量子菜根谭

本书广泛深入地考察了现代量子理论的理论基础，归纳为30个专题。它们大多是些疑惑、困难、争论、流传错误的问题，也有部分前沿热点问题。范围涵括量子力学、高等量子力学、量子场论、量子统计、量子信息诸领域。鉴于现代量子理论已经成为当代物理学各分支学科的共同理论基础，并且正在成为当代自然科学各门学科的共同理论基础，更鉴于整个量子理论经常被一层迷惘甚至误解的“雾霾”所笼罩，朦朦胧胧,“能理解度”较差，因而实行不回避问题的认真考量十分必要和重要。
各讲叙述通常始于就事论事，继以分析提高，归于自然观和方法论，尽力得出一些经验教训。本书论述多关注物理内涵剖析，侧重见解分析评论，是一本有特色的辅助教材，为学过量子理论的学生、研究生、教师和研究工作者提供进一步思考的空间与启迪的线索。对广大科技工作者，它是一本有关自然观、方法论和量子理论内涵分析的有益的参考书。

第1讲Young氏双缝实验→广义Young氏双缝实验→Qubit——“量子力学的心脏”
1.1Young氏双缝实验解释确实令人为难
1.2Young氏双缝实验解释常见的错误和缺点
1.3实验中电子究竟是怎样穿过双缝的？
1.4Young氏双缝实验的两个理论计算
1.5各种翻版的Young氏双缝实验，广义Young氏双缝实验
1.6高强度电子束入射的Young氏双缝实验
1.7分析与结论：广义Qubit
第2讲无限深方阱粒子动量波函数的争论——“量子力学的数学是错的”？
2.1无限深方阱模型简单回顾
2.2Pauli和Landau的矛盾——基态动量波函数的不同解
2.3矛盾分析与结论
2.4设想实验的佐证
2.5产生问题的根源
（附注）Pauli结果是Landau结果在α／h→∞时的极限
第3讲自由定态球面波解的争论和中心场自然边条件的来由——等式两边同除以零的后果！
3.1前言
3.2eikr／r自由粒子定态球面波解吗？
3.3从此处奇性说开去（Ⅰ）——中心场自然边条件的来由
3.4从此处奇性说开去（Ⅱ）——与δ函数有关的一些奇性运算
3.5δ函数不是严格意义上的函数，但它却是严格意义上的线性泛函数
3.6自由粒子定态球面波的正确解
第4讲量子测量的理论基础、广义测量——量子测量理论几点注解（工）
4.1前言
4.2量子测量基础——唯象模型分析
4.3量子测量分类
4.4局域测量——广义测量与POVM（正算符测度分解）
4.5Neumark定理
第5讲量子光学部分器件作用分析，测量导致退相干——量子测量理论几点注解（Ⅱ）
5.1量子光学部分器件作用分析
5.2测量导致退相干模型（Ⅰ）——vonNeumann测量模型
5.3测量导致退相干模型（Ⅱ）—Kraus模型
5.4测量导致退相干模型（Ⅲ）—Neumann—Hepp—Coleman—Kraus模型
第6讲量子测量中主观性与客观性的对立统一，小结——量子测量理论几点注解（Ⅲ）
6.1引言
6.2预选择、后选择；半透片
6.3Mach—Zehnder干涉仪，延迟选择
6.4Young氏双缝实验中的后选择
6.5预选择、后选择与相干性恢复
6.6不确定性关系争论简单小结
6.7量子测量解释现状简单小结
第7讲电子怎样从空间一个观测点运动到另一个观测点——没有轨道的“轨道”
7.1电子怎样从空间一个观测点运动到另一个观测点
7.2Dirac、Pauli、Wheeler、Feynman等人的回答
7.3量子自由运动随机性分析
第8讲电子与中子的旋量波函数——不同于“两分量矢量”的“两分量旋量”
8.11／2自旋算符计算补充
8.2两个核子间非相对论性相互作用的唯象推导
8.3级联Stern—Gerlach装置对自旋态的分解与合成
8.4纯白旋算符Hamilton量求解
8.5中子干涉量度学（neutron—spinorinterferometry）
第9讲从量子Zeno佯谬到量子Zeno效应——越看越烧不开的“量子水壶”
9.1量子Zeno佯谬成了量子Zeno效应
9.2量子Zeno效应存在的理论论证与分析
9.3量子Zeno效应的某些应用
9.4量子反Zeno效应——又成了“Zeno佯谬”
