量子力學有多難學?

時間 2021-05-07 03:05:54

1樓:張萬里

其實吧,理工類的很多學科最基本的思路都是基於假說演繹,再加若干後期不斷驗證夯實成為所謂定理or真理。真學的話推薦席夫的書,講的很清晰,直言,比曾謹言的容易讀,之後的話可以看狄拉克的原理以及櫻井的書。以上

2樓:張志城

量子力學是物理系本科生的一門必修課程,成體系地建立於1920s,主要用於描述和預言微觀體系的性質。學習量子力學的難點可以從以下幾點考慮。

如果題主的目標不只是停留在知道幾個名詞(薛丁格的貓、量子糾纏)的程度,想要嚴肅地學一下量子力學,那麼題主需要學習一些鋪墊的課程,這些課程的學習本身就有一定難度。微積分(概率密度全空間積分為1),線性代數(定態Schrodinger方程在適當的表象下是厄公尺算符的本徵值問題),微分方程(位置表象下的Schrodinger方程),原子物理(氫原子光譜,電子自旋),分析力學(哈密頓量),這些都是物理系本科生的必修課程,通常是在學量子力學之前就會學完。

除了數學工具和基礎的鋪墊,量子力學的難度還體現在物理影象和物理概念的跨越。在高中以及本科生低年級教的經典物理中,我們研究的物件要麼是可以抽象成質點的粒子,要麼是光、機械波等波動現象。但是1900s前後數十年的實驗告訴我們,微觀粒子具有比較明顯的波動性,光在和物質相互作用時也會表現粒子性,有確定的能量和動量。

這種觀念上的革新,初學者往往感到困惑。Feynman說道:「I think I can safely say that no one really understand quantum mechanics」.

Bohr也說:「如果你學習量子力學沒有感到困惑,那麼你一定沒有學懂量子力學」。

量子力學的內容很豐富。如果題主讀了物理研究生,大概率還會學群論。群論是描述對稱性的有力工具,對稱性在現代物理中有著舉足輕重的地位。

如果不用群論的觀點去審視乙個量子體系,是很令人遺憾的(學了群論之後會覺得之前自己對量子力學的理解十分土氣、淺薄,會覺得很慚愧沒有早一點學群論)。量子力學除了正則量子化的方法之外還有Feynman發明的路徑積分量子化,在量子場論中會經常用到路徑積分方法。就是說,我們還可以從多個角度加深對量子力學的理解。

3樓:趙文傑

個人覺得量子力學入門的話,不是很難。

首先弄清量子力學的五個基本假設:

(1)波函式假設:微觀體系的狀態可以被乙個波函式完全描述,從這個波函式中可以得到體系所用所有的性質,這個波函式滿足單值性、連續性、有限性;

(2)力學量用厄公尺算符來表示:經典力學中有相應的力學量,則在量子力學中表示為這個力學量的算符;

(3)量子態隨時間演化假設:體系的狀態波函式滿足S-方程(薛丁格方程);(公式可以網上搜,手機不好編輯)

(4)測量假設:如果算符F為量子力學中的乙個力學量,其正交歸一本徵函式為Φ,對應的本徵值為λ,則任一量子態可以用算符F的本徵函式展開表示;(公式網上查,手機上不好編輯)

(5)粒子全同性假設:在全銅離子所組成的體系中,兩全同粒子相互調換不改變原來的狀態,即全同性原理。

整套量子力學理論都是基於這五個基本假設展開描述,運用高等數學、線性代數、概率論、數理方法等知識去理解量子力學的原理。

入門級別的推薦書:格里菲斯《量子力學概論》,周世勳《量子力學教程》,曾謹言《量子力學教程》等。

深入學量子力學推薦書:狄拉克《量子力學原理》,朗道《非相對論量子力學》,曾謹言《量子力學(卷Ⅰ、卷Ⅱ)》,櫻井純《現代量子力學》,克洛德《量子力學》等。

4樓:我在亦不在

量子力學入門其實很簡單的,只要一晚上。考試就合格了。(手滑,去掉。)量子力學其實說一句實話,為了應付考試乙個晚上就夠了。

但是要學習精通,推薦一套書,Cohen的量子力學卷一(有三卷)。看完之後基本量子力學內容就沒問題了。這本書講的十分詳細,十分友好,就是厚了一點,1000面左右吧。

不過我也就看了前兩卷,第三卷是英文版還沒看。

還有看到有人推薦櫻井純那本,我感覺這本書沒有Cohen詳細,不太喜歡這本書,個人推薦Cohen的書。就是厚了一點。如果兩本書配合在一起效果更加。

5樓:關中刀客在青島

這是乙個好理解的答案,高中物理知識基本夠用了。不過這個模型解釋了量子以及相對論等現象,而非現代量子力學理論。

6樓:四重積分

入門級的量子力學,需要的數學基礎:線性代數,一部分高等數學,一點常/偏微分方程。物理基礎:

經典力學(包括分析力學)。有這些基礎自學乙個月以內可以學會怎麼算,當然不一定理解。如果是要理解的話,需要想通量子糾纏,干涉實驗,測量假設這類的問題,這些需要對量子力學基本假設有比較深刻的認識。

7樓:慈祥的土豆絲

普通量子力學根本就不難,會線代就行。只是要入門的話相比電動力學和理論力學都不是個兒。高量的話,你不幹這行學了幹啥呢,你要幹這行問了幹啥呢。

8樓:Keyu Chen

相比而言這門課程為了及格不算很難,難的是不要試圖用巨集觀的思維模型去理解微觀的性質,一旦接受了這種設定就能理解(抑或是放棄掙扎)了。(我覺得我可能沒理解,只是後者)

