紹量子學(xué)說的發(fā)展背景，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并有利于學(xué)生明確量子學(xué)說與傳統(tǒng)物理之間的區(qū)別，同時(shí)讓學(xué)生在發(fā)展歷程中尋找合適的學(xué)習(xí)方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。在解釋某些理論和原理時(shí)，可以穿插講述其歷史背景，方便學(xué)生理解。通過這種方式，既能讓學(xué)生掌握理論知識(shí)，又有利于學(xué)生區(qū)分量子學(xué)說與傳統(tǒng)物理的區(qū)別[1]。

（2）重在物理思想，壓縮數(shù)學(xué)推導(dǎo)。數(shù)學(xué)在其相關(guān)學(xué)科的運(yùn)用，所起到的作用只是一種輔助工具。在物理研究中也不例外，如果過分強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的地位和作用，只會(huì)本末倒置。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)著重加強(qiáng)基本概念和蘊(yùn)含的區(qū)里實(shí)質(zhì)，而不能將物理思想埋沒在數(shù)學(xué)公式之中，應(yīng)把重點(diǎn)放在物理意義和實(shí)際運(yùn)用上，只有這樣，學(xué)生才能保持較好的學(xué)習(xí)熱情。

2.教學(xué)方法改革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式使學(xué)生一直處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)下，抑制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，不僅不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲取，更阻礙了其創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，而且量子學(xué)說的理論抽象，很難被學(xué)生理解，傳統(tǒng)的教學(xué)方法，無法被學(xué)生接受，并會(huì)引起學(xué)生的反感，甚至厭學(xué)。如此一來，必然打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，更降低了學(xué)習(xí)效率。為了促進(jìn)學(xué)習(xí)效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)，筆者在教學(xué)模式上，探索出一些有效的措施。

（1）發(fā)揮學(xué)生主體作用。教師在課堂學(xué)習(xí)中有著舉足輕重的作用，除了傳授學(xué)生知識(shí)以外，還有著更重要的引導(dǎo)作用。在講解完規(guī)定的教學(xué)任務(wù)之外，還應(yīng)設(shè)定教師與學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié)，通過創(chuàng)設(shè)問題情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和分析，使學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)。另外，還可以通過以問題的形式結(jié)束未講授的內(nèi)容，引起學(xué)生的興趣，并鼓勵(lì)學(xué)生課下利用課外資源尋求答案；還可以以小組的形式，讓學(xué)生團(tuán)結(jié)合作，對(duì)感興趣的物理理論進(jìn)行探討分析，并完成相關(guān)的小組論文。

（2）注重構(gòu)建物理圖像。由于物理理論都比較抽象，不利于理解，所以構(gòu)建圖像很重要，它不僅能夠完整地表達(dá)所要傳達(dá)的信息，而且能夠方便學(xué)生理解和記憶。圖像簡潔、清新的特點(diǎn)，使學(xué)生更熟練地掌握物理圖像的構(gòu)建能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維也有促進(jìn)作用。

3.教學(xué)手段和考核方式改革。（1）用多種先進(jìn)的教學(xué)模式。采用小組討論課，可安排小組內(nèi)討論，然后是小組之間進(jìn)行辯論，最后由教師對(duì)辯論進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和更正。例如，在講到微觀粒子的波函數(shù)時(shí)，有的學(xué)生認(rèn)為是全部粒子組成波函數(shù)，有的學(xué)生認(rèn)為是經(jīng)典物理學(xué)的波。這些問題的討論激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，從而進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生對(duì)一些不易理解的概念和量子原理進(jìn)行深入理解，直至最后充分理解這些內(nèi)容。另外布置課外論文和邀請(qǐng)知名專家進(jìn)行講座都是不錯(cuò)的方式。

（2）堅(jiān)持研究型教學(xué)方式。教學(xué)中不再單一地只講授課堂知識(shí)，而是把科研融入到課堂學(xué)習(xí)之中，結(jié)合最新的科研動(dòng)態(tài)，向?qū)W生介紹所學(xué)的原理在其相關(guān)領(lǐng)域中的運(yùn)用，以引起學(xué)生的興趣。

（3）將人文教育與專業(yè)教學(xué)相結(jié)合。量子概念誕生于1900年，它首次由德國物理學(xué)家普朗克引入；1905年，愛因斯坦進(jìn)一步完善了量子的概念；1913年，玻爾將量子化概念引入到原子中；1924年，德布羅意通過量子的概念提出微觀粒子具有波粒二象性；由此可見，物理學(xué)史上，力學(xué)從誕生到發(fā)展所蘊(yùn)含的創(chuàng)新思維是迄今為止任何一門學(xué)科都難以比擬的，教師和學(xué)生一起回顧量子力學(xué)的發(fā)展之路，讓學(xué)生了解到量子力學(xué)的魅力所在，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。