與牛頓力學(xué)、麥克斯韋電動(dòng)力學(xué)或者愛(ài)因斯坦相對(duì)論不同, 量子力學(xué)不是由個(gè)別人建立的（或者是明確地歸結(jié)于某個(gè)人）。量子力學(xué)在令人振奮但又悲壯的發(fā)展初期留下的那些瘢痕直到現(xiàn)還保留著。對(duì)于它的基本原理是什么、如何去教、它到底意味著什么，至今沒(méi)有形成普遍、一致的共識(shí)。任何一個(gè)有能力的物理學(xué)家可以談?wù)摿孔恿�學(xué)，但是我們告訴自己關(guān)于我們正在做什么的故事就像《天方夜譚》（Scheherazade）傳說(shuō)一樣千變?nèi)f化，幾乎是難以置信的。玻爾曾說(shuō)過(guò)，如果你沒(méi)有被量子力學(xué)搞迷惑，則你根本就沒(méi)有真正地理解它。費(fèi)曼評(píng)述道，我想我可以有把握地說(shuō)沒(méi)有人明白量子力學(xué)。
本書的目的是教你如何學(xué)習(xí)量子力學(xué)。除了在第1章中一些的基礎(chǔ)知識(shí)外，更深的準(zhǔn)哲學(xué)問(wèn)題將留在書末。我們不相信一個(gè)人在對(duì)量子力學(xué)是干什么的有一個(gè)透徹的理解之前，他可以明智地討論量子力學(xué)的意義。但是，如果你急不可待，在學(xué)習(xí)過(guò)第1章后可立即閱讀跋。
量子理論不僅概念豐富，在技術(shù)上處理起來(lái)也十分困難。量子力學(xué)的實(shí)際問(wèn)題能夠嚴(yán)格求解的非常少，更多的是課本上人為編的一些題目，因此發(fā)展處理實(shí)際問(wèn)題的特殊技術(shù)十分必要。相應(yīng)地，本書分為兩部分�…∵@種結(jié)構(gòu)受David Park的經(jīng)典教材的啟發(fā)，Introduction to Quantum Theory，第3版，麥格勞�蚕�爾（McGraw�睭ill）出版公司，紐約（1992）。：第Ⅰ部分涵蓋了基本理論，第Ⅱ部分匯集了近似方法，同時(shí)配以直觀的、有啟發(fā)性的應(yīng)用示例。盡管在邏輯上保持兩部分的獨(dú)立是重要的，但在學(xué)習(xí)時(shí)也不一定按照目前的次序。例如，有些教師可能希望在學(xué)習(xí)第2章之后能開(kāi)始接觸定態(tài)微擾理論的學(xué)習(xí)。
本書供大學(xué)三年級(jí)或四年級(jí)學(xué)生一學(xué)期或一學(xué)年的課程之用。一學(xué)期的課程應(yīng)主要集中在第Ⅰ部分的學(xué)習(xí)；一學(xué)年的課程在第Ⅱ部分之外還可以學(xué)習(xí)一些補(bǔ)充材料。讀者必須具備線性代數(shù) （總結(jié)在附錄之中）、復(fù)數(shù)、微積分的基礎(chǔ)知識(shí)，若能熟悉一些傅里葉變換和狄拉克函數(shù)的知識(shí)則更有幫助。當(dāng)然，基本經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)是必要的，一些電動(dòng)力學(xué)的知識(shí)也會(huì)很有幫助。在通常情況下，你的物理和數(shù)學(xué)知識(shí)越多，學(xué)習(xí)起來(lái)就越容易，獲得的知識(shí)就越多。但量子力學(xué)不是以前理論自然平滑過(guò)渡的產(chǎn)物。相反，它代表著對(duì)經(jīng)典觀念的一種急劇的革命性變革，喚起一種全新的、和直覺(jué)完全相反的思考自然世界的方法，這也正是使它成為一個(gè)如此有魅力的學(xué)科的原因所在。
