如何自学好量子力学？

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本人潍坊学院大三，电子科学与技术专业，我明年想考研到物理方面的方向，以后想搞科研。

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量子力学并不是很难学，至少学起来要比同为四大力学的《力学》不枯燥，比《电动力学》容易，比《热力学与统计物理》……个人认为热力学与统计物理的核心是量子统计，感觉这两个要一起学，算是一个东西。

其实我们很早就接触过量子力学，比如初中的化学，会让我们背元素周期表，背各种元素都有什么性质，比如氢很活泼，但氦就超级稳定，然后锂、钠、钾又超级活泼，化学里面还有化学键，倍比-定比定律等等。

化学的基础是量子力学。

这些现象都是需要用到量子力学才能理解的，换句话说初中的化学就在给我们打下一个学习量子力学的概念和现象基础。如果你在中学学化学的时候多问几个为什么，多问几个如何理解，可能就会早早地接触量子力学里面的核心概念。

比如如何理解电子云？如何理解化学里面讲的电子轨道……

化学课里的这些疑问很难在高中难度的课程里面彻底解决，但有了这些疑问，你可以先读一些科学史的书籍或文章来了解一下相关背景。

我推荐杰拉德·霍尔顿的《中学物理教程》，其中的第五卷是专门讲原子模型的，第六卷是讲原子核的。如果这两本书不好找的话，或者嫌这个书层次太浅，可以看赵凯华编的《新概念物理学》。

著名科学史家杰拉德·霍尔顿主编的美国高中物理教材，非常不错。

国内物理系的量子力学教材大致分三个层次，首先会讲一遍原子物理（或近代物理），本质上就是讲一些概念和故事，数学用的不多。然后是四大力学中的量子力学，或初等量子力学，标准教科书是周士勋的量子力学，流传较广的书还有曾谨言的教科书。然后在此基础上是研究生层次的高等量子力学。初量和高量都会用到较多数学，但高量占的层次更高，会强调对称性，表象变换等更基本、更高级的概念。

格里菲斯的《量子力学概论》是国外标准的初量教材。

一般而言，非物理系的同学学习量子力学这样的课程刚开始的时候会感到有些懵逼，根据我的经验，是他们物理基础较薄弱造成的。所谓物理基础就是你在普通物理上花了多少时间，在物理实验上花了多少时间，非物理系同学在这方面距离物理系同学差距是比较大的。

这不完全是课时能够体现出来的，因为有些问题，我可能会在不同课程上碰到几次，在课下又思考过几个来回才形成的概念，如果你感觉自己物理基础不太好的话，最好把普通物理好好过一过，比如花时间把我刚刚提到的《新概念物理学》各卷仔细看一遍。

最后有个小窍门，就是手边放一本数学手册，一本物理字典（要大一点的），也许还有一个计算器（或Mathematica），碰到不太熟的概念就查查工具书，不太有把握的就推算几步，这样学习起来的效率会高一些。
为了防止在学习的过程中跑偏，最好找几个可靠的朋友随时请教。

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量子力学自学是一件非常艰难的事情。因为量子力学中违反直觉的结论实在是太多了。自己自学的化很难搞懂到底是自己没理解清楚还是这个地方就是这么的反直觉。

不过如果实在没有什么办法接触到大学的正式量子力学课程。那么我这里有一些建议可以尽量帮忙少走一些弯路吧（不过依然十分困难。）

首先，挑一本正确的量子力学科普书，可以帮助你大致了解一些量子力学的发展史，同时让你对接下来可能要学习哪些内容有一个准备。这里推荐曹天元的《上帝掷骰子吗？》这本书。算是同类型读物中非常出众的一本。

