1、麻省理工學院理論物理專業(yè)教材評介與分析張立彬（南開大學外國教材中心；天津 300071）朱美玲（南開大學物理科學學院；天津 300071）內容摘要 通過對麻省理工學院理論物理專業(yè)所用五本教材的評介與分析，認為國內編寫同類教材時，新編教材應注意：問題新穎，習題難度適中；風格多樣，增加閱讀趣味；資料豐富，文獻經典廣泛；材料適當，擴展學生知識；及時更新，增加實效內容；因材施教，滿足各種需求；圖形描述，發(fā)揮圖表功能等。 關鍵詞國外教材；理論物理；粒子與核子；量子信息；量子計算；超弦理論；量子力學；現代量子力學引 言教材是體現教學理念、教學內容和教學方法的載體，在深化課程教學改革、全面推進素質教育，提高

2、人才培養(yǎng)質量方面發(fā)揮著重要作用。為進一步吸收、借鑒國外優(yōu)秀的經典教材，提高國內教材建設的水平，為國家培養(yǎng)出急需的拔尖創(chuàng)新人才，本文對國外一流大學麻省理工學院理論物理專業(yè)所用的五本經典教材進行了評介與分析。本文選定的五本經典教材分別是：德國物理學家Bogdan Povh 、Klaus Rith、Christoph Scholz 和Frank Zetsche等教授聯合撰寫，2006年由Springer出版社出版的Particles and Nuclei（粒子與核子第五版）；美國加州理工學院的Michael A.Nielsen教授和麻省理工學院的Isaac L. Chuang教授合著，2000年由英

3、國劍橋大學出版社出版的Quantum Computation and Quantum Information（量子計算與量子信息）；麻省理工學院Barton Zwiebach教授撰寫，2004年由英國劍橋大學出版社出版的A First Course in String Theory（超弦理論基礎）；諾貝爾獎得主、法籍物理學家Claude Cohen-Tannoudji教授撰寫，1977年由Hermann出版社出版的Quantum Mechanics（量子力學第一冊）；美籍日裔著名理論物理學家J.J.Sakurai的遺作，1994年由Addison-Wesley publishers出版的Mod

4、ern Quantum Mechanics（現代量子力學修訂版）。以下將一一介紹 ：一、Particles and Nuclei（第五版）評介Particles and Nuclei （粒子與核子第五版）是由德國物理學家Bogdan Povh 、Klaus Rith、Christoph Scholz 和Frank Zetsche等教授聯合編寫而成，第一版于1995年出版，此后又在1999年出版了第二版；2002年出版第三版；2004年出版第四版，本書是第五版，于2006年由Springer出版社出版。本版主要的修改是增加了中微子振蕩和無中微子雙衰變等最新實驗進展介紹。1Bogdan Povh教

5、授是著名的德國物理學家，主要從事粒子物理的研究工作，寫了幾十本關于粒子物理的書，對粒子物理以至于對理論物理的研究工作都具有很大貢獻，是粒子物理方面的知名權威專家；同時，Klaus Rith、Christoph Scholz 和Frank Zetsche也是德國著名的物理學家，正是因為有這么多著名專家一起編寫了這本書且進行了多次修改才使得這本書成為初步認識粒子和核子方面的一流教科書。1.1內容簡介Particles and Nuclei （粒子與核子第五版）這本書涵蓋了主修物理學的大學生所必備的粒子與原子核領域的基本知識。本書的重點是強調基本的物理概念。其中也介紹了許多相關的實驗，但不拘泥于實驗

6、細節(jié)。隨著實驗和理論物理的進展，原子核、中子以及夸克這些微觀粒子在上世紀已經得到充分研究。世界是由這些組分構成的，這些物質組分間的強相互作用即所謂的“標準模型”的觀點，雖然頗具吸引力，但是還未經證實。一旦我們接受這個基本觀點，將立刻面臨這樣一個問題：由于大系統(tǒng)中多體相互作用的復雜性，反映基本粒子間相互作用的基本定律也無法起作用，那么我們周圍復雜的結構究竟是如何由它們構成的呢？鑒于此問題，本書對核與粒子物理作了明確的描述。本書第一部分，分析獻身于解開事情的基礎：這個部分表明用于揭露原子核和核子的基礎性實驗有一個相似的概念性基礎，并且在少量初步組分和基本的相互作用之外揭示全部事實。第二部分，綜合：

