第二十一年春,江临第一次打开量子力学文件夹时,心里并没有太多恐惧。

    他以为自己已经习惯了难。

    高等数学难过,普通物理难过,线性代数难过……

    每一门课刚开始都像一面墙,冷硬,平直,没有门。

    可这些年他已经摸出了一点方法。

    不要急着撞,先沿着墙走,找到裂缝,找到门缝,找到能把概念拖进废土的地方。

    极限被他拖进了土豆产量,导数被他拖进了石屋冷却,积分被他拖进了太阳能功率曲线,矩阵被他拖进了农田状态,拉格朗日方程被他拖进了风力提水装置……

    所以量子力学也应该一样。

    再难,总有入口。

    至少刚开始,江临是这么想的。

    他坐在十五平方米的石屋里,手边放着一杯温水。

    水是上午刚煮过的,带一点过滤木炭留下的味道。

    炉灶里的火已经压低,太阳能板还在外面接着雨后的冷光,控制器屏幕上的输入功率不高,但足够支撑电脑开一段时间。

    电脑屏幕上,是量子力学第一章。

    黑体辐射。

    光电效应。

    波粒二象性。

    江临慢慢往下看。

    最开始,他自我感觉还好。

    黑体辐射,经典理论解释不了,普朗克引入能量量子。

    光电效应,爱因斯坦解释,光是一份一份的,E=hν。

    江临对这些没有太大障碍。

    太阳能板就在外面,光变成电,他靠它活了二十多年,光能一份一份打进半导体这件事,在他的直觉里有一个粗糙的落脚点。

    他在概念本上写。

    【光电效应:像太阳能板一样,光一份一份交出能量。】

    写完,觉得自己已经理解了。

    继续往下。

    德布罗意物质波,电子也有波动性。

    这里他皱了皱眉,但还没停下。

    量子力学第一章就这样被他翻过去了。

    他合上电脑,觉得难是难,但没有传说中的那么玄。

    真正的麻烦,从他第一次做题开始。

    那是第二十一年秋天。

    他从一本离线题库里找到了量子力学基础习题,准备检验一下自己的理解。

    第一题,算光电效应里逸出电子的最大动能。

    他提笔,代公式,写出答案。

    翻到解析,答案对了。

    第二题,还是光电效应。

    题目把频率和光强换了个问法,问在入射光频率不变的情况下,增大光强,逸出电子的最大初动能会不会变。

    江临把笔帽咬在嘴里,感觉还不错。

    第三题,给一个一维无限深势阱,让他写出粒子的波函数和归一化系数。

    江临翻回教材,看了一眼例题。

    形式他认识。

    正弦函数。

    边界条件。

    n等于1、2、3。

    他照着记忆写下去,先把波函数写成了Asin(nπx/a)。

    写到归一化系数时,他停住了。

    A是多少?

    他记得好像是根号什么。

    根号二分之一?

    根号二除以a?

    还是根号二除以根号a?

    他翻了一下例题,才知道应该是根号2/a。

    这还只是第一处。

    后面题目问n=1和n=2的能量差,他又下意识以为能量是一倍一倍往上加。

    翻到解析才发现,能级和n^2有关。

    n=2不是n=1的两倍。

    是四倍。

    江临把笔帽咬得发白。

    明明每一步都在教材里。

    明明例题刚看过。

    可换成习题,他就像把一筐零件倒在桌上,知道它们都属于同一台机器,却不知道先拧哪颗螺丝。

    最后他对着解析,把整道题重新抄了一遍。

    抄完时,感觉又懂了。

    第二天重做,归一化系数还是写错。

    ……

    第五题时。

    题目问:某粒子处于叠加态,测量能量,得到第一激发态的概率是多少?

