量子化学理论篇1
【关键词】量子场论还原性问题
物理中的突现主要是指很多因素，对于系统组成要素具有性质问题，不是在于任何单个要素，因素系统的低层次形成时期才会出现，所以说才成为涌现。系统功能之所以表现是整体会大于部分，是因为系统会涌现出新质因素。人们对于这一个现象的研究是从生物学开始的，后来应用于人工智能和复杂物理理论中，随着社会现代科学即使发展，出现了很多问题，在整体性为主题中，量子场论的建立都针对很多问题进行发展和研究，也引发了很多原论和反原论问题深入研究。从重整化操作参数中选取任意性理论问题都是没相关性，场论知识具有自主性理论体系，各个理论之间没有关系，所以说量子场论涉及当今物理学和哲学领域很多问题。
1有效场论思想的提出分析
一般意义的有效场论指的是某一个研究领域事物内在机制理论问题，也就是用粒子物理学家话来说就是有效理论对于物理参数空间物理实体描述，从物理学看，很多物理学理论都是随着不断变化而形成了多样性，也就是同一物理实体中的粗放型和精致形理论，这就构成了物理学参数空间唯像学理论研究。不需要费心去寻找一个物理终极理论，只要能够恰当的描述一切现象就可以了，从本质上讲也就是说对于物理具有本身局限性，是反映物理世界信息模型问题。
为了能够很好协调量子力学和相对论之间量子场论，就应该考虑到二次量子化，也就是一种包含粒子生产的基本粒子问题，在数学中量子场论系统拥有无穷自由度，数学中对于理论有很多新的要求，对于重整化问题解释争论也是突出表现了场论思想提出，从历史发展来看，重整化理论是具有一定场论理论依据的。对于有效场论思想提出都有一定追溯作用。
从重整化方法发展历史看，有效思想在建立量子场论中是非常富有启发作用的，量子场论语言的作用是非常恰当描述依赖作用的，本质就是能够超级力量。有效理论思想可以很好推动量子场论深入发展，也就是说基础物理学家说的基础物理学问题，本质上就是高能物理学和低能物理学之间相互隔离和各个击破研究问题。如何划分物理现象标准能否跨度，形式随着精度分化不断变化，也就是在重整化基础上能够实现对于理论重整。能够就会出现很多处理重整化物理学理论发展的初始阶段是处理量子电动力学发散引进方法，对于物理学家首先应该引起截至作用，将发散部分吸收，然后再进行重新定义理论参数问题，在这个过程就会出现很多处理方法问题，重整方法从此就会成功开始。随着测试现象尺度变化物理学作用和结构也会发生变化，接着人们就会缓慢减小截至思想指导，运用重整化参数变化情况进行更深度分析和研究，有效的将参数和分数关系用数学方式描述出来。能够在群方程参数变化中，降低重整化的有限维子丛。有效的低能理论有别于高能的情形，不同的高能日量可能会产生相同低能日量，事实上在数众多不同质量粒子共存体系中，系统能量远会小于粒子质量，这时质量扮演截至就可以近似重整化有效场论，质量的影响也会相互作用不可重整化，一种新的可重整化量子场论理论广泛应用自然会导致人们对于基础物理学看法，这种观点的转变结果是量子场论的标准模型问题。
2有效场论引发的争论问题
人们认为基础物理学研究宇宙物质基础结构和物质运动规律的学科，所以说近代自然科学追求的确定性和必然性，根据这个观点对于高能物理学享有的基础地位和粒子物理学的终极理论都是有一定领地的。从弱点理论到量子色动力学发展起来的标准模型，在基础物理研究中都具有里程碑意义和作用，根据标准模型可以看出，物质有夸克和轻子组成，他们之间相互作用可以用一个统一规场论来完成，量子场论这种进展就是重整化方法更加深入人心。
重整化概念对于标准模型哲学基础构成需要更加深入分析和研究，在理论早起时候，重整化的概念在处理微饶问题时，物理学家对于突现驾驶主要是纠缠于两种备选方案，就是前面提及到的还原论和反还原论述，分别指的是高能物理学和凝聚态物理学问题。粒子高能物理学的科学家以高能物理学基础来辩护，就是粒子物理学提升了人们对于物理世界的认识，引领人们一步步走到宇宙绝对性结构面前，在还原论中也有很多关键性词语，所以说凝聚物理学家工作和粒子物理学家工作是一样的基础性。
还原重整化概念建立的历史进行实证分析，确实是可以提供理论之间相关性依据问题，但是这种论证本身没有坚实基础。理论之间联系建立只是局限于特定语境，另外理论之间是否存在基础性问题，也只是局限于各种文化层次之间，理论是否具有一定基础性争论，将是未来人类文明发展的重要问题。也就是理论之间存在内在很多联系，反还原阶段基于突现事实理论之间联系，量子场确实恰当又方面的描述了特定精度物理现象问题。根本上依赖于特定语境中和物理相对应的世界，其中包括主观意向、理论背景和实验测量问题等，所以要不断结合各种综合要素进行分析和科学解释人类现象。
3结语
粒子物理中物理场论等多个理论之间相互竞争并存在很多现象，有效的微观世界信息，可以反映客观理论语境，这样就会避免工具主义无法解释参量问题，和实在主义经验数据问题，总之就是客观事物本身是非常丰富多彩和复杂多变的，一种语言描述复杂事物行不通，对于还原论和反还原论争论，问题不是一方压倒另一方，而是要相互之间能够互补，全面客观的把两者进行相互结合起来，做到最大限度的兼收并蓄、取长补短和综合统一。
参考文献：
[1]王博涛，舒华英.基于自组织理论的信息系统演化研究[J]；北京邮电大学学报（社会科学版），2006年01期.
[2]林祯祺.从量子论到玻色-爱因斯坦统计[J]；重庆师范大学学报（自然科学版），2006年04期.
[3]聂耀东，彭新武.复杂性思维・中国传统哲学・深层生态学[J]；思想理论教育导刊；2005年04期.