7、闡述基本粒子怎樣被結合，構成強子和原子核。書中習題并不復雜，目的在于考慮學生對于粒子和核物理基本概念的掌握。這本基于海森堡大學授課教案編寫的教材已被譯為多種語言，成為本科高年級學生及研究生的標準參考書。粒子與核子第五版這本書分兩個部分，共二十章。其中第一章是簡短的導言。以后各章可分為兩部分：第一部分是分析，把復雜的物質一步一步的剖析成有基本的組分和基本的相互作用組成，包括第二到第十二章的內容。各章內容分別是：整體性質；核的穩(wěn)定性；散射；核的幾何形狀；核子的彈性散射；無彈性散射深度；夸克、膠子和強相互作用；正負電子碰撞；波色子之間的弱相互作用；標準模型。第二部分是綜合，把前面講的基礎知識和基礎粒

8、子組合成微觀的系統(tǒng)或粒子，分析基礎知識，包括第十三到第二十章的內容。各章內容如下：夸克學；介紹從光夸克中制造介子；重子；核子相互作用；核子的結構；核子激發(fā)；核子熱力學；在強相互作用下的粒子。1.2主要特點以下簡要介紹一下粒子與核子第五版這本書的主要特點。首先，此書講解深入淺出，圖文并茂。書中介紹的基本粒子都是很抽象的，例如介紹夸克等基本粒子與基本相互作用時，如果只用枯燥的文字是很難讓人理解的，所以教材中加入了很多形象的舉例、實驗與圖表，讓理論變得通俗易懂；此書中的插圖圖像清晰，使讀者能對理論知識有更形象的理解，并直觀地認識具體的實驗裝置及研究成果，對讀者深刻掌握和理解所述內容起到了至關重要的作

9、用。隨著人們對基本粒子的深入研究，大家不但需要那些描述現象、介紹理論應用的讀物，更希望從本質上了解粒子的相互作用和基本機理；本書結束時還詳細列舉了書中引用過的近期文獻，方便讀者進一步了解相關領域的最新研究成果。總之該書圖文并茂，大量的模擬的圖形，能加深讀者對基本概念的理解，使讀者不會對這本理論性很強的書感到厭倦。其次，及時更新再版。當今時代科學技術發(fā)展迅速，教材內容的更新迅速，最新文獻的引用、最新研究進展的及時補充，成了衡量教材先進性的重要指標。這本書1995年出版第一版，此后又于1999年出版第二版；2002年出版第三版；2004年出版第四版，第五版于2006年由Springer出版社出版；

10、第五版主要的修改是增加了中微子振蕩和無中微子雙衰變等最新實驗進展介紹。再次，闡述生動形象。核子和粒子在我們的現實生活中是看不到的，所以它相對于其他講解宏觀的知識是要有一定的難度。但是，該書對概念進行了形象的講解，書中用精確的語言，形象的比喻講解抽象的問題，讓讀者有一種形象的認識，能更好的理解抽象的問題，這是本書的一大成功之處。1.3社會反映與適用對象讀者認為粒子與核子第五版這本書是初步學習粒子和核子等微觀粒子的必讀的書，講解清楚、舉例恰當、形象。每章后的問題即可以檢查讀者的對書中所講知識的理解程度，同時還可以讓讀者學會思考問題，解決問題的方法。該書內容是麻省理工學院大學生第六學期所學的一門課程

11、，它強調基本的概念，所以本書一般適合物理專業(yè)的學生，同時對于從事這方面研究的研究人員也是一個很好的參考。總之，本書對讀者理解基本粒子無疑是一本很好的讀物。二、 Quantum Computation and Quantum Information（量子計算與量子信息）評介量子計算與量子信息是一本物理學量子計算領域的名著，內容通俗易懂。其作者是美國加州理工學院Michael A.Nielsen教授和麻省理工學院Isaac L. Chuang教授，2000年由英國劍橋大學出版社出版，共676頁。Michael A.Nielsen是研究量子方面的先驅，在新墨西哥大學讀研，發(fā)表文獻50多篇，多年從事量

