《量子力学入门》

受“读书人”和“明白”负责人张鹿的忽悠，设计和拍摄了一门面向普通大众的《量子力学入门》课程。说，学习的起点，必须是小学生或者初中生的数学和科学，还要学完之后能够领会到纠缠态是什么意思，领会到量子力学的数学形式的核心——态叠加原理。这个真的是有难度的。不过，挑战一下也不错。

我把课程分成了两个部分，第一部分旨在说明：量子系统的行为是经典的粒子理论和经典的波理论不能解释的，甚至都是看起来非常不可能能够由经典理论——最一般的经典理论的框架就是具有大量随机变量的概率分布函数——所能够解释的。也就是造成实验事实对心智模型的冲击。第二部分旨在大概描述一下量子理论的数学形式并且还能够它用来通过计算或者通过看懂我的计算来解释一下前面的实验现象。两个部分各自差不多三个小时。在学习完成实验事实和数学形式以后，还讨论了这个数学形式给出来的反直觉的结果，以及用这个数学形式来理解纠缠态和量子态的远程传输。

合起来，这个课程主要体现：量子力学是能够算得，只要掌握怎么算，并且这个计算很简单，就能够解释所有的现象，没有什么神奇的；量子力学的数学形式体现了什么是科学——科学就是构建能够解释现象的心智模型不管这个模型本身多么容易还是不容易被理解多么相符或者违背直觉；数学是科学的语言和用来描述结构的宝库。因此，除了量子力学本身，通过学习这个课程，还希望能够促进对科学、科学和数学、科学和世界的关系的理解。

为了更加直接地冲击你的世界观，我们在课堂上做了其中有一部分具有反直觉的结果的实验，并且在理论上强调了量子力学的数学形式导致的反直觉的结果。实验上，例如Dirac的光过三个偏振片。理论上，例如测量不再是单纯地给独立于测量的现实一个呈现自己的机会，而是可能会对现实有所改变，并且这个改变还不是由于误差、扰动等测量的技术细节引起的，而是本质的。于是，我们可以说，你看到的月亮不是真实的月亮，或者月亮在你不看的时候是不在的。

在这个中间对学习者要求最高的部分是数学符号，尽管非常直观，例如完全无偏的硬币的状态就记做，

不过，只要你能够咬咬牙熟悉一下这个符号，后面的计算都会特别简单。当然，这个牙也不是很容易就能咬下来的。所以，我预期这个台阶会把相当多的人挡在外面。如果是这样，那么，你可以选择学习第一部分，至少明白：有些现象是经典理论不能解释的。到底什么样的理论可以解释，暂时不管。不过，想想再花上三个小时就可以把量子力学的理论也搞懂，其实，还是可以去咬咬牙的。能够做到小学起点就能够学习量子力学，是不容易的。还是来尝试一下吧。