量子化学理论篇2
关键词：氢原子光谱能级结构量子化
氢原子能级结构属于高中新课标选修模块，这一部分的内容是现代科学理论的开端和基础，体现了人类认识自然规律的科学思想、科学方法。学生学习这一部分的知识，难点在于观念的局限，从连续性到量子化的观念更替。如果仅仅是为了学习氢原子能级结构知识，推知原子结构，那么可以从氢原子的薛定谔方程解出能级公式，由此描述氢原子的结构和运动情况，解释氢原子光谱。这更直接，但学生无法接受，难以理解。学生在生活实践中、在经典物理的学习中形成了根深蒂固的连续性观念，在这个观念的基础上建立了一套因果律的思维方式，习惯于形象直观的物理图像描述，又没有统计物理学的知识，能级结构反映的量子化观念显得突兀，难以一下子理解原子内部的结构和运动情况。因而课标要求，通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构，重视物理研究的过程，在探究和学习过程中逐步建立起量子化的新观念和新思想。
1.由氢原子光谱推测能级结构
氢原子光谱有连续谱和线状谱，线状谱由经验公式描述
=R［-］（1）
此式称为广义巴尔末公式，是氢原子发光的波数。光量子论是确定的理论，爱因斯坦的光电效应理论解释，提出光能量总是一个单元的整数倍，这个能量单元为hv或hc，称为光量子。如果把广义巴尔末公式两边乘以hc，得
hc=hv=-（2）
（2）式左边是光子能量，右边必然也是能量［1］。右边是两项之差，两项的形式相同，可以理解为能量在两个状态的差值。这样（2）式的物理意义就清楚了，氢原子发出光子的能量等于其内部能量的减少量，就是能量的转化与守恒定律。氢原子内部能量为动能与势能之和，是负值，（2）式表示成
hc=hv=--（-）（3）
这样，氢原子的内部能量
e=-（4）
n称为主量子数，取1以上的正整数。可见，氢原子的内部能量取分立值，称为能级。
2.物理思想和方法
物理思想是指物质的结构、运动和相互作用的客观存在反映在人们的意识中经过思维活动产生的结果。这种思维活动来源于社会实践，尊重客观规律，尊重实践经验又不囿于经验，是符合辩证法的思维活动，思维活动的结果必须经得起实践的检验。物理学的每一个进展都包含着科学家们思维活动的精髓，闪耀着他们物理思想的火花，而氢原子结构和运动的研究拉开了物理学由经典理论到量子论变革的序幕，批判性、创新性的物理思不想断熠熠生辉。
氢原子内部能量是量子化的，这与我们过去的观念格格不入。在经典物理学及生活实践中，有一个根深蒂固的观念——连续性，在这个观念下建立起来的运动方程，只要给定初值条件，就可以由运动方程预知将来的结果。经典物理是经过实践检验了的，有大量实验证明，但由经典力学和经典电磁辐射理论来描述氢原子内部结构、运动和发光情况，得出的结论是不符合实验事实的。经典辐射理论认为带电粒子做周期运动就要发出辐射即电磁能，电子会沿着螺旋线运动坍缩到原子核上，光谱也只有连续谱，不会有线状谱。因此经典理论在描述氢原子结构和运动的时候出现了矛盾，波尔认真思考、分析了这个问题后，他的看法是：在经典物理理论框架中用卢瑟福模型解释原子的稳定性是不可能的［2］。波尔认为，原子的稳定性问题必须用另外一种观点来看待，即电子绕原子核旋转而不辐射能量，这种能量不变的状态称为定态，这与经典辐射理论格格不入的，但必须这么看待，以解决电子坍缩问题，也就是说经典辐射理论在原子内部是不适用的。电子不会坍缩到原子核上，则表明电子必然有一个最小的轨道限制电子的坍缩，也是电子能量最小的轨道，电子在这个轨道上运动是稳定的，不会再发出能量，这个定态称为基态。
氢原子怎么发光的问题，则由广义巴尔末公式（1）式给出线索，并由此推出氢原子内部能量（4）式，该式表明氢原子可以处在一系列的定态，这些定态由正整数n表示。但要注意，前面由（1）式到（4）式的推导不能算作数理逻辑的论证，因为（1）式是由实验数据凑出的一个表示形式，它的右边不是可控制的已知物理量，只是一个经验公式。（1）式两边乘以hc，从而得到（4）式，没有物理依据，包含人为因素，因此把（4）式看成氢原子内部能量，不是实验的结果，也不数理逻辑推导的结果，而且此式的形式和内涵都与已知的理论不相容。因此，（4）式作为氢原子内部能量的依据是不充分的，它只是一个线索，由这个线索出发可以解释氢原子发光的问题，（3）表明了氢原子发光的物理含义，即氢原子每发出或吸收一个光子都是氢原子从一个定态到另一个定态的跃迁，其能量等于这两个定态能级的差。
这里，玻尔提出了一个新的概念——跃迁。氢原子从一个定态到另一个定态，亦即电子从一个轨道到另一个轨道是跃迁，不能理解成在空间划过一条轨迹到达另一个轨道，这与卫星变轨是完全不同的物理图像，否则光谱又只能是连续谱。跃迁这个概念，玻尔提出时也无法定义、无法解释，暂时理解成在一个轨道上消失了一个电子，而在另一个轨道上出现了一个电子。后来人们把这幅物理图像比喻成原子中的幽灵，是不能直观想象的，跃迁的概念是在量子力学建立后由统计物理的理论来解释。
氢原子的这一系列定态必须要有理论论证，玻尔归纳了以上的分析，提出了关于原子结构的普遍理论，称为玻尔理论：定态假设、频率条件和轨道角动量量子化条件。其中定态假设和频率条件在前面已经表述，轨道角动量量子化条件则是由对应原理推出。玻尔提出这个理论的依据是：核式模型、光量子论和氢光谱实验资料。由这个理论结合牛顿力学可以推出氢原子内部能量公式，和（4）式一样。
讨论最简单的情况，电子做圆轨道运动，氢原子内部能量包括电子的动能、电子和原子核的库仑吸引能，把原子核看成静止不动的。
氢原子能量e=mv-=-z
将轨道角动量量子化条件2πrmv＝nhn＝1，2，3，…
代入上式可得e＝-=-z（5）
对氢原子，z=1，（5）式与（4）完全一样。
由氢原子光谱推测能级结构，从而描述氢原子结构和运动，这就是物理学常用的从表象到机理的方法。玻尔在依据不充分的情况下通过假设提出了原子内部的量子化规律，部分地描述了氢原子内部的结构和运动，也为量子力学的建立打下了思想基础。假设是现代物理重要的物理方法之一，它不是凭空猜想，是把欠缺的依据补充完整，由此建立的理论必须是符合逻辑的，并且能够通过实践检验。这就需要物理学家的直觉和想象，不崇拜经验和权威，大胆想象、敢于创新。教师在关于氢原子能级的教学中，不仅要教给学生量子理论的知识，而且要引导学生的思维，让学生了解物理学的研究方法，使学生建立起物理思想，培养学生的创新思维。
参考文献：
［1］褚圣麟.原子物理学［m］.高等教育出版社，1979：29.
量子化学理论篇3
1、量子化是一种从经典场论建构出量子场论的程序。
2、使用这程序，时常可以直接地将经典力学里的理论量身打造成崭新的量子力学理论。物理学家所谈到的场量子化，指的就是电磁场的量子化。在这里，他们会将光子分类为一种场量子（例如，称呼光子为光量子）。
3、对于粒子物理学，原子核物理学，固体物理学和量子光学等等学术领域内的理论，量子化是它们的基础程序。
4、在经典物理学中，对体系物理量变化的最小值没有限制，它们可以任意连续变化。但在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化。
（来源：文章屋网）
量子化学理论篇4
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学科、专业名称（代码）研究方向
指导教师
预计招生人数
考试科目
备注
070201理论物理
80
01粒子物理理论
王建雄
①1001英语一②2274粒子物理（甲）③3402量子场论（乙）
张新民
①1001英语一②2246广义相对论（甲）或2295群论（甲）③3402量子场论（乙）
吕才典
①1001英语一②2274粒子物理（甲）③3402量子场论（乙）
黄梅
①1001英语一②2274粒子物理（甲）③3232广义相对论（乙）或3402量子场论（乙）
陈莹
①1001英语一②2274粒子物理（甲）③3402量子场论（乙）
贾宇
同上
邢志忠
同上
凌意
①1001英语一②2246广义相对论（甲）③3402量子场论（乙）或3456群论（乙）
02原子核物理理论
董宇兵
①1001英语一②2207高等量子力学（甲）③3402量子场论（乙）或3904原子核理论（乙）
邹冰松
同上
赵强
同上
王平
同上
03数学物理理论
常哲
①1001英语一②2261微分几何（甲）或2295群论（甲）③3402量子场论（乙）
黄超光
①1001英语一②2246广义相对论（甲）③3456群论（乙）或3710微分几何（乙）
凌意
同上
04粒子宇宙学理论
张新民
①1001英语一②2246广义相对论（甲）或2295群论（甲）③3402量子场论（乙）
05强子物理理论
邹冰松
①1001英语一②2274粒子物理（甲）③3402量子场论（乙）
黄梅
同上
赵强
同上
贾宇
同上
王平
同上
070202粒子物理与原子核物理
01粒子物理实验
陈国明
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）
陈江川
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3406量子力学（乙）或3471软件基础（乙）