    江临盯着这道题看了一会儿,感觉有点模糊,但好像知道要怎么做。

    他开始写,写了一半,对不上,划掉。

    又重写,还是不对。

    他翻回教材,把叠加态那一节看了一遍。

    看完,觉得自己懂了,再回来做题。

    还是不对。

    他不知道到底哪里错了。

    概念好像有,步骤好像也有,但就是写不出答案。

    最后他把解析翻出来,对照着把步骤重新抄了一遍,感觉:“哦,原来是这样。“

    然后去做下一题。

    这种看解析恍然大悟,过几天遇到类似题还是不会的循环,贯穿了他最初三年的量子力学学习。

    第二十二年,江临开始认真看叠加态。

    他看了很多遍。

    每一次看完,他都觉得自己懂了。

    叠加态,就是粒子同时处于多个状态。

    他在概念本上写。

    【叠加态:粒子同时在好几个地方,测量之后坍缩到一个地方。】

    写完,满意地合上本子。

    他觉得这个理解很直观。

    粒子同时在好几个地方,就像,他想了想,就像一颗种子还没决定要往哪个方向发芽,等到你去看它,它才固定下来。

    他觉得这个类比不错。

    于是他把这个类比也写进概念本,旁边还画了一颗发芽的种子。

    然而这个理解是错的。

    错在哪里,他当时完全不知道。

    他甚至用这个同时在好几个地方的图像,成功地解释了好几道选择题,让他更加确信自己懂了。

    直到第二十四年,他做到一道关于量子态叠加系数的计算题,怎么也对不上,被迫把叠加态从头学了一遍,才隐约感到哪里不对劲。

    不是粒子同时在好几个地方。

    不是这个意思。

    但他说不清楚到底是什么意思。

    他把不同教材的表述拿出来对比。

    一本说量子态的线性叠加。

    一本说每种本征态有对应的概率幅。

    一本说测量结果是随机的,但概率可以精确预言。

    这些表述他都能看懂每个字,但拼在一起,总有一种微妙的脱节感。

    就像他明明认识所有零件,却拼不出整台装置。

    他在概念本上划掉了那颗发芽的种子,写了一句话。

    【叠加态不是同时在好几个地方,但是什么,我还不知道。】

    这句话写完,他感觉很不舒服。

    不是因为不懂本身。

    是因为他之前一直以为自己懂了。

    第二十四年到第二十六年,江临反复在一个地方卡壳。

    波函数到底是什么?

    他知道波函数是一个数学对象,知道它的模方给出概率密度,知道薛定谔方程描述它的演化。

    这些他都能背出来。

    但有一种感觉,像隔了一层薄膜,就是捅不破。

    他试图把波函数拖进废土。

    第一次,他把波函数比成蓄水坑里的水位分布。

    某处水多,粒子就容易出现在那里。

    他觉得这个类比挺好。

    但过了一段时间,他做题时发现这个类比帮不上什么忙,反而有时候会把他带偏。

    他把这个类比划掉了。

    第二次,他试图把波函数比成气象预报里的降雨概率分布。

    某个区域降雨概率高,粒子就容易出现在那里。

    他又觉得这个类比不错,在概念本上写了半页。

    过了几个月,他在一道干涉条纹的题目上又卡死了。

    降雨概率不能叠加出干涉,但波函数可以,因为波函数是复数,有相位。

    他把这半页划掉了。

    第三次,他干脆不找类比了。

    他就盯着波函数的数学形式看。

    复数,模,相位,叠加,内积,期望值……

    这些东西他都学过,但量子力学把它们以一种他不熟悉的方式用在一起。

    他每次以为自己快要抓住什么,一做题又发现没抓住。

    这种感觉像什么?

    像用手指去捏一团水。

    手指碰到,水散了,手里什么都没有。

    他在概念本上写。

    【我不知道波函数是什么。】

    【我知道它的数学形式,知道它怎么用,但就是不知道它是什么。】

    这句话写完,他想起来学高中物理的时候,老师说场是什么,先不管,会用就行。

    他以为当初自己没管电场到底是什么,结果也好好地用了很多年。

    也许波函数也一样。

    也许不是每个东西都需要他弄清楚它是什么。

    他把这个想法记下来,感觉松了一点。

    然后把下一道题翻出来,继续做,又做错了。

    第二十六年冬,江临第一次暂停量子力学整整两个月。

    不是计划内的休息,是被迫停下来的。

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