《费曼物理学讲义》第三卷
我本科大一大二在图书馆当管理员,负责的是数学与自然科学那屋的书。被人安利了《朗道十卷》,专门去啃量子那卷,因为大学物理讲的几乎跟没讲一样——现在回想起来真是一点印象也没有了,啃了一周朗道就放弃了。如耿学长评价:“这朗道根本就是写给已经会了的人看的。” 现在参加工作多年了,对单电子的双缝干涉实验仍然耿耿于怀,理论上和实验上都没有释怀。实验上是因为大物根本没有电子束相关的实验,只有光学法双缝干涉测钢丝的杨氏模量。理论上的话,开始啃费曼第三卷——啃了几小时,效果吊打啃朗道一周。看来以后避雷区又多了个苏联教材。 费曼不是从薛定谔方程开始讲起的,而是从更基本的概率幅(probability amplitude)的三大原理开始讲起的,就像牛顿三大定律一样循序渐进:1、概率幅是一个复数,平方为统计学概率,有全集事件归一化属性;2、并联的不可分辨路径,概率幅相加形成干涉,再平方计算概率;3、串联的路径,则累乘各段路径的概率幅之后,再平方计算总链路概率。 就3条原理,也可以验证无论原路径拆分为多少并联、串联路径,都不会破坏概率的归一化自洽性。然后各种路径求和运算,非常亲民。概率幅指数上的pΔx或EΔt很自然地表达了粒子在运动中旋转相位,从而神奇地与自身发生干涉。并联两个概率幅相加,相当于2个二维向量相加;串联2个概率幅相乘,相当于e指数的相位做了加法。 而薛定谔方程则是费曼十六章才引入的,费曼称该方程是薛定谔猜出来的,无法通过任何前提推导出来,却又出奇地与实验一致,也满足上述的1、2、3性质。看来满足上述1、2、3性质的方程不止一个,狄拉克也找到了一个,还能兼容相对论和磁性。 费曼的本意是不需要让同学们有微分方程的数学知识,也能让同学们理解量子物理的精髓,他确实也做到了。