「量子力學量力學」這個傳說主要還是針對本科生,量子力學可能是一般本科生能接觸到的必修課裡比較難的了,因此才會有這種傳說。

四大力學裡我個人認為難易程度(從本科成績來說)是電動力學》量子力學≈熱力學與統計物理》理論力學

電動力學通篇幾乎都只是在講麥克斯韋方程組這四個公式,卻能組合出千變萬化的場景,用我們電動力學老師的話來說「我出的題我可能自己都不會做」。我們電動力學期中考試全班平均分五十幾,最後是老師開根號再×10解決的。

9樓:百姓科普

量子力學創立是因為現有的經典理論無法解釋很大一部分微觀問題,例如基爾霍夫發現的黑體輻射,愛因斯坦獲諾獎的光電效應等,經典物理無法解釋的現象,科學家通過努力建立了一套研究微觀粒子運動規律的體系,這就是現在我們看到的量子力學。

量子力學之所以難是因為人們不理解,不理解的原因在於巨集觀不可見,量子力學創立之處很大一部分科學家都無法接受,但這是經過實驗檢驗過的真理,其次是學習量子力學考驗個人的數學思維和邏輯思維,這需要長期的學習積累才能獲得的本領,部分人剛接觸到量子力學,不說理解量子力學,就連基本的薛丁格方程都看不懂,其中各種合成的物理量相當繁瑣複雜,需要花很多時間推導記憶,這只是最基本的內容,更深層的學習需要對微觀世界有清晰的認知,這導致一部分人學習量子力學望而卻步。

10樓:Jun Chang

從應用角度來說,不算太難,看看書做做練習,核心是寫出哈密頓量,然後解微分方程。只是有些方程沒有解析解,有些方程數值解也很費機時。

11樓:不可思議元素

並不難。

你看看去年很火的量子波動速讀,小學生都能很快掌握的![後仰]

不可思議元素:量子力學在科學領域中的難度排名是多少?

12樓:狼來了

各種算符,導來導去,反正大學量子力學一還好的可以,量子二勉強及格,還是老師放水勉強過得,不過據本專業大神說,量子力學真的是太美了

13樓:QED

這問題下面的答案都啥玩意兒啊... 現代玄學都出來了說實話非常好學,四大力學裡面應該是第二好學的(理論力學更簡單),當然如果教材不得當可能會學起來費力一點,沉浸在解沒卵用的偏微分方程中也很可能。

(單粒子)量子力學的數學核心是復變數線性代數,量子態就是乙個向量。物理內涵上其實就是那幾個把物理上的東西用線性代數重新表達的非常基本的東西,比如什麼叫力學量,什麼叫測量,諸如此類。在此基礎上還有一些tricks,比如perturbation,比如對稱性和角動量,比如散射問題。

但是萬變不離其宗,學好線性代數之後學量子力學只需要兩三周時間。

Sakurai的書挺好,也出了翻譯版。如果感興趣建議從這本書開始。

14樓:kingcoming

量子力學有乙個特點就是不適合自學,僅僅自己看書學習的話大概率會陷入似懂非懂的地步,當然可以用課後題檢驗一下自己的理解程度。但是過了學習的初級階段,那量子力學跟其他的數理學科相比也不見得更難了。

15樓:月弦無端

在學習量子力學之前,先花費大概十幾個小時的時間,看一下經典力學,熟悉一下拉格朗日力學和哈密頓力學,再做幾道偏微分方程的習題醒醒腦,這樣學習量子力學的時候,只要老師不是太坑,基本上不會出現太困惑的情況。

我比較建議把這門課先當成數學來學,不要過於沉浸在初高中科普書籍上的那些玄幻的事物,愛因斯坦和哥本哈根的論戰更是跟咱們半毛錢關係都沒有。作為基礎學科,量子力學的學習應該走熟能生巧的路線,上課跟著老師推公式,課後多做題,就挺好。

大學的量子力學到底有多難?

頤和園工人 物理專業專必 田光善老爺爺教的,平時就用他寫的講義 教材 曾謹言的量子力學 上量子之前看過一遍格里菲斯的量子力學導論,上量子的時候一邊讀費曼的路徑積分,一邊翻塔科季的量子力學當詞典用。最後讀一讀Sakura的現代量子力學提高一下,包括狄拉克的量子力學原理。最開始覺得好簡單,然後書讀的越多...

量子力學和中醫理論哪個更難學?

Peter Tam 這二個不是同乙個層次的東西。量子力學是理論物理的一部分,不是物理學的研究方式全部。而中醫是一門學科。可以比較的應該是 物理學和中醫 大約?這兩門學科從難度上來說還真差不多,所以我個人認為,應該有更多能力強的,足以學懂物理的年輕人去學習和研究中醫理論。可以說現代科學很發達了。過去一...

談一談量子力學,量子力學可信嘛?

劉水清 量子力學是物理科學的乙個發展,是科學認識的一種進展,它也對科學認識提出了挑戰,主要它從數學上用統計的方法給予理論證明,對概念的結論是絕對必然性提出了問題。愛因斯坦正是從這個立場對測不准原理持懷疑態度,他說,上帝不玩骰子。這個問題直今還沒完全解決。我發現,現代物理學家理論證明越來越重數學證明,...