初看起來(lái)，本書留給你的印象是可怕的數(shù)學(xué)，我們會(huì)用到勒讓德多項(xiàng)式、厄米多項(xiàng)式、拉蓋爾多項(xiàng)式、球諧函數(shù)、貝塞爾函數(shù)、諾伊曼函數(shù)、漢克爾函數(shù)、艾里函數(shù)，甚至是黎曼函數(shù)更不用說(shuō)傅里葉變換、希爾伯特空間、厄米算符、CG（Clebsch�睪ordan）系數(shù)，所有這些東西都是必要的嗎？也許是不必要的，但是物理學(xué)像木匠活一樣：使用正確的工具使工作簡(jiǎn)易，減少困難，學(xué)習(xí)量子力學(xué)而沒(méi)有適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具就像讓學(xué)生用螺絲刀去挖地基一樣它縱然是可能的，但著實(shí)痛苦。（另一方面，教師在講授課程時(shí)感到每一個(gè)復(fù)雜課程都必須使用完善的數(shù)學(xué)工具，這樣學(xué)習(xí)就會(huì)變得枯燥乏味，而且會(huì)使教學(xué)重點(diǎn)偏移。我本人的經(jīng)驗(yàn)是把鐵鏟交給學(xué)生，告訴他們自己去開(kāi)始挖掘。開(kāi)始時(shí)也許他們手上會(huì)磨起水泡（遇到困難），但是我一直認(rèn)為這種方式是有效、激勵(lì)的。）不管怎樣，我可以向你保證本書沒(méi)有涉及很深的數(shù)學(xué)，如果你遇到不熟悉的數(shù)學(xué)知識(shí)，并且對(duì)我們給出的解釋覺(jué)得不充分，務(wù)必請(qǐng)教他人，或鉆研它。關(guān)于數(shù)學(xué)方法有很多優(yōu)秀的書籍我特別推薦瑪麗·博厄斯（Mary Boas）的Mathematical Methods in the Physical Sciences�…≈凶g本《自然科學(xué)及工程中的數(shù)學(xué)方法》，機(jī)械工業(yè)出版社。編輯注，第3版， Wiley出版社，紐約（2006）；或者喬治·阿夫肯（George Arfken）和漢斯�簿粮�·韋伯（Hans�睯urgen Weber）的Mathematical Methods for Physicists，第7版，美國(guó)學(xué)術(shù)出版社，奧蘭多（2013）。但是無(wú)論如何，不要讓數(shù)學(xué)對(duì)我們來(lái)說(shuō)它僅是工具把物理變得模糊。
一些讀者已經(jīng)注意到，與通常的教科書相比，本書中例題較少，并且一些重要的內(nèi)容放在了習(xí)題中，這絕非偶然。我不認(rèn)為可以通過(guò)不做大量的習(xí)題而學(xué)懂量子力學(xué)。如果時(shí)間允許，教師理應(yīng)在課堂上討論盡可能多的例題。但是學(xué)生們應(yīng)當(dāng)意識(shí)到這不是一個(gè)任何人都有直觀感覺(jué)的課題這里你們正在開(kāi)發(fā)的是一個(gè)全新的肌體，根本就沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的替代物。馬克·西蒙（Mark Semon）建議我對(duì)習(xí)題給出一個(gè)米其林（Michelin）導(dǎo)引，用不同數(shù)目的星號(hào)標(biāo)出其重要性和難度。這的確是一個(gè)好主意（盡管這樣，像一個(gè)米其林餐廳的質(zhì)量一樣，一個(gè)習(xí)題的重要性部分是取決于口味），我將采取下面的分級(jí)方案：
*每個(gè)讀者都應(yīng)該研究的基本問(wèn)題。
**有點(diǎn)難度或次要的問(wèn)題。
***極有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，可能花費(fèi)1小時(shí)以上的時(shí)間來(lái)解決。
（沒(méi)有星號(hào)的意味著快餐：好的，如果你餓了，這可以解決你的問(wèn)題, 但是營(yíng)養(yǎng)不太豐富。）大多數(shù)標(biāo)*的習(xí)題出現(xiàn)在相關(guān)一節(jié)的后面，而大多數(shù)標(biāo)***的習(xí)題出現(xiàn)在相關(guān)章的后面。如果解題過(guò)程中需要使用計(jì)算機(jī)，我們?cè)陬}前頁(yè)面空白處標(biāo)注一個(gè)鼠標(biāo)。