李海波
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
沈肖雁
同上
衡月昆
同上
张家文
同上
杨长根
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力学（乙）
陈和生
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
胡涛
同上
王贻芳
同上
曹俊
同上
金山
同上
刘怀民
同上
何康林
同上
陈元柏
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力学（乙）
娄辛丑
①1001英语一②2229量子力学（甲）③3397粒子物理（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
胡海明
①1001英语一②2274粒子物理（甲）③3399粒子物理与核物理实验方法（乙）或3406量子力学（乙）
吕军光
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
荣刚
同上
季晓斌
同上
欧阳群
同上
苑长征
同上
张景芝
①1001英语一②2274粒子物理（甲）③3402量子场论（乙）
董燎原
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
房双世
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）或2274粒子物理（甲）③3406量子力学（乙）
02探测器物理
胡涛
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
陈元柏
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力学（乙）
吕军光
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
欧阳群
同上
娄辛丑
①1001英语一②2229量子力学（甲）③3397粒子物理（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
03高能物理计算
陈江川
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3406量子力学（乙）或3471软件基础（乙）
李卫东
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
刘怀民
同上
何康林
同上
季晓斌
同上
董燎原
同上
04宇宙线物理
曹臻
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）
陈国明
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）
姚志国
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
何会海
①1001英语一②2106天体辐射过程（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3156高等电动力学（乙）或3315计算机技术基础（乙）或3790现代核电子学（乙）
卢红
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2274粒子物理（甲）③3406量子力学（乙）
胡红波
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力学（乙）
黄晶
同上
05高能天体物理
李惕碚
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3406量子力学（乙）
王焕玉
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3406量子力学（乙）或3790现代核电子学（乙）
王建民
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2106天体辐射过程（甲）③3406量子力学（乙）
陈勇
①1001英语一②2306现代核电子学（甲）或2336软件基础（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3661天体辐射过程（乙）或3918真空技术（乙）
屈进禄
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2106天体辐射过程（甲）③3397粒子物理（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）或3406量子力学（乙）
张澍
①1001英语一②2106天体辐射过程（甲）或2229量子力学（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）或3790现代核电子学（乙）
卢方军
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2106天体辐射过程（甲）③3406量子力学（乙）
宋黎明
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2106天体辐射过程（甲）③3399粒子物理与核物理实验方法（乙）或3406量子力学（乙）
吴伯冰
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3661天体辐射过程（乙）或3790现代核电子学（乙）
张双南
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2106天体辐射过程（甲）③3406量子力学（乙）
黄晶
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力学（乙）
06核方法及其应用
衡月昆
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
张家文
同上
魏龙
①1001英语一②2229量子力学（甲）③3205固体物理（乙）或3245核技术基础（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
叶铭汉
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3406量子力学（乙）
吕军光
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子场论（乙）
吴伯冰
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3661天体辐射过程（乙）或3790现代核电子学（乙）
07粒子加速器物理
高杰
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2313微波技术（甲）③3341加速器物理（乙）
唐靖宇
同上
王九庆
同上
王生
同上
秦庆
同上
徐刚
同上
08同步辐射技术方法
冼鼎昌
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2229量子力学（甲）③3205固体物理（乙）或3406量子力学（乙）
09材料物性研究
冼鼎昌
同上
10核医学成像技术及应用
单保慈
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）或2322脑功能成像（甲）③3245核技术基础（乙）或3471软件基础（乙）或3600数字图像处理（乙）
魏龙
①1001英语一②2229量子力学（甲）③3205固体物理（乙）或3315计算机技术基础（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
唐孝威
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）或2322脑功能成像（甲）③3245核技术基础（乙）或3471软件基础（乙）或3600数字图像处理（乙）
070205凝聚态物理
01同步辐射应用及实验方法研究
吴自玉
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2229量子力学（甲）③3173高等物理光学（乙）或3205固体物理（乙）
刘鹏
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2330高等物理光学（甲）③3205固体物理（乙）
胡天斗
①1001英语一②2056固体物理（甲）或2295群论（甲）③3173高等物理光学（乙）或3406量子力学（乙）