12、子計算與量子信息的研究；Isaac L. Chuang是麻省理工學院教授，他在不同的學校拿到了電力工程師、計算機科學教授和物理學教授等職稱，現在麻省理工實驗室超冷原子中心領導研究量子理論。22.1內容簡介量子計算與量子信息這本書全面介紹了量子計算與量子信息學領域的主要思想與技術。量子計算與量子信息的研究可以追溯到幾十年前，但真正引起廣泛關注的是20世紀90年代中期，這期間發(fā)現了Shor量子因子分解算法和Grover量子搜索算法，這兩類算法展示了量子計算從根本上超越經典計算機計算能力和在信息處理方面的巨大潛力。與此同時，量子計算機和量子信息處理裝置在物理上的研究，成為繼計算機、生物計算機等之后的

13、非計算體系的又一熱點，量子計算與量子信息對人類社會最具影響、也是最為驚人的發(fā)現之一是：量子計算機能夠迅速破解廣泛采用的RSA密碼系統(tǒng)。所以掌握量子計算能力的制高點已成為關系信息安全的重要課題，不少國家已紛紛開始啟動和資助相關的研究項目。到目前為止，該領域的高速進展與學科交叉的特性使得初學者感到困惑而不易對其主要技術與結論有綜合性的認識。作者Michael Nielsen和Isaac Chuang提出問題：計算與通信的最終物理極限是什么？他們在書中詳細描述了這樣的引人關注的事實：快速量子算法、量子遠距傳物、量子密碼學與量子糾錯技術，所附圖表和練習內容豐富，深入講解并分析了各個論題。量子計算與量子

14、信息這本書分三大部分，共12章，分別介紹基礎知識以及量子計算和量子信息。其中，第一部分為基礎知識，共三章內容，具體為：引言與概述；量子力學導論；計算機科學簡介；本書第二部分介紹了量子計算，共4章內容，也是全書的主體部分之一，具體有：量子線路；量子傅里葉變換及其應用；量子計算機：物理實現；本書的最后一部分即第三部分，介紹量子信息，共5章，是全書的又一主體部分。具體有：量子噪聲與量子運算；量子信息的距離度量；量子糾錯；熵和信息；量子信息理論。32.2主要特點首先，量子計算與量子信息通俗易懂。他在第一部分對量子機制和計算機科學給予了指導性介紹，使得那些沒有物理學或計算機科學背景的人對此也易于接受；作

15、者在第二部分介紹了量子計算，并描述了量子計算機，它如何用來比通常“傳統(tǒng)”意義上的計算機更快速地解決問題，以及其如何在生活中實現；第三部分深入探討了量子信息學以總結全書內容，說明量子狀態(tài)如何用來完成宏大的通信任務，并討論如何使量子狀態(tài)免受噪音干擾。4其次，量子計算與量子信息的編排結構獨特。本書在寫作上定位為教材，因此照顧到廣大讀者在背景知識上的差異，盡可能以淺顯和自成體系的方式敘述主要研究思路，力圖深入淺出。在細節(jié)的處理上較好地保持了嚴謹性和啟發(fā)性的折衷，特別是對一般專業(yè)的讀者對量子力學方面較為生疏，本書大膽地采用了基于線性代數的公理化體系，大大簡化了學習主題的途徑，這與我國物理專業(yè)量子力學教學

16、改革中的類似嘗試不謀而合。5再次，量子計算與量子信息題材新穎。本書配有大量練習和問題。練習貫穿在文中，是為鞏固對基本內容的理解而設，除個別情況外，很容易在幾分鐘內完成這些練習；問題則安排在每章后邊，用于補充一些由于正文篇幅限制，而未給出的有趣的新材料；問題常由幾部分構成，目的是對特定的思路作一定深度的闡述，有幾個問題在本書出版時尚未解決，這在敘述時作了說明；每章以整章主要結果的概要結束，并以“歷史和進一步閱讀的材料”為一節(jié)給出整章的主要思路、參考文獻和推薦的閱讀材料。另外，本書特點還有：系統(tǒng)性覆蓋計算機專業(yè)主干課程和非計算機專業(yè)計算機基礎課程；先進性著名計算機專家近兩年的最新著作，內容體系先進