在準(zhǔn)備第3版時(shí)，我們?cè)噲D盡可能地保持第1版和第2版的特色和意圖。盡管新版現(xiàn)在有兩個(gè)作者，我們?nèi)匝永m(xù)使用單人稱我（I）向讀者介紹，這樣會(huì)感到更加親密，畢竟是每次僅我們當(dāng)中一個(gè)人來(lái)講授（文中我們 指讀者你自己和作者我本人，我們一起工作）。施勒特的參與帶來(lái)了一個(gè)固體物理學(xué)家的新視角，他主要負(fù)責(zé)新增的一章內(nèi)容對(duì)稱性的編寫。我們?cè)黾恿艘恍┝?xí)題，澄清了許多解釋，重新修訂了跋。但我們決定不讓這本書變厚，正是出于這樣一個(gè)原因，我們刪除了絕熱近似一章（這一章中重要的觀點(diǎn)已經(jīng)整合在第11章中），刪除了第5章中統(tǒng)計(jì)物理的相關(guān)內(nèi)容（這部分屬于熱物理）。毫無(wú)疑問(wèn)，如果教師感覺(jué)一些其他內(nèi)容合適，歡迎他將認(rèn)為合適的素材包含在課程內(nèi)，但我們僅是讓教材包含本課程為核心的內(nèi)容。
許多同事的建議和評(píng)論使我受益匪淺，他們閱讀了初稿，指出前兩版中的不足之處（或錯(cuò)誤），提出在一些敘述上的改進(jìn)，提供有趣的習(xí)題。我們對(duì)如下同事表示特別感謝：P�盞�� Aravind（伍斯特理工學(xué)院）、Greg Benesh（貝勒學(xué)院）、James Bernhard（普吉桑德大學(xué)）、Burt Brody（巴德學(xué)院）、Ash Carter（德魯大學(xué)）、Edward Chang（麻省大學(xué)）、Peter Collings（斯沃斯莫爾學(xué)院）、Richard Crandall（里德學(xué)院）、Jeff Dunham（明德學(xué)院）、Greg Elliott（普吉桑德大學(xué))、John Essick（里德學(xué)院）、Gregg Franklin（卡內(nèi)基梅隆大學(xué)）、Joel Franklin（里德學(xué)院）、Henry Greenside（杜克大學(xué)）、Paul Haines（達(dá)特茅斯學(xué)院）、J�� R�� Huddle（商船學(xué)院）、Larry Hunter（阿默斯特學(xué)院）、David Kaplan（華盛頓學(xué)院）、Don Koks（阿德萊德大學(xué)）、Peter Leung（波特蘭州立大學(xué)）、Tony Liss（伊利諾伊學(xué)院）、Jeffry Mallow（芝加哥洛約拉大學(xué)）、James McTavish（利物浦大學(xué)）、James Nearing（邁阿密大學(xué)）、Dick Palas、Johnny Powell（里德學(xué)院）、Krishna Rajagopal（麻省理工學(xué)院）、Brian Raue（佛羅里達(dá)國(guó)際大學(xué)）、Robert Reynolds（里德學(xué)院）、Keith Riles（密歇根大學(xué)）、Klaus Schmidt-Rohr(布蘭迪斯大學(xué))、Kenny Scott（倫敦大學(xué)）、Dan Schroeder（韋伯州立大學(xué)）、Mark Semon（貝茨學(xué)院）、Herschel Snodgrass（路易克拉克大學(xué)）、John Taylor（科羅拉多大學(xué)）、Stavros Theodor-akis（塞浦路斯學(xué)院）、A�� S�� Tremsin（伯克利學(xué)院）、Dan Velleman（阿默斯特學(xué)院）、Nicholas Wheeler（里德學(xué)院）、Scott Willenbrock（伊利諾伊學(xué)院）、William Wootters（威廉姆斯學(xué)院）和Jens Zorn（密歇根大學(xué)）。