姜晓明
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2330高等物理光学（甲）③3205固体物理（乙）
董宇辉
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2229量子力学（甲）③3205固体物理（乙）
伊福廷
①1001英语一②2056固体物理（甲）或2338核技术基础（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3471软件基础（乙）或3918真空技术（乙）
陶冶
①1001英语一②2229量子力学（甲）或2330高等物理光学（甲）③3205固体物理（乙）或3949材料化学（乙）
奎热西
①1001英语一②2056固体物理（甲）或2229量子力学（甲）③3156高等电动力学（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）或3456群论（乙）
吴忠华
①1001英语一②2056固体物理（甲）或2229量子力学（甲）③3156高等电动力学（乙）或3173高等物理光学（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
02核技术方法物质结构研究
王宝义
①1001英语一②2056固体物理（甲）或2207高等量子力学（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3406量子力学（乙）或3790现代核电子学（乙）
陶举洲
①1001英语一②2229量子力学（甲）或2342分析化学（甲）③3205固体物理（乙）或3315计算机技术基础（乙）或3949材料化学（乙）
03蛋白质结构及功能研究
刘鹏
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2330高等物理光学（甲）③3205固体物理（乙）
董宇辉
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2229量子力学（甲）③3205固体物理（乙）
李敬源
同上
刘全胜
①1001英语一②2340生物化学（甲）③3136分析化学（乙）或3949材料化学（乙）
04新材料的同步辐射研究
吴自玉
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2229量子力学（甲）③3173高等物理光学（乙）或3205固体物理（乙）
陶冶
①1001英语一②2056固体物理（甲）或2229量子力学（甲）③3173高等物理光学（乙）或3949材料化学（乙）
奎热西
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2229量子力学（甲）③3173高等物理光学（乙）或3205固体物理（乙）或3456群论（乙）
吴忠华
①1001英语一②2056固体物理（甲）或2229量子力学（甲）③3156高等电动力学（乙）或3173高等物理光学（乙）或3949材料化学（乙）
张静1
①1001英语一②2344材料化学（甲）③3205固体物理（乙）
070207光学
01X射线成像理论及方法
朱佩平
①1001英语一②2325数字图像处理（甲）或2330高等物理光学（甲）③3156高等电动力学（乙）或3205固体物理（乙）或3406量子力学（乙）
02同步辐射光学技术及应用
朱佩平
同上
070301无机化学
01元素化学与金属组学
柴之芳
①1001英语一②2340生物化学（甲）或2342分析化学（甲）③3245核技术基础（乙）或3949材料化学（乙）
丰伟悦
同上
刘宇
同上
王东琪
同上
02环境与健康
张智勇
同上
03纳米化学与纳米材料
赵宇亮
同上
孙宝云
同上
吴海臣
同上
高兴发
同上
魏钟晴
同上
0703Z2生物无机化学
01纳米生物效应
高兴发
①1001英语一②2340生物化学（甲）或2342分析化学（甲）③3245核技术基础（乙）或3949材料化学（乙）
赵宇亮
同上
孙宝云
同上
高学云
同上
邢更妹
同上
秘晓林
同上
02纳米生物检测与成像
高学云
同上
魏钟晴
同上
03环境健康与化学生物学
吴海臣
同上
王东琪
同上
张智勇
同上
丰伟悦
同上
081203计算机应用技术
01大规模数据共享
陈刚
①1001英语一②2333计算机技术基础（甲）③3471软件基础（乙）
02数据处理环境及软件
孙功星
同上
03网格技术
孙功星
同上
陈刚
同上
04网络安全技术
孙功星
同上
陈刚
同上
刘宝旭
同上
082703核技术及应用
01加速器磁铁与电源技术
张旌
①1001英语一②2310自动控制理论（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3341加速器物理（乙）
康文
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）③3341加速器物理（乙）
程健
①1001英语一②2310自动控制理论（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3341加速器物理（乙）
02加速器高频与微波技术
潘卫民
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2180加速器物理（甲）③3703微波技术（乙）或3968自动控制理论（乙）
裴国玺
①1001英语一②2313微波技术（甲）③3341加速器物理（乙）
戴建枰
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2180加速器物理（甲）③3703微波技术（乙）或3968自动控制理论（乙）
侯汨
①1001英语一②2313微波技术（甲）③3341加速器物理（乙）
孙虹
①1001英语一②2313微波技术（甲）③3341加速器物理（乙）或3968自动控制理论（乙）
赵风利
①1001英语一②2313微波技术（甲）③3341加速器物理（乙）
史戎坚
同上
池云龙
同上
沈莉
①1001英语一②2310自动控制理论（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3341加速器物理（乙）
03加速器真空技术
董海义
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2180加速器物理（甲）③3918真空技术（乙）
04加速器控制与束测技术
曹建社
①1001英语一②2001高等电动力学（甲）或2313微波技术（甲）③3341加速器物理（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
孔祥成
①1001英语一②2310自动控制理论（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3471软件基础（乙）或3790现代核电子学（乙）
王春红
①1001英语一②2333计算机技术基础（甲）③3471软件基础（乙）或3968自动控制理论（乙）
雷革
①1001英语一②2310自动控制理论（甲）或2333计算机技术基础（甲）③3341加速器物理（乙）或3471软件基础（乙）或3790现代核电子学（乙）
05加速器低温超导技术
戴建枰
①1001英语一②2319低温物理与超导（甲）③3341加速器物理（乙）或3703微波技术（乙）
李少鹏
①1001英语一②2319低温物理与超导（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3918真空技术（乙）
朱自安
同上
06辐射防护技术
王庆斌
①1001英语一②2301原子核理论（甲）或2338核技术基础（甲）③3399粒子物理与核物理实验方法（乙）或3790现代核电子学（乙）
07核电子学与核探测技术
刘振安
①1001英语一②2306现代核电子学（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
朱科军
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）或2333计算机技术基础（甲）③3471软件基础（乙）或3790现代核电子学（乙）
王铮
①1001英语一②2306现代核电子学（甲）③3205固体物理（乙）或3315计算机技术基础（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
赵京伟
①1001英语一②2146粒子物理与核物理实验方法（甲）③3790现代核电子学（乙）
江晓山
①1001英语一②2306现代核电子学（甲）③3205固体物理（乙）或3315计算机技术基础（乙）或3399粒子物理与核物理实验方法（乙）
08同步辐射实验技术及应用
盛伟繁