17、。 2.3社會反映與適用對象讀者認為本書是一本引用率相當高，介紹量子信息和量子計算相當權威的書；內容深入淺出，層次分明，參考文獻豐富，只要你具備大學數學水平就能夠讀懂。該書完整系統(tǒng)地介紹了量子計算與量子信息的最新成果和基本知識。它既可作一般有興趣的讀者了解該領域的入門讀物，也可用做大專院校的教材，或供大學高年級學生和研究生自學使用，對相關領域的研究人員也有很大的參考價值。三、A First Course in String Theory（弦理論基礎）評介弦理論基礎是物理學領域的名著之一，通俗易懂地介紹了弦理論的基礎。其作者是麻省理工學院Barton Zwiebach教授，2004年由英國劍橋大

18、學出版社出版，本書共有558頁。Barton Zwiebach是麻省理工學院物理學教授，他出生在秘魯，在加州大學攻讀碩士和博士，1983年拿到博士學位，之后繼續(xù)在加州大學讀博士后。1987年在麻省理工學院擔任助教，1994年拿到永久教授職稱，Barton Zwiebach教授對物理上的弦理論和粒子物理有很深的研究，他的主要貢獻在弦理論方面：他的早期工作是開弦的場理論，后來又研究了閉弦理論。這本書是Barton Zwiebach在麻省理工學院教學時用的，同時也是他編寫的一本書。63.1內容簡介弦理論是理論物理專業(yè)中比較活躍的一個領域，但是弦理論又相對來說比較難以理解，因為它是一個新興的理論，還不

19、太成熟，然而弦理論的基礎概念是比較好理解的，而且是理論專業(yè)碩士生應該了解的。本書用最簡單的、最通俗易懂的方式介紹弦理論。主要是介紹相對論、基礎量子力學、基礎統(tǒng)計物理等物理學研究生要學習的基礎知識；書中所有的章節(jié)都有練習和問題，這些練習涉及到每個點，而且有些問題是有些挑戰(zhàn)性的，有時甚至是一些新的觀點；研究生要能解決每章的所有問題甚至更多的問題，要求學生接受一些新的知識，最后學生自己可以提出自己的觀點，讓學生學會思考，學會發(fā)現問題和解決問題。弦理論基礎分兩部分，分別是基礎和發(fā)展。第一部分是基礎部分，共13章，從第一章到第十三章，分別是：弦理論；狹義相對論；在不同的維數下的電磁學和引力作用；無相對論

20、的弦理論；相對論粒子；相對論的弦理論；弦參數和經典運動；薄片文字電流；錐形光的相對論弦理論；錐形光場和粒子；相對論的量子粒子；相對論量子開弦理論；相對論量子閉弦理論；第二部分是發(fā)展，共包括十章，從第十四章到第二十三章，具體有：線規(guī)場；弦電荷和粒子物理；弦熱力學和黑洞；閉弦的時間二維性開弦的時間二維性；弦理論電磁場；非線性電氣力學和Born-Infeld型電氣力學；弦相互作用和黎曼表面；弦理論中的環(huán)形振幅。3.2主要特點首先，弦理論基礎作為一本教科書，本書很注重使其易懂和富于啟發(fā)性，每個相關公式的推導和例題的分析解答都做到非常詳盡。本書的推導步驟詳細，過程嚴密。讀者不需要借助其他參考書便能完全理

21、解。其次，弦理論基礎通俗易懂。主要照顧到學生在背景知識上和知識儲備上的差異，盡可能以淺顯和自成體系的方式敘述主要研究思路，盡可能通俗易懂的講述弦理論這個抽象的概念和理論，力圖深入淺出；在細節(jié)的處理上較好地保持了嚴謹性和啟發(fā)性的折衷，大膽地采用了基于介紹的體系，大大簡化了學習的途徑，這與我國物理專業(yè)教學改革中的類似嘗試不謀而合。再次，弦理論基礎習題難度適中，且具有代表性。本書配有大量練習和問題，練習和問題貫穿在每一章中，是為了鞏固學生對基本內容和概念的理解而設，但對一些練習可能有一定的難度，是為了培養(yǎng)學生的自學能力；問題則安排在每章后邊，用于補充一些由于正文篇幅限制，而未給出的有趣的新材料。有些