看完这本书之后，你可能发现自己学到了很多新鲜的词汇。不过请小心，你真正的学习现在才开始。这时候可以找赵凯华老师的新概念物理学《量子物理》这本书。这本书是中文教程中写得比较通俗易懂的一本。难度比正式的量子力学教材小，感觉是物理系的原子物理学与量子力学中的一本过渡读物。照着这本书看，不一定要把所有地方都理解。因为以后还要在倒回来看。这时候找费曼物理学讲义的第三卷来看。这两本都有中文且相对简单。同样，先看，不一定要把所有地方都理解。
在看完这两本书之后，尝试找一些量子力学习题来做。做完对照答案，如果不会或者答错了，就倒回去翻之前书中的相关章节。直到做对为止。
通过上面的步骤完成所有习题。这时候你的水平大概可以在普通物理系的量子力学考试上拿到一个合格的成绩。不过这距离真正理解量子力学还有一些距离。
至于接下来怎么走，我这里先卖个关子。如果你真的做到了上一步，那到时候你自然知道接下来该学什么了。总之，凡是还是看自己是不是能够脚踏实地慢慢来呢。

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量子力学的学习是没有捷径的，如果你是为了应付考研，那么我觉得需要做很多真题。北京大学的曾谨言教授有两本习题集，你要有时间把那里面的题目都做一下，基本上考研是没有问题了的。
另外一方面，就是你需要看一些量子力学科学历史方面的故事书，比如《上帝掷骰子吗？》或者《日出：量子力学与相对论》，培养对量子力学的感情。量子力学的学习，其实很重要的是要理解发现这个理论的那些年轻人当时是怎么思考问题的，你只有理解了他们的思路与想法，才会真正理解量子力学的来历，否则就算会做题也是稀里糊涂的，对以后的成长是不利的。
杨振宁曾经说过：量子力学的重要人物早期的工作几乎都是错误的，除了dirac之外……所以，你需要深刻地理解dirac的工作，包括他的左矢右矢的计算，同时也要理解dirac方程——虽然这个方程在考研的时候是不考的，不过我建议你提前看一下，这样你才会对自旋的来历有了解，而且你可以学到相关的群论的知识。dirac作为统一了薛定谔方程与海森堡方程的人，其思想还是值得学习的。对于这样的年轻人，还有一个是pauli，他的矩阵就不用说了，你可以去了解一下他用代数解法解决氢原子能级的工作，其中涉及到龙格——楞次矢量，但他的这个工作我觉得是非常重要的。通过这个学习，你能了解量子力学的一些代数解法，这对于你理解整个量子力学的数学方法是有好处的。而且你最好也搞懂bohr是怎么用对应原理解决氢原子能级的工作。
我的看法是习题要做，但量子力学的思想史以及前辈的做法也要了解。

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量子力学诞生将近100年时间了，但其基本思想还没有被广大人民群众所了解。量子力学还在不断发展中，是一个年轻的理论。量子力学并不神秘，简单地说，它是一门关于如何刻画物质世界运动的全新理论。甚至有人认为，了解量子力学理论是是否具备现代科学素养的标志。这个观点可能过于激进，但了解量子力学的基本思想，对物质世界的刻画方式以及一些重要结果，还是有助于我们开阔眼界，丰富思想。我们会发现居然还有这样一种看待和描述自然界的方式，在赞叹往圣开创这种理论的同时，也激发我们了解自然的兴趣。其实量子力学的基本思想并不复杂，我们学习量子力学最好先逐步厘清它的基本思想和观念，特别要注意对比它和经典力学在一些核心观念上的差别。如果只想初步了解一些量子力学的知识和发展简史，建议读两本高级科普著作。一本是曹天元著，辽宁教育出版社出版的《上帝掷骰子吗》，另一本是[英]安东尼黑，帕特里克沃尔特斯著，雷奕安译，湖南科学技术出版社出版的《新量子世界》。这是两本非常棒的书，可读性非常强，只要具有高中以上的知识能力，就可以读懂书中的绝大多数内容。如果想比较专业地学习量子力学，建议直接读费曼物理的第三卷，以及朗道物理的第三卷，量子力学。费曼讲的量子力学循循善诱，结合大量的实例说明，感觉很接地气，但有点琐碎。朗道讲的量子力学言简意赅，能用数学描述的绝不用语言，感觉有点高冷，但一旦理解了，就会觉得，朗道表达的极其精准，所用的方式有可能是最简单直接的方式。可以先读费曼，再读朗道，相信一定能受益匪浅。读这些专业的量子力学著作，需要具备基本的数学分析，线性代数，复变函数和概率论与数理统计知识，以及基本的普通物理知识。