①1001英语一②2330高等物理光学（甲）③3968自动控制理论（乙）
09精密机械工程
屈化民
①1001英语一②2180加速器物理（甲）或2316真空技术（甲）③3315计算机技术基础（乙）或3968自动控制理论（乙）
朱自安
①1001英语一②2310自动控制理论（甲）或2316真空技术（甲）③3061低温物理与超导（乙）或3315计算机技术基础（乙）
量子化学理论篇5
关键词：化学方法；实验归纳法；化学直觉；化学创造力
文章编号：1005–6629(2012)5–0075–04中图分类号：G633.8文献标识码：B
1一部化学发展史也是一部化学方法的演变史
循着化学学科发展的历史线索，我们编写了关于古今中外有代表性的化学家、学者及化学工作者所作贡献的系列化学史话。尝试向读者提供能具体触摸化学历史发展脉络的史料与见解。这对有兴趣进一步学习与研究化学史的化学教育工作者来说，也许是有益的。我国胶体化学家、化学教育家傅鹰教授曾语重心长地指出：“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分，因为科学只能给我们知识，而科学的历史却能给我们智慧”。在他看来，化学与化学史的关系也是如此，而作为化学史给我们的智慧的结晶，则主要体现在人们对化学知识的思维方式和研究方法上。对此，抱有同感的还有中国化学会前会长柳大纲先生，他曾言简意赅地说过：“化学穷物质转化运动之理，综宏析微、拨伪存真、精益求精，乃认识自然、改造自然之锁钥”（中国化学会成立50周年《祝愿》词）。在这里，所谓“综宏析微、拨伪存真、精益求精”亦就是对运用化学方法探索化学科学真理的作用的经典描述。
化学史家们现在一般都承认：化学发现与发明，无论巨细，几乎从来就不是个人自发做出的独创贡献。即使那些最具革命性的化学理论也都是长期演变或发展的结果。一些基本的化学思想（如元素、原子、分子等）产生于各个不同的地域，这些思想逐渐经过交融、合并、修改和补充，最后公之于众，形成了一种新的化学概念。这种化学概念又转而影响和改变后来的化学理论，结果使化学科学有可能永无止境的进步不己。在这里，我们认为有必要明确回答这样一个问题：推动化学科学不断前进的动力因素究竟是什么？从科学方法论的视角来考察，化学的不同发展阶段就会孕育或形成不同的化学方法，而一旦新的化学方法产生又会推动化学发展从一个阶段迈向新的阶段。从这个意义上可以说：一部化学发展史也是一部化学方法的演化史。
化学方法从其内涵来说有两个方面：一是化学家的思维方式，另一个是化学家运用的物质手段。用现代约定俗成的话来说，前一个是“软件”，后一个“硬件”，两者相辅相成才构成完整的所谓的科学方法。而要比较全面而又系统地叙述和探讨化学方法的演化史，不仅要涉及化学家的个人秉性和才智，而且也涉及到化学家所处的社会经济环境以及他们所接触的哲学思想。
2古代实用化学时期和化学方法的孕育
化学的原始形式是炼金术（或炼丹术），炼金术是思辨哲学（在古希腊是亚里士多德哲学，在古代中国则是道教哲学）和工艺技术相结合的产物。其后形成的医药化学和冶金化学则是炼金术向近代化学的过渡，比起炼金术来，后者更注重化学工艺技术、强调实用。但是，其哲学思想基础仍然是和炼金术一脉相承。此时的化学还没有从生产实践和哲学中分化出来形成一门独立的科学，相对应的化学方法也不具有科学的形志，而具有思辨的特征和“准实验”（或用火操作的化学实践）的痕迹。
2.1思辨方法
炼金术士力图通过物体的可直接观察的性质（如颜色、熔度及晶形等）作为实证来阐明亚里士多德的哲学。亚里士多德关于“万物皆变”并趋向“完善”的思想告诉人们，金属中那些不够完善的金属（所谓贱金属），总是力求变得象黄金等贵金属一样尽善尽美。炼金术士们坚信自己掌握的化学工艺技术手段能使之如愿以偿，即可用火操作把贱金属变成为贵金属，这既是炼金术赖以生存的思想基础，也是从当时冶金实践中得出的仿佛合乎逻辑的结论。与其惊人相似的是信奉道教哲学的中国著名炼丹家葛洪有句名言：“变化者，乃天地之自然，何嫌金银不可以异物乎”。在他看来，不仅金银等贵金属可以由它物变化而来，而且金银等“不腐”、“不朽”的属性也可发生转移，甚至进入体内。这种“万物皆可互变”的思想使炼丹方士们坚信“服金者寿如金”，“服玉者寿如玉”。
综上所述，古代的化学思辨方法是以观察为基础，并运用原始的归纳与演绎的逻辑方法所构成的。其中包括了直观的观察、天才的猜测和原始的逻辑推理三个构成内容。而古代原子论和逻辑学则是这种方法的两大杰出成果，可以说它们是后来化学发展为科学的内在“种子”或“胚芽”。
古代原子论的创立者德谟克利特首先写成《论逻辑》一书，认为人对自然的认识是从经验观察上升到理性认识的过程，在该过程中需要运用归纳逻辑等方法。他在建立原子论的过程中，把直观可见的水、气、火、土等“元素”以致自然万物，都视为由不可见的“原子”所构成的物质客体，试图以观察不到的本质来说明可观察到的现象，从而产生了科学方法的“胚芽”，即以微观物质的相互作用来解释宏观运动现象的方法。该方法试图把宏观层次物质变化现象还原到微观层次原子运动变化的规律来认识。这种“还原思维模式”对后来的哲学和科学发展具有深远的影响。
继德谟克利特之后，主张四元素说的亚里士多德又进一步论述了演绎逻辑，他把以往的一些零散的逻辑方法论思想加以吸收、改造并以其名著《工具论》一书的完成确立了逻辑学。他强调把逻辑方法视为研究科学、认识真理的重要工具，并试图说明思辨观念怎样从经验的东西产生的，进而从逻辑上对思辨方法进行了总结。
2.2准实验方法
实用化学时期产生的化学思辨方法有其合理性，并具有科学内在“种子”或“胚芽”的积极意义。但在古代社会生产力和科学水平低下的情况下，思辨方法还不可能依照充分的事实去进行理论概括，更不可能进行科学实验去检验，从而就可能导致粗糙的以致是错误的结论。例如，把本来并非是化学元素的水、气、土、火等复杂物质看成是最简单的“元素”等。由此可见，没有用实践或实验去检验化学认识的结果，也没有用假设所预言的事实，来验证各种假设——这是思辨方法的根本缺陷。带有这种缺陷的化学思辨方法还只是一种处于萌芽状态的科学方法，尽管它是与处于化学原始形态的炼金术（或炼丹术）是相适应的，但毕竟是极不完善的，还需要向以科学实验为基础的科学方法转变。
处在16世纪至17世纪前半叶的医药化学家和冶金化学家们，对变贱金属为贵金属的目标已经不感兴趣。对于他们来说，宁肯放弃炼金术的思辨观念，也要强调实用。这是由于炼金术（或炼丹术），无论在西欧还是在中国流行千年之久，但结果得不偿失。相反由于它的神秘性质和脱离生产实际，终究还是严重地延缓以致阻滞了化学的发展。不少有识之士开始在实践中摒弃炼金术（或炼丹术），这方面的代表人物有西欧的医药化学派帕拉塞斯、冶金化学派阿格里柯拉，在中国则是医药学家李时珍和编撰化学工艺百科全书《天工开物》的学者宋应星。他们主张化学只有从炼金术（或炼丹术）的羁绊中解放出来，才能达到它前进的真正出发点。
正是在制取药物和冶炼金属的实践中，天平开始得到广泛应用、定量观念得到传播、定量实验方法的重要性开始受到重视，一些元素和化合物的知识有了新的积累，酸、碱、盐及其反应的性质开始为人知。可见从炼金术士（或炼丹方士）开始到冶金化学家及医药化学家的活动，无疑带来了多种可以作为科学解释的结果。但是，这些近代化学的先驱者们的目标均属实用性质，而不属于化学科学。作为科学的化学还需要以建立科学理论为目标，还需科学的理念来指导观察和理解实验事实。
3近代实验化学时期和化学方法的形成
17世纪下半叶到18世纪，化学进入实验化学时期，它开始同思辨哲学相分离，并彻底从炼金术（或炼丹术）中解放出来，近代化学由此开端。这一时期化学的主要任务是“搜集材料”，对物质及其性质进行分门别类的研究。这就需要运用化学实验手段对物质进行分解或分析，并在依次获得的大量经验知识基础上进行归纳与概括，结果抽提出了关于科学的元素概念和燃烧的氧化理论。在这个过程中，以实验归纳为标志的经验方法，作为科学形态的化学方法开始形成。
3.1经验方法
波义耳和拉瓦锡作为这一时期的两个富有代表性的化学家，为化学方法的形成作出了奠基性的贡献。“怀疑派化学家”波义耳以他的新思想（机械论的微粒哲学）和新方法（化学实验方法），把化学开始确立为科学，而拉瓦锡则以他的具有系统性、严格定量性的实验方法和善于运用理论思维的逻辑推理方法（主要是归纳法）完成了由波义耳开始的将化学变成科学的化学革命过程。
具体来说，波义耳深受现代实验科学的始祖、英国哲学家弗朗西斯.培根的科学方法论（或“新工具论”）和机械论的微粒哲学的影响。在他的化学和物理学研究中，相当强调实验和归纳法的科学方法论作用，同时非常严格地遵循机械论解释的原则。波义耳反对把化学看做一种制造黄金等贵金属或者医疗药物的经验技艺，而应当看作一门科学，作为科学的一个分支，化学主要从事对化学现象作理论解释，而不是单纯去实际利用它们。他还主张，实验的方法和与此相联系的对自然界的观察是形成科学思维的基础，化学应该用实验方法而不是用玄虚的思辨和抽象的空谈来确立关于物质化学变化的定律。同时波义耳复兴了与亚里士多德哲学相悖逆的古代朴素的原子论，强调了物质的微粒哲学的观点。该观点认为：自然界是由一些细小致密、用物理方法不可分割的粒子构成，粒子结合成粒子团，粒子团作为基本单位参与化学反应。在这里可以说已经孕育着近代科学原子论的雏形。