22、問題可能是至今還沒有解決的，可以讓有余力和有興趣的學生查閱資料，去解決問題，讓學生學會研究的一種方法。問題常由幾部分構成，目的是對特定的思路作一定深度的闡述。3.3社會反映與適用對象讀者認為本書是一本介紹弦理論基礎知識很詳細的一本書。內容深入淺出，層次分明，通俗易懂，舉例形象生動，對概念的理解到位，生動形象的介紹弦理論這個抽象的問題，公式推導詳細，解決問題的方法獨特，是一本很好的教材。弦理論基礎是介紹比較抽象的弦理論，所以主要適用于研究生的學習，也可用做大專院校和理工科院校的教材，對相關領域的研究人員學習基本知識也有很大的參考價值。四、Quantum Mechanics（量子力學第一冊）評介量

23、子力學第一冊由諾貝爾獎得主、法國籍物理學家Claude Cohen-Tannoudji教授撰寫。該書進一步深入淺出的介紹了量子力學，第一版1973年由Hermann出版社出版，第二版1977年對第一冊進行修改和擴展，也由Hermann出版社出版，共889頁。克勞德科恩坦諾奇（Claude Cohen-Tannoudji）生于1933年，是一名法國籍物理學家。1962年他從巴黎高等師范學院獲得博士學位，之后開始在巴黎大學教授量子力學，并從1964年到1973年一直從事教學崗位，1973年到2004年，他在法蘭西學院擔任原子和分子物理學教授，他的實驗室設在巴黎高等師范學院物理系；自1981年他一直

24、是法國科學院院士，并是包括美國國家科學院在內的全球許多科學院的外籍準院士。他獲得的其他榮譽還包括法國國家科學研究院金獎、美國物理學會李利費爾德（Lilienfeld）獎、美國物理學會查爾斯湯斯（Charles Townes）獎。1997年他與朱棣文和威廉菲利普斯（William Phillip）一起因“發(fā)展了用激光冷卻和俘獲原子的方法”而榮獲諾貝爾物理學獎。克勞德科恩坦諾奇教授寫過200多篇理論和實驗論文，研究了量子物理和量子光學的各類問題：光泵激與光位移、了解強射頻或光場中原子行為的綴飾原子方法、量子干涉效應、共振熒光、光子相互作用、輻射修正的物理學解釋、輻射力，激光冷卻與俘獲、玻色-愛因斯

25、坦冷凝等。他應邀在歐洲、美國、加拿大、以色列、印度、中國、印尼、韓國和巴西等國家的高校發(fā)表過一系列演講。74.1內容簡介量子力學在現代物理學中的重要地位是很明顯的，現代的大學教育當然也要重視量子力學的發(fā)展和學習。例如在法國，研究生第二年就進行量子力學導論或量子力學基本概念的學習，在研究生最后一年具體進行學習量子力學的基本概念以及量子力學的應用。這本書的編寫是憑借教授量子力學幾年的經驗編寫的。量子力學的學習應該把介紹與補充分開，本書就是這樣編寫的。另一方面，每一章都有解釋和討論；補充是在每章后以題和課外閱讀的形式給出，以方便有余力的學生深入理解量子力學。我們當然希望用量子力學的知識去解決具體的問

26、題，所以第三章就是介紹早期量子力學如何解決具體問題的，同時在一開始我們是運用態(tài)函數與狄拉克方程來介紹的，這樣避免波函數的象問題。總之，本書是Claude Cohen-Tannoudji教授教量子力學幾十年的實踐經驗編寫的，他了解學生學習量子力學的具體問題，所以具有很強的針對性，對學習量子力學有很好的指導意義。Quantum Mechanics共兩部分，第一部分共七章，具體有：量子力學基本觀點：粒子性與波動性，第一章的補充；量子力學的基本工具，第二章的補充；量子力學假設，第三章補充；假設的應用：自旋1/2的粒子，第四章補充；一維諧振，第五章補充；量子力學中角動量的基本性質，第六章補充；中心勢場中

