費曼(Feynman)學習法

已故的諾貝爾物理學得獎者李察費曼（Richard Feynman），二戰期間參與研發投擲日本的原子彈，擅長能think outside the box，以及能用淺白的文字解釋高深的物理學理論。他任教加州理工學院時，曾出版三大卷《物理學講義》（https://www.feynmanlectures.caltech.edu/），中學生都可讀懂。本人部份的量子力學知識，是來自此書。(https://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_toc.html)

以下是節錄量子力學章節中譯版的前言：

『20 世紀物理學的一大勝利，即量子力學理論，距今已有近 40 年的歷史，但我們通常都在給學生上物理入門課程（對許多學生來說，這是他們的最後一門課程），只不過是隨意的典故，但已到我們物理世界知識的核心部分，我們應該通過他們做得更好。這些講座試圖以一種希望可以理解的方式向他們介紹量子力學的基本和基本思想。您將在這裡找到的方法是新穎的，尤其是在二年級課程的水平上，並且被認為是一種實驗。然而，在看到一些學生如此輕鬆地接受它之後，我相信這個實驗是成功的。當然還有改進的餘地 它會帶來更多的課堂經驗。你會在這裡找到第一次實驗的記錄。

在 1961 年 9 月至 1963 年 5 月為加州理工學院的物理導論課程舉辦的為期兩年的費曼物理學講座中，每當有必要理解所描述的現象時，就會引入量子物理學的概念。此外，第二年的最後 12 節課被用於更連貫地介紹量子力學的一些概念。然而，隨著講座接近尾聲，很明顯，已經沒有足夠的時間來學習量子力學了。隨著材料的準備，人們不斷發現其他重要和有趣的主題可以用已經開發的基本工具來處理。還有人擔心，第十二講中對薛定諤波函數的過於簡短的處理無法為學生可能希望閱讀的許多書籍的更常規處理提供足夠的橋樑。因此決定將該系列增加七場講座；1964 年 5 月，他們被分配到二年級。這些講座完善並擴展了早期講座中開發的材料。

在這本書中，我們將這兩年的講座放在一起，並對順序進行了一些調整。此外，最初作為量子物理學導論給大一新生的兩堂課已經從第一卷（分別是第 37章和第38章）中提取出來，並作為前兩章放在此處——以使該捲成為一個自成一體的捲。單元，相對獨立於前兩者。第34 章和 第35章介紹了一些關於角動量量化的想法（包括對 Stern-Gerlach 實驗的討論）第 II 卷，並假定熟悉它們；為了方便那些手頭沒有該卷的人，將這兩章作為附錄複製在這裡。

這組講座試圖從一開始就闡明量子力學的那些最基本和最普遍的特徵。第一講主要涉及概率幅度、幅度的干擾、狀態的抽象概念以及狀態的疊加和分解的概念——並且從一開始就使用狄拉克符號。在每一個例子中，這些想法都是與一些具體例子的詳細討論一起介紹的——試圖使物理想法盡可能真實。接下來是狀態的時間依賴性，包括確定能量的狀態，這些想法立即應用於兩態系統的研究。對氨脈澤的詳細討論為介紹輻射吸收和誘導躍遷提供了框架。然後講座繼續考慮更複雜的系統，從而討論電子在晶體中的傳播，並對角動量的量子力學進行了相當完整的處理。我們對量子力學的介紹在第 20 章結束，討論了薛定諤波函數、它的微分方程和氫原子的解。

本卷的最後一章不打算成為“課程”的一部分。這是一場關於超導的“研討會”，本著前兩卷的一些娛樂講座的精神舉辦，目的是讓學生更廣泛地了解他們所學的東西與一般文化的關係。物理。費曼的“結語”作為三卷系列的時期。

正如第一卷前言中所解釋的那樣，這些講座只是加州理工學院在物理課程修訂委員會（Robert Leighton，Victor Neher，和馬修·桑茲）。該計劃是由福特基金會資助的。許多人在編寫本書的技術細節方面提供了幫助：Marylou Clayton、Julie Curcio、James Hartle、Tom Harvey、Martin Israel、Patricia Preuss、Fanny Warren 和 Barbara Zimmerman。Gerry Neugebauer 和 Charles Wilts 教授通過仔細審閱大部分手稿，為材料的準確性和清晰度做出了巨大貢獻。

但你會在這裡找到的量子力學故事是理查德·費曼的。如果我們能夠為他人帶來一些我們在他現實生活中的物理講座中看到這些想法展開時所經歷的智力興奮，那麼我們的勞動將得到很好的回報。』

費曼說，他治學有別於他人的是「費曼學習法」。其要旨是：邊學邊教。能教曉別人，才算真正明白、學懂。任何修物理的中學生都學過牛頓的第二運動定律：F=ma，F是外力，m是質量，a是加速。聽老師解釋，好像明白了，但能不能不用學術名詞（外力、質量、加速）去說明，而用日常語言向小六生解釋，令他也明白呢？可以的話，才算真懂。

為什麼要用日常語言？費曼指出：許多人根本沒弄清楚學術名詞（比如：質量是什麼）的真正意思，模模糊糊的似懂非懂，便用之推論和解釋，結果犯了錯誤也不知道。用日常語言的好處是，可以順便弄清楚自己懂不懂學術名詞的真正意思。

據悉，有些軟件工程師為了避免犯錯，會向着電腦逐句解釋代碼。電腦是死物，哪能聽到？工程師旨在講一次給自己聽。不願意講，可以寫。家長若想知道孩子上課是否聽懂老師的講解，最好就是叫孩子講一次給自己聽。孩子能講得清楚明白，才算聽懂講課。家長會發現，許多時候，孩子只是似懂非懂。家長便要發問，問到孩子口啞，然後叫孩子去思索或弄清楚。這樣可令孩子記牢所學，不用考試前臨急抱佛腳。

編劇、導演更應常用費曼學習法。想到一個好故事，便跟孩子或牛頭角順嫂講。他們覺得故事吸引，才算是個好故事。正所謂「個個丈夫都認為自己的妻子最美」，編劇、導演往往看不到自己的故事不合情理之處，旁觀者才看得清。

附錄：

The Feynman Lecture on Physics《物理學講義》三大卷是我考入中大物理系，獲得第一份獎品，意義重大！