拉瓦锡同波义耳一样，继承了弗朗西斯·培根的科学实验论，强调“除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理之外，别无它途”。但他与波义耳不同，特别强调了实验归纳中的定量性，认为“必须用天平进行测定来确定真理”。并以精密的规范操作实践检验传统理论。拉瓦锡把波义耳倡导的经验性的实验归纳法推进到了新的阶段。其经验方法表现出了如下特点：从定性的实验归纳发展到了定量的实验归纳。拉瓦锡是明确提出，把由天平确定的量作为衡量的尺度，对化学现象进行实验证明的第一个化学家。正是运用了这种“以量求质”的方法用以检验传统的燃素说，终于否定了燃素的存在，了燃素理论对化学的百年统治。
拉瓦锡时代的化学方法尚属经验性质，但具有较高的严密性和系统性，较强的理论概括性。正是在实验基础上，运用概括的理论思维方法，拉瓦锡把从若干燃烧反应中所抽取出来的氧化的本质属性，推广到所有燃烧反应过程，从而形成具有普遍意义的氧化燃烧理论。
总之，波义耳——拉瓦锡时代的化学方法已趋形成，但比较强调“知识不能超出经验范围”，相对来说还比较忽视科学抽象、假说和演绎的理论思维作用。化学的进一步发展就需要推动化学方法，从经验方法过渡到理论方法的阶段。
3.2理论方法
从18世纪末到19世纪，化学呈现出从搜集材料向整理材料发展的势头。在此期间，化学积累了庞大数量的实证的知识材料，以致在化学研究领域中有系统地和依据材料的内在联系。把这些材料加以整理的要求，已经成为势在必然。而建立化学的各个知识领域相互间的正确联系，也同样成为不可避免。由此，近代化学开始走进了理论领域。这一时期得到发展的理论方法主要有科学抽象、演绎推理、科学假说、比较分类及非逻辑推理等。
3.2.1科学抽象
由波义耳倡导，拉瓦锡加以发展的定量实验归纳法，在18世纪与19世纪之交得到了化学家们普遍的重视与运用。在这种状况下，质量守恒定律、定比定律和当量定律等化学基本定量定律被发现，紧接着对这些定律作出理论上的科学解释亦就成为化学家的迫切任务。英国化学家道尔顿首先把这些在化学实验基础上归纳总结得出的定量定律跟物质由原子构成的观念相联系，并把原子量概念引入化学，建立了科学的原子论。该理论在19世纪初被公认为理论化学的最高成就。他所采用的就是一种称谓“科学抽象”的理论方法，即在经验归纳所提供的大量科学事实的基础上，运用概念、判断、推理的理论思维方法，抽提出物质内部的共同本质，确认了“原子”的客观实在，并就原子的不同类型、性质和质量等属性提出了科学论断，从而找到了各个经验定律的内部联系，建立起了科学的原子论。这种科学抽象的方法具有把观察与思考、实验经验的积累和丰富想象，新颖的理论构思相结合的特点，致使他的思维分析能达到实验分析所不能达到的深度。即使在显微镜得到改进时也不易被人看见的原子，道尔顿却早已用思维把握住了原子。
3.2.2演绎推理
该理论方法是指从一般规律或原理出发，运用数学的演算或者逻辑的证明，得出特殊事实应遵循的规律，即“从一般到特殊”的逻辑推理方法。演绎推理是一种必然性的推理，只要推理的前提是真实的，推理形式是合乎逻辑的，那么推理结论也必然是正确的。在道尔顿时代，化学理论的建立与发展就迫切需要运用这种演绎推理的思维工具。19世纪初，道尔顿在初步建立科学原子论后，就从这一普遍原理出发，考察不同元素的原子之间的相互关系及其规律性。他注意到：一种元素的原子不仅可以同另一种元素的一个原子相化合形成化合物，也可以同另一种元素的两个、三个或更多个原子相化合形成化合物，而每种元素的原子的重量（原子量）又都是固定的。据此运用原子论就可以推论得出：在由两种元素生成的多种化合物中，同一定重量的第一种元素相化合的第二种元素的重量，彼此间就必然会呈现出简单整数比的关系。
沿着这样的思路前行，后来，化学家们用演绎方法推理出了“倍比定律”。此后，道尔顿根据倍比定律的逻辑推理，有目的地进行了定量分析实验，从氮的氧化物、碳的氧化物等一系列化合物组成分析的数据中证实了倍比定律的成立。
3.2.3科学假说
科学假说的出现是理论方法日趋成熟的一个标志。因为运用假说方法能够在已知科学事实的基础上超出经验感觉的范围，对未知现象作出假定性的说明。正如1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出分子假说时所做的那样。当时道尔顿的原子论和盖·吕萨克所发现的气体体积简比定律的经验事实之间正处于不可调和的矛盾状态。而解决这一矛盾，不能单纯依靠经验方法，以此为契机，阿伏伽德罗提出“分子假说”，把原子理论推向前进。阿伏伽德罗的理论研究有一个总的指导思想，那就是试图找出化合物的物理性质和化学性质之间的联系。同时还试图用数学方法不但表示化合物的物理性质，还用它来表示化合物的化学性质。
由于主客观方面的原因，分子假说长期受到压抑而未获承认，直到坎尼查罗加以重新论证和分子量的实验测定得以确认，终于把道尔顿的原子论和阿佛加德罗的分子假说协调成一个合理的理论系统，也就是说，通过分子假说的方法把道尔顿原子论发展成为原子分子学说。
3.2.4比较分类
这是既有区别又有密切相关的一组理论方法，它们是近代化学得以完成其“整理材料”任务的一对重要思维工具。“比较”是根据物质及其运动变化属性之间的某些共同点或相似方面的对称比对，以揭示其内在本质联系的推理方法，而“分类”则是根据事物之间的共同点和差异点把研究对象区分为不同从属关系的逻辑方法。可见“分类”是以“比较”为基础的，两者相辅相成，有助于化学家们透过纷繁复杂的化学现象，寻找到隐藏在背后的化学物质及其变化的规律。十九世纪中期，以门捷列夫为代表的无机化学家就是创造性地运用比较与分类的方法，把当时已有的庞杂混乱的化学元素及化合物的知识加以整理和综合，从而发现了化学元素周期律。
门捷列夫既强调在观察和实验的基础上，通过全面的比较和自然的分类，从质和量（即元素性质和原子量）的关系上去对化学元素的自然体系进行理论概括，又主张只有把归纳与演绎、分析与综合结合起来，才能发现元素性质周期性变化的规律并据此作出科学的预测。他对某些公认原子量的校正和对类铝（镓）、类硼（铝）、类硅（锗）的预测就是有力的例证。
3.2.5化学直觉
随着科学原子论、分子假说、原子分子学说的建立和元素周期律的发现及周期系理论的形成，在整个19世纪，理论方法已在化学方法中居于主导地位。但是也应当看到在理论方法发展的同时，经验方法也在进一步发展，而且构成了理论方法发展的坚实基础。尤其在有机化学领域，基于发展了的经验方法派生出了一种非逻辑推理——化学直觉，它极大地推动了有机分子结构理论的建立与建立与发展，并赋予化学理论方法特有的个性化色彩。
所谓“直觉”是一种在感知过程中未经严格逻辑证明，但能迅速而准确填补知识空白的能力，广义的直觉包括灵感（顿悟）及直感、直观等不同层次的一类非逻辑思维形式。科学史表明，化学家尤其有机化学家，他们擅长于凭籍化学经验取得对化学事实的直观的理解，并能卓有成效地运用那种不注重逻辑推理，而直接得到基本正确的结果。例如，在制备某一染料之前，对于它的颜色他也会有一定的设想，在试图合成一种具有某种药性的药物时也往往有一种预见，而结果往往跟预想取得一致。这也就是说，化学家有了丰富的化学经验，就会有一种油然而生的对某些结果的“预感”或“直感”——这也许是化学家，尤其是有机化学家所具有的一种特有的科学素养，称之为“化学直觉”，这是一种认识上的飞跃，属于直觉思维范畴。
尽管这种直觉思维并未以突发性的形式出现，即不表现为“灵感”或“顿悟”，但基于丰富的化学经验并通过长时间的沉思和积累，化学家会有更多的机会获得这种灵感或顿悟的。应该承认，依靠“化学直觉”，有机化学家用化学变化的逻辑就能想象或预感原子在空间中的复杂构型，并通过富有成效的实验合成手段制成具有这种构型的有机化合物，进而在理论与实践的结合上把握住了有机物性质与结构的关系，建立起了有机分子结构理论。可见化学直觉是有机化学家富有创造潜力的一种标志。众所周知，德国有机化学家凯库勒就是一个杰出的代表。正是他，把个人的才智和对碳原子相互结合关系的理论研究相联系，最终完成了一种天赋般的直觉判断——苯的碳原子之间成环状结构。在这里，凯库勒的个人才智主要表现在他早期学习建筑所获得的对事物“空间结构美”的认识和对事物形象化的孜孜追求。一旦这种才智和他的化学经验积累相结合，就会产生一种闪耀智慧火花的化学直觉。
参考文献：
[1]王德胜主编.化学方法论[m].杭州：浙江教育出版社，2007.
量子化学理论篇6
关键词：量子力学；经典科学世界图景；非机械决定论；整体论；复杂性；主客体互动
abstract:asoneofthreerevolutionsofphysicsin20thcentury，quantummechanicshasgreatlytransformedtheworldviewofclassicalscienceinmanyaspects.Quantummechanicsbreaksthoughthemechanicaldeterminisminclassicalscience，transformingitintononmechanicaldeterminism;itchangesscientificcognitiveprocessfromthetheoryofreductionismtothetheoryofwholism;itshiftsthewayofthinkingfrompursuingsimplicitytoexploringthecomplexity;italsoestablishestheinteractionbetweensubjectandobjectinscientificresearches.