27、的粒子，第七章補充；第二部分共七章，具體是：量子力學中散射理論的基本知識，第八章補充：電子自旋，第九章補充：角動量的運算，第十章補充；系統(tǒng)的擾動理論，第十一章補充；擾動理論的應用，第十二章補充；近似方法，第十三補充；全同粒子，第十四章補充。最后附錄中包括量子力學用到的基本的數學知識。84.2主要特點首先，Quantum Mechanics把基本概念的介紹與補充內容分開。基本概念是學生要掌握的基本內容，也是量子力學的基本知識，介紹量子力學的基本內容時，思路清楚，推導嚴密；補充中有習題，是為了讓學生加深對基本內容的理解，讓學生能夠學以致用，同時補充中還包括一些課外知識和研究量子力學的具體方法，它是

28、教育學生如何學以致用，學會發(fā)現問題和解決問題的能力。其次，Quantum Mechanics的重要特點是在每章之后除了總結外，還有編者精心挑選的和本章相關的課外閱讀材料，以補充材料的形式出現；這些材料雖不是課堂上必須要講述的知識內容，但是它們對于讀者理解本章的內容，特別對關于本章中的疑難點的解答是大有裨益的。再次，Quantum Mechanics的知識框架非常清晰。一開始從波函數基礎理論入手，介紹了量子力學的基本概念，比如：態(tài)函數、狄拉克方程等；接著介紹了量子力學解決哪些問題，如中心力場、全同粒子、電子自旋等；然后本書講解了量子力學處理問題的簡單方法：近似方法，讓學生對量子力學有個完整的認識

29、，有用量子力學解決問題的能力。 4.3社會反映與適用對象讀者認為Quantum Mechanics是介紹量子力學較權威的一本書，內容全面、推導思路清楚、講解深入淺出，層次分明、參考文獻豐富，是學習量子力學的最佳選擇書目。Quantum Mechanics是研究生學習量子力學的教材，當然本書也可以作為剛入學的學生當做入門的教材，它不要求讀者熟悉量子力學的基礎知識，所以既可以作為研究生深入學習量子力學的教材，還可以作為有興趣的讀者的課外讀物，也可以作為研究人員的參考書。五、Modern Quantum Mechanics（修訂版）評介Modern Quantum Mechanics（現代量子力學修

30、訂版）是美籍日裔著名理論物理學家J.J.Sakurai的遺作，第一版由Benjamin/Cummings出版公司1985年出版。本書是修訂版，是J.J.Sakurai的生前好友段三復教授根據遺稿修補完成的，由Addison-Wesley publishers出版社于1994年出版。修訂版改寫了原版的部分內容，增添了關于Bell相位和非指數衰變兩個補編，以適應J.J.Sakurai一貫堅持的給學生以最新實驗進展的相關知識的風格。J.J.Sakurai教授于1933年出生在日本東京，在1949年去美國讀高中，他于1958年拿到美國哈佛大學博士學位，后來在芝加哥大學物理院擔任教授助教，1964年拿到

31、終身教授職稱，1970年他到加州大學任職直到去世，在他有生之年寫了關于粒子元素的理論物理文獻119篇，同時寫了好幾本關于量子理論和粒子理論的書。J.J.Sakurai教授在歐洲粒子物理研究所很受歡迎，他不但對實驗事實感興趣，而且他對理論物理的研究和教學也很有興趣，他認為很多理論物理的教學太窄，與實際有比較大的脫離，他堅持學生要學以致用。5.1內容簡介Modern Quantum Mechanics作者J.J.Sakurai是一位杰出的理論物理學家和粒子物理學家。本書對于量子力學概念的介紹與傳統(tǒng)的做法不同，沒有受制于量子力學發(fā)展的歷史線索，力求從一開始就擺脫經典力學的束縛，它直接從量子力學特有的

32、電子自旋的觀測實驗出發(fā)，圍繞其狀態(tài)的概率特征和疊加原理展開對于量子力學基本概念和基本原理的闡述；從空間平移、空間轉動及時間演化等對稱性變換出發(fā)，引入動量、角動量及哈密頓算符等基本力學量，討論它們的本征值問題，諸如它們的運動方程及與經典力學的關系，從而直接切入量子力學的核心問題，這種被稱之為“用量子力學方式來思考”的做法貫穿全書，是本書最引人矚目之處。9Modern Quantum Mechanics共七章，前三章是J.J.Sakurai編寫的，后四章是J.J.Sakurai的生前好友段三復根據他遺留下來的手稿續(xù)寫而成。第一章是基本概念、第二章是量子動力學、第三章是角動量理論、第四章是量子力學中