第10讲1／2自旋密度矩阵的Bloch球分解——“可道”之“道”的含糊
10.1纯态与混态，两能级系统
10.21／2自旋单体密度矩阵的Bloch球表示
10.3混态概念的含糊性，与温度比较
第11讲“一次量子化”与“二次量子化”——“无厘头”与不“无厘头”
11.1前言
11.2量子力学的建立——何必借助这个“无厘头”的一次量子化
11.3Maxwell场协变量子化——需要“鬼光子”的一次量子化
11.4“Schrodinger场”二次量子化——非相对论二次量子化是逻辑结论，不“无厘头”
11.5自作用“Schrodinger场”二次量子化——再次不“无厘头”
11.6二次量子化方法评论
第12讲量子理论是线性的？！——这是一个很大的误解
12.1前言
12.2通常Schrodinger方程给人的错觉
12.3误解之一——量子力学的线性性质具有终极性，不可能建立非线性量子力学
12.4误解之二——量子理论是线性理论，必须并可以建立非线性量子理论
12.5误解之三——Schrodinger方程“线性化”“导出”Pauli方程
12.6关于QT的“渐近自由态空间的量子态叠加原理”
12.7相互作用必定导致QT非线性
12.8无自旋Schrodinger方程经过所谓“线性化”能够“导出”含h／2自旋的Pauli方程？！
12.9QT的困难并不来源于“QT的线性性质”
第13讲Schrodinger方程补充分析——兼谈Schrodinger方程中“人造事物”的奇性
13.1前言
13.2单体定态解补充分析
13.3Schrodinger方程奇性再考察
13.4为什么力学运动的基本微分方程都是二阶的
第14讲能谱无界性与演化因果不可逆性的关联——时间反演分析
14.1时间反演变换与时间反演对称性
14.2量子体系能谱必须有下界
14.3能谱无上界量子体系含时演化不存在因果颠倒的逆演化
14.4举例：自由运动和中心场运动的因果可逆性分析
14.5反幺正变换与Dirac符号的局限性
第15讲可观测性、完备性与中心场塌缩——三者的含义与关联
15.1力学量的可观测性与其算符本征函数族的完备性
15.2几个相关问题的分析
15.3力学量算符本征函数族完备性的几个定理
15.4C—H定理的应用
15.5小结：可观测性、完备性、波函数塌缩的关联分析
第16讲宏观量子现象与传统对应原理改进——量子多体效应考量
16.1序言
16.2宏观量子现象对传统对应原理的否定——量子多体效应分析（Ⅰ）
16.3超冷全同雾状原子Bose—Einstein凝聚——量子多体效应分析（Ⅱ）
16.4超高密度介质简单估算——量子多体效应分析（Ⅲ）
16.5对应原理的正确提法
……
第17讲超冷全同原子Bose—Einstein凝聚体的Feshbach共振——可爱的自由度
第18讲量子统计基础的一些考量——号子统计只有一个公设吗？
第19讲位相算符与位相差算符——取决于“算符指数”！
第20讲量子理论内在逻辑自洽性分析——又一个常被忽视的基本问题
第21讲Berry相位争论分析——可积与不可积、动力学与几何
第22讲传统量子绝热理论的不足与解决——“后Berry”量子绝热理论
第23讲光子描述——光子有“坐标波函数”吗？
第24讲量子态叠加和纠缠与“定域物理实在论”的矛盾——一论Einstein“定域实在论”
第25讲Bell—CHSH—GHZ—Hardy—Cabello空间关联非定域性研究路线述评——二论Einstein“定域实在论”
第26讲量子理论与相对论性定域因果律相互融洽吗三论Einstein“定域实在论”
第27讲量子态Teleportation实验的历程与评论——首次实验、评论、五代Telcportalion
第28讲广义量子擦洗——恢复与建立相干性技术
第29讲论波粒二象性——“大道归一，返璞归真”
第30讲现代量子理论中的雾霾与自然科学基本公设——再论自然科学为“可道”之“道”
附录A科学、物理学、量子力学（提纲）
附录B量子物理百年回顾（转录）
附录CEinstein的有神论与宗教观
附录D云门山石刻碑文
后记
内容索引