Keywords:quantummechanics;worldviewofclassicalscience;nonmechanicaldeterminism;wholism;complexity;interactionbetweensubjectandobject
经典科学基本上是指由培根、牛顿、笛卡儿等开创的，近三百年内发展起来的一整套观点、方法、学说。经典科学世界图景的最大特征是机械论和还原论，片面强调分解而忽视综合。以玻尔、海森伯、玻恩、泡利、诺伊曼等为代表的哥本哈根学派的量子力学理论三部曲：统计解释—测不准原理—互补原理所反映的主要观点是：微观粒子的各种力学量（位置、动量、能量等）的出现都是几率性的；量子力学对微观粒子运动的几率性描述是完备的，对几率性的原因不需要也不可能有更深的解释；决定论不适用于量子力学领域；仪器的作用同观察对象具有不可分割性，确立了科学活动中主客体互动关系。[1]量子力学的发展从根本上改变了经典科学世界
图景。
一、量子力学突破了经典科学的机械决定论，遵循因果加统计的非机械决定论
经典力学是关于机械运动的科学，机械运动是自然界最简单也是最普遍的运动。说它最简单，因为机械运动比较容易认识，牛顿等人又采取高度简化的方法研究力学，获得了空前成功；说它最普遍，因为机械力学有广泛的用途，容易把它绝对化。[2]机械决定论是建立在经典力学的因果观之上，解释原因和结果的存在方式和联系方式的理论。机械决定论认为因和果之间的联系具有确定性，无论从因到果的轨迹多么复杂，沿着轨迹寻找总能确定出原因或结果；机械决定论的核心在于只要初始状态一定，则未来状态可以由因果法则进行准确预测。[3]其实，机械决定论仅仅适用于宏观物体，而对于微观领域以及客观世界中大量存在的偶然现象的研究就产生了统计决定论。[4]
量子力学是对经典物理学在微观领域的一次革命。量子力学所揭示的微观世界的运动规律以及以玻尔为代表的哥本哈根学派对量子力学的理解，同物理学机械决定论是根本相悖的。[5]按照量子理论，微观粒子运动遵守统计规律，我们不能说某个电子一定在什么地方出现，而只能说它在某处出现的几率有多大。
玻恩的统计解释指出，因果性是表示事件关系之中一种必然性观念，而机遇则恰恰相反地意味着完全不确定性，自然界同时受到因果律和机遇律的某种混合方式的支配。在量子力学中，几率性是基本概念，统计规律是基本规律。物理学原理的方向发生了质的改变：统计描述代替了严格的因果描述，非机械决定论代替了机械决定论的统治。
经典统计力学虽然也提出了几率的概念，但未能从根本上动摇严格决定论，量子力学的冲击则使机械决定论的大厦坍塌了。量子力学揭示并论证了人们对微观世界的认识具有不可避免的随机性，它不遵循严格的因果律。任何微观事件的测定都要受到测不准关系的限定，不可能确切地知道它们的位置和动量、时间和能量，只能描述和预言微观对象的可能的行为。因此，量子力学必须是几率的、统计的。而且，随着认识的发展，人们发现量子统计的随机性，不是由于我们知识和手段的不完备性造成的，而是由微观世界本身的必然性（主客体相互作用）所注定。
二、量子力学使得科学认识方法由还原论转化为整体论
还原论作为一种认识方法，是指把高级运动形式归结为低级运动形式，用研究低级运动形式所得出的结论代替对高级运动形式的本质认识的观点。它用已分析得出的客观世界中的主要的、稳定的观点和规律去解释、说明要研究的对象。其目的是简化、缩小客体的多样性。这种方法在人类认识处于初级水平上无疑是有效的。如牛顿将开普勒和伽利略的定律成功地还原为他的重力定律。但是还原论形而上学的本质，以及完全还原是不可能的，决定了还原论不能揭示世界的全貌。
量子力学认为整体与部分的划分只有相对意义，整体的特征绝非部分的叠加，而是部分包含着整体。部分作为一个单元，具有与整体同等甚至还要大的复杂性。部分不仅与周围环境发生一定的外在联系，同时还要表现出“主体性”，可将自身的内在联系传递到周边，并直接参与整体的变化。因而，部分与整体呈现了有机的自觉因果关系。在特定的临界状态，部分的少许变化将引起整体的突变。[6]
波粒二象性是微观世界的本质特征，也是量子论、量子力学理论思想的灵魂。用经典观点来看，也就是按照还原论的思想，粒子与波毫无共同之处，二者难以形成直观的统一图案，这是经典物理学通过部分还原认识整体的方法，是“向上的原因”。可是微观粒子在某些实验条件下，只表现波动性；而在另一些实验条件下，只表现粒子性。这两种实验结果不能同时在一次实验中出现。于是，玻尔的互补原理就在客观上揭示了微观世界的矛盾和我们关于微观世界认识的矛盾，并试图寻找一种解决矛盾的方法，这就是微观粒子既具有粒子性又具有波动性，即波粒二象性。这就是整体论观点强调的“向下的原因”，即从整体到部分。同样，海森伯的测不准原理说明不能同时测量微观粒子的动量和位置，这也说明绝不能把宏观物体的可观测量简单盲目地还原到微观。由此我们可以看出，造成经典科学观与现代科学观认识论和方法论不同的根本在于思考和观察问题的层面不同。经典科学一味地强调外在联系观，而量子力学则更强调关注事物内部的有机联系。所以，量子力学把内在联系作为原因从根本上动摇了还原论观点。
三、量子力学使得科学思维方式由追求简单性发展到探索复杂性
从经典科学思维方式来看，世界在本质上是简单的。牛顿就说过，自然界喜欢简单化，而不喜欢用什么多余的原因以夸耀自己。追求简单性是经典科学奋斗的目标，也是推动它获取成功的动力。开普勒以三条简明的定律揭示了看似复杂的太阳系行星运动，牛顿更是用单一的万有引力说明了千变万化的天体行为。因而现代科学是用简单性解释复杂性，这就隐去了自然界的丰富多样性。
量子力学初步揭示了客观世界的复杂性。经典科学的简单性是与把物理世界理想化相联系的。经典物理学所研究的是理想的物质客体。它不但用理想化的“质点”、“刚体”、“理想气体”来描述物体，而且把研究对象的条件理想化，使研究的视野仅仅局限于人们自己制定的范围之内。而客观世界并不是如此，特别是进入微观领域，微观粒子运动的几率性、随机性；观测对象和观测主体不可分割性等都足以说明自然界本身并不是我们想象的那么简单。
在现代科学中，牛顿的经典力学成了相对论的低速现象的特例，成为非线性科学中交互作用近似为零的情况，在量子力学中是测不准关系可以忽略时的理论表述。复杂性的提出并不是要消灭简单性，而是为了打破简单性独占的一统地位。复杂性是把简单性作为一个特例包含其中，正如莫兰所说的，复杂性是简单性和复杂性的统一。复杂性比简单性更基本，可能性比现实性更基本，演化比存在更基本。[7]今天的科学思维方式，不是以现实来限制可能，而是从可能中选择现实；不是以既存的实体来确定演化，而是在演化中认识和把握实体。复杂性主张考察被研究对象的复杂性，在对其作出层次与类别上的区分之后再进行沟通，而不是仅仅限于孤立和分离，它强调的是一种整体的协同。
四、量子力学使科学活动中主客体分离迈向主客互动
经典科学思维方式的一个指导观念就是，认为科学应该客观地、不附加任何主观成分地获取“照本来样子的”世界知识。玻尔告诉人们，根本不存在所谓的“真实”，除非你首先描述测量物理量的方式，否则谈论任何物理量都是没有意义的！测量，这一不被经典物理学考虑的问题，在面对量子世界如此微小的测量对象时，成为一个难以把握的手段。因为研究者的介入对量子世界产生了致命的干扰，使得测量中充满了不确定性。在海森伯看来，在我们的研究工作由宏观领域进入微观领域时，我们就会遇到一个矛盾：我们的观测仪器是宏观的，可是研究对象却是微观的；宏观仪器必然要对微观粒子产生干扰，这种干扰本身又对我们的认识产生了干扰；人只能用反映宏观世界的经典概念来描述宏观仪器所观测到的结果，可是这种经典概念在描述微观客体时又不能不加以限制。这突破了经典科学完全可以在不影响客体自然存在的状态下进行观测的假定，从而建立了科学活动中主客体互动的关系。
例如，关于光到底是粒子还是波，辩论了三百多年。玻尔认为这完全取决于我们如何去观察它。一种实验安排，人们可以看到光的波现象；另一种实验安排，人们又可以看到光的粒子现象。但就光子这个整体概念而言，它却表现出波粒二象性。因此，海森伯就说，我们观测的不是自然本身，而是由我们用来探索问题的方法所揭示的自然。[8]
量子力学的发展表明，不存在一个客观的、绝对的世界。唯一存在的，就是我们能够观测到的世界。物理学的全部意义，不在于它能够描述出自然“是什么”，而在于它能够明确，关于自然我们能够“说什么”。
参考文献
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[6]疏礼兵，姜巍.近现代科学观的演进及其启示[J].科学管理研究，2004，22(5)：56-58.