33、的對稱性、第五章是近似方法、第六章是全同粒子、第七章是散射理論。本書雖然沒有包含量子力學的所有的內容，但是應該說是一本很好的入門教材。105.2主要特點首先，Modern Quantum Mechanics該書第一章一開始就從SG實驗出發(fā)引入自旋，由此介紹態(tài)矢量空間和可觀測量的概念，并在此基礎之上介紹測量量，通俗易懂；第二、三章直接從對稱性的角度引入動量，角動量的算符，并且以一個二分之一自旋量的自旋系統(tǒng)的例子貫穿這兩個章節(jié)，使得讀者能夠從不同的角度看到物理問題的奇妙之處， 其聯系相當緊密；而且該書在數學方面非常嚴謹，例如將一個自旋態(tài)1/2寫為旋量形式時，書中特意交代了不能用等號，而應該在等號上

34、面加一點，因為態(tài)矢量空間中的態(tài)是不依賴于具體表象的。總的來說，讀該書的前三章是一種享受，它能夠讓你有忘卻時間的感覺。然而，相信每一個讀過Modern Quantum Mechanics的人都會深深的為J.J.Sakurai的早逝而惋惜，也許正是因為上帝 知道了他在寫這本書，出于妒嫉才在他只完成了前三章時就把他提前招走的；第四章對稱性部分，在宇稱和時間反演部分介紹得很詳細，并且舉了電偶極子 在不同宇稱的態(tài)下躍遷的例子，條例比較清晰；第五章的亮點在于相互作用講得很清楚，并且能夠和前面的海森伯繪景類比，方便讀者去理解； 緊接著時間部分講得也不錯，后面也能夠給出很典型的例子（例如核磁共振、微波激射器）

35、。最后總結一下，J.J.Sakurai的這本Modern Quantum Mechanics，不管是從學習的角度，還是從欣賞的角度，都是非常值得一讀的書。其次，Modern Quantum Mechanics理論講解深入淺出。該書在第二章就總結了全書的基本理論基礎，其中最重要的就是算符的運算與表象、測量。在以后的各章中，理論講解都十分詳細，而且十分深入，有些章節(jié)的理論講解還綜合了從薛定諤方程出發(fā)的量子力學知識，進行推導；該書從最基本的物理學理論出發(fā)，經過一系列簡明又清晰的推導，得出了許多量子理論的研究中經常用到的概念、理論；從這個角度說，該書非常適合做研究生課程的教材；對于學有余力的物理學專業(yè)

36、本科生來說，閱讀該書也有助于更深入地理解已學到的基本專業(yè)知識，并擴展自己的知識面。 5.3社會反映與適用對象國內已經出版了不少高等量子力學的教材，但與之直接對應的國外教材卻并不多見，本書從其設定的讀者對象、它的選材范圍以及其深度與廣度來看，都非常適合這方面的要求，如果從雙語教學角度來考慮，它無疑也是理想教材的候選者。Modern Quantum Mechanics內容涉及面廣，知識結構完整，理論分析深刻，循序漸進；對基本原理、基礎概念的介紹系統(tǒng)、嚴謹，注重理論分析和數學推導相結合，注重理論聯系實際；便于讀者在學習知識的同時，獲得分析、處理問題的方法；了解量子力學方面的基本知識。本書可供需要深入

37、學習理論物理、量子力學的理工科院校、應用物理專業(yè)的高年級本科生、研究生作為教材使用，也可供相關領域的研究人員作為參考。六、對國內編寫理論物理同類教材的啟示總體而言，當前我國高校使用的教材質量與國外相比仍然有較大差異。教材的編寫是一個長期醞釀和準備且需付出艱辛努力的工作，如何改進教材的編寫質量也是一個循序漸進的過程。但基于以上國際經典教材的分析，可以看出，在理論物理類教材的編寫中以下幾點是值得注意和借鑒的。6.1問題新穎，習題難度適中。習題要有真對性、層次性，能照顧不同學習背景和學習成績的學生；同時問題的選擇要與時俱進，多加入當今研究的最新進展，讓學生學會思考問題。在這方面做的最好的主要有麻省理

38、工學院Barton Zwiebach教授編寫的A First Course in String Theory（超弦理論基礎）和美國加州理工學院Michael A.Nielsen教授與麻省理工學院Isaac L. Chuang教授合著的 Quantum Computation and Quantum Information（量子計算與量子信息）。這些書中的問題涉及到各個層次，既有讓基礎不好的同學鞏固知識用的簡單概念型問題，又有為提高學生解決問題和學習能力而設的前沿性問題，以方便學有余力和感興趣的學生學習有關知識。量子計算與量子信息這本書的每章后面都有作者精心挑選的習題和問題，來補充由于正文篇幅的

39、限制而不能具體講解的課外知識。6.2風格多樣，增加閱讀趣味。語言風格多樣是吸引讀者深入閱讀且適應不同讀者群的客觀需要。在這方面做的最好的是由德國物理學家Bogdan Povh 、Klaus Rith、Christoph Scholz 和Frank Zetsche等教授聯合編寫而成的Particles and Nuclei （粒子與核子第五版）以及美籍日裔著名理論物理學家J.J.Sakurai編寫的Modern Quantum Mechanics（現代量子力學修訂版）。粒子與核子第五版這本書有形象的比喻，用通俗的語言講解了抽象的概念，把粒子與核子這種本來就很抽象的微觀粒子用變化多端的語言給讀者一

40、個形象的認識。現代量子力學修訂版這本書從一開始就力圖擺脫傳統(tǒng)的以量子力學發(fā)展為主線來講解，他從實驗的檢測開始講解，深入淺出，讀者反映閱讀該書是一種享受。縱觀國內理論物理教材，在語言上多過于嚴肅、刻板，風格相近。我們應大膽吸收國內外教材的不同寫作風格，增加理論物理類教材的趣味性、可讀性，讓更多讀者喜讀、樂讀以從教材中吸取更多養(yǎng)分。6.3資料豐富，文獻經典廣泛。本文所介紹的五本書都有豐富的參考資料，文獻的選擇經典豐富。豐富的參考資料是教材高質量的重要體現。教材的編寫是一項系統(tǒng)工程，一本好的高校教材應該是截止教材出版時本領域科研人員研究成果的集體結晶，因而需要引用大量文獻來體現這一點。引用文獻的時效

41、性、廣泛性、經典性，通常代表著教材內容的全面性、系統(tǒng)性以及編者的理論視野和論述的深入程度。6.4材料適當，擴展學生知識。從這幾本理論物理教材中，我們看出每本書并不是只講解書本上的基礎知識，更重要地是擴展了學生的知識面。其中由諾貝爾獎得主、法國籍物理學家Claude Cohen-Tannoudji教授撰寫的Quantum Mechanics是這方面做的最好的一本書。本書最大的特點就是把正文與閱讀材料分開，正文介紹基礎知識，而閱讀材料是供學有余力的學生了解最近發(fā)展研究狀況而編寫的，材料中有些是科學發(fā)展中的一些故事性的材料，也增加了學生閱讀的興趣。我國的很多教材也有習題和問題，但是習題和問題的選擇不

42、是擴展學生的知識面，反而增加了學生的負擔，所以要注重選擇一些閱讀材料，擴展知識面，增加學生的閱讀和探索知識的興趣。6.5及時更新，增加實效內容。其中這方面做的最好的是德國物理學家Bogdan Povh 、Klaus Rith、Christoph Scholz 和Frank Zetsche等教授聯合編寫的Particles and Nuclei（粒子和核子），本書在1995年至2006年的11年時間里再版五次，且每版都有更新。常更新多再版是當今高等教育對現實的需要。高校教材面向的對象既包括高校教師、學生，還有同領域工作人員和科研人員等，因而，其內容要與時俱進，讓讀者不僅在理論方法上，還是在實驗手段上及時掌握最先進的知識。這就要求好的教材，應及時更新以納入最新研究成果，爭取多版次以讓更多的人從中獲益。6.6因材施教，滿足各種需求。一本好的教材可以讓讀者達到事半功倍的效果，好的教材條理清楚、布局合理、由淺入深、循序漸進，同時照顧不同讀者的閱讀習慣、因材施教，滿足各種需求。上述五本教材內容布