量子化学理论篇7
经典力学及场论几何学主要是有限维光滑流形、纤丛及李群统分几何。几何学在经典场论中发挥突出作用的关键是基于这样一个事实，即它使人们得以处理不变定义的对象。规范理论很清楚地表明这是一个基本的物理原理。首先伪黎曼度量被用来鉴别爱因斯坦广义相对论框架中的引力场。随后人们观察到在一个主丛上的联络提供了经典规范位势的数学模型。而且因为主丛的示性类使用规范强度来表示，人们还可以在经典的规范模型中描述拓扑现象。在过去的10年中，现代量子力学遭遇了量子化不同类型的迅速增长，某些量子化技术(几何量子化、变型量子化、BRSt量子化、非交换量子化、量子群等)在高级几何学与代数拓扑学中发挥了作用。这些技术具有下列几个主要的特质：(1)一般量子理论涉及了无限维流形和纤维丛；(2)量子理论中的几何学主要以环、模、层和范畴的代数语言来表达；(3)几何与代数拓扑方法可以导致一个经典系统的非等价量子化，该系统对应于拓扑不变的不同数。几何学与拓扑学并不是本书主要的视野，但是它们构成了现代量子物理学中许多概念的基础，提供了现代量子化最有效的方案，与此同时作者以简明的方式对所有用于研究量子问题的数学工具进行了必要的更新。本书的主要目的是要成为量子力学中高级微分几何与拓扑方法的指南，把读者引导到这些前沿领域。
本书共有1o章组成。1 交换几何学；2 经典哈密顿系统；3 代数量子化；4 代数量子化几何；5 几何量子化；6 超几何学；7 形变量子化；8 非交换几何学；9 量子群几何；10 附录。
本书的第一作者和第二作者在意大利Camerinu大学任教，而第三作者在俄罗斯莫斯科国立大学任教。本书针对的读者群体是广大的理论学家与数学家。那些对深入研究本书内容感兴趣的读者可以使用书后丰富的参考书。本书的最后一章附录中汇集了几个相关的数学论题。作者在书中引用的参考文献可通过以下网站查看。e-printarXiv(http：//xxx.lanl.gov)。
阅读本书的读者需要熟悉纤维丛微分几何基础。
胡光华，高级软件工程师
(原中国科学院物理学研究所)HuGuanghua，SeniorSoftwareengineer
量子化学理论篇8
关键词：化学史中学化学教学应用
一、问题的提出
近年来，中学化学教学中化学史的应用逐渐被重视，许多高等师范院校开设了化学史课程。对于中学化学教学中需要应用的化学史实，已有研究都以举例形式呈现，未能系统指出中学化学阶段涉及的化学史实。笔者在中学化学课程内容的基础上，将化学史实分四个部分，下面对化学课程内容涉及的化学史实进行论述。
二、化学学科的形成与奠基者
1.化学学科的形成
人类从用火开始，由野蛮进入文明，开始用化学方法认识和改造物质，人类用火烧制熟食、制作陶瓷、冶炼金属，逐渐学会酿造、染色等。早在公元前四世纪，我国有阴阳五行学说，认为万物的构成以金、木、水、火、土为基础，古希腊人提出的火、风、土、水四元素说，二者是古代朴素的元素观。公元前两世纪，炼丹术在古代中国盛行，后来传入欧洲，演化为炼金术，成为近代化学的雏形。
2.波义耳――把化学确立为科学
化学史学家把1661年作为近代化学的开端，因为这年有本对化学发展产生重大影响的著作问世，这本书是《怀疑派化学家》，它的作者是英国化学家波义耳（1627-1691），波义耳最大的贡献是给化学元素下了科学定义，他的科学成就还有对空气性质的研究、燃烧现象本质的研究、酸碱和指示剂的研究，波义耳被誉称“把化学确立为科学”。
3.拉瓦锡――近代化学之父
拉瓦锡（1743-1794），法国化学家，被称为“近代化学之父”，拉瓦锡的科学研究方法开创化学发展的新纪元，他了统治化学理论达百年之久的燃素说，建立了以氧为中心的燃烧理论，他提出规范的化学命名法，倡导并改进定量分析方法，验证了质量守恒定律，撰写了第一部真正意义的化学教科书《化学基本论述》。
三、原子分子论与元素周期律
1.道尔顿――原子学说
道尔顿（1766-1844），英国化学家，1808年道尔顿提出了原子学说，为近代化学的发展奠定了重要基础，在提出原子论的同时，确定原子量的测定工作，从而成为化学史上测定原子量的第一人，成为这一领域的拓荒者，引起当时欧洲科学界的广泛关注，测定各元素的原子量成为当时热门的课题。
2.阿伏伽德罗――分子学说
阿伏伽德罗（1776-1856），意大利物理学家、化学家，1811年阿伏伽德罗提出分子学说，在之后的50年里分子学说没有受到科学界的重视，尽管阿伏伽德罗做了再三努力，直到他1856年逝世，分子学说仍然没有为大多数化学家所承认，为了纪念阿伏伽德罗，把一摩尔某种微粒集体所含微粒数为阿伏伽德罗常数。
3.康尼查罗――原子分子论
康尼查罗（1826-1910），意大利化学家，1860年在德国卡尔斯鲁厄的国际化学家会议上，他用充分的论据证实了分子学说的正确性，康尼查罗的工作使原子分子论得以确立，当时因为不承认分子的存在，化合物的原子组成难以确定，原子量的测定和数据呈现一片混乱，原子分子论的确立使原子量测定工作走出困境。
4.贝采尼乌斯――元素符号
贝采尼乌斯（1779-1848），瑞典化学家，对化学的突出贡献是测定原子量和制定元素符号，他在近二十年的时间里孜孜不倦地从事原子量的测定工作，在化学发展史上写下光辉的一页，他首先倡导以元素符号代表各种化学元素，用化学元素的拉丁文名表示元素，这就是一直沿用至今的化学元素符号系统，他的元素符号系统公开发表在1813年由汤姆逊主编的《哲学年鉴》上。
5.戴维――发现元素最多者
戴维（1778-1829），英国化学家，19世纪初，戴维用电解法和热还原法制得钾、钠、镁、钙、锶、钡、硼和硅，证明了舍勒发现的黄绿色气体不是所谓的“氧化盐酸”，而是一种化学元素的单质。他将这种元素命名为Chlorine，中文译名为氯，使元素的种类增加了九种，是发现元素种类最多的科学家。
6.门捷列夫――元素周期律
门捷列夫（1834-1907），俄国化学家，于1869年发现元素性质随原子量的递增呈周期变化的规律――元素周期律，他根据元素周期律编制了第一个元素周期表，把当时已经发现的63种元素全部列入表里，从而初步完成使元素系统化的任务，此时还有许多元素没有被发现，他在元素周期表里留下空位，对某些未发现元素的性质作了预言，后来他的预言都得到证实。
四、化学重要原理的提出
1.化学热力学与动力学理论
盖斯（1802-1850），俄国化学家，热化学的奠基人，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，即著名的盖斯定律。吉布斯（1839-1903），美国科学家，他奠定了化学热力学的基础，提出了吉布斯自由能。范特霍夫（1852-1911），荷兰化学家，在化学反应速度、化学平衡和渗透压方面取得了骄人的研究成果，1901年第一个诺贝尔化学奖授予范特霍夫。勒夏特列（1850-1936），法国化学家，1888年他提出了化学平衡移动原理（勒夏特列原理）。哈伯（1868-1934），德国化学家，发明了合成氨的方法，1918年获诺贝尔化学奖。
2.化学酸碱理论
波义耳提出了最初的酸碱理论：能使石蕊试液变红的物质是酸，能使石蕊试液变蓝的物质是碱。阿伦尼乌斯（1859-1927），瑞典科学家，电离理论的创立者，1887年提出了酸碱电离理论（阿伦尼乌斯酸碱理论）：凡在水溶液中电离出的阳离子全部都是H+的物质是酸，电离出的阴离子全部都是oH-的物质是碱，他还研究温度对化学反应速度的影响，得出著名的阿伦尼乌斯公式，提出活化分子理论和盐的水解理论等，获得1903年诺贝尔化学奖。
3.有机化学理论
维勒（1800-1882），德国化学家，1828年他因人工合成了尿素，打破了有机化合物的生命力学说而闻名，使有机化学得到了迅猛发展。李比希（1803-1873），德国化学家，被称为“有机化学之父”，他发明和改进了有机分析的方法，准确地分析了大量有机化合物，提出了化合物基团的概念及多元酸的理论。凯库勒（1829-1896），德国化学家，有机结构理论的奠基人，1857年提出碳原子四价和碳原子间相互成链理论，1890年提出苯分子的结构式，推动了有机化学的发展。
五、化学微观世界的探究
1.原子结构理论
在道尔顿的原子学说基础上，展开了原子结构的研究。汤姆逊（1856-1940），英国物理学家，1903年他在发现电子的基础上提出了原子结构的葡萄干布丁模型。卢瑟福（1871-1937），英国物理学家，他根据α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型。波尔（1885-1962），丹麦物理学家，于1913年建立起核外电子分层排布的原子结构模型。20世纪20年代建立的量子力学理论，使人们对于原子结构的认识更深刻，从而有了原子结构的量子力学模型。
2.分子间作用力与化学键理论
范德华（1837-1923），荷兰物理学家，范德华首先研究了分子间作用力，分子间作用力又称范德华力。科塞尔（1888-1956），美国化学家，1916年提出离子键理论。路易斯（1875-1946），美国化学家，提出共价键理论。鲍林（1901-1994），美国化学家，他提出共价半径、离子半径、电负性、杂化轨道等概念和理论，他撰写的《化学键的本质》被认为是化学史上最重要的著作之一，1954年因在化学键方面的工作取得诺贝尔化学奖。
六、结语
上述是中学化学课程内容涉及化学史实的系统总结，由于理论水平和篇幅限制，难免有所遗漏并且未能展开论述。化学史实应用在化学教学中具有极大价值，有利于中学化学和大学化学教学的衔接，对化学课程标准和教科书的编写有启示意义，从学生角度而言，可以激发学生的学习兴趣和探究欲望，使其了解化学学科发展的大致历程，加深学生对科学本质的理解。在实际化学教学中，要依据课程内容要求和学生的认知水平，把握好化学史实涉及知识理论的深度和难度，合理应用化学史进行化学教学。
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量子化学理论篇9
(2)法拉第提倡电磁的“本地作用”来代替“超距作用”，导致“电磁场”物理量的诞生。
(3)电磁学的基本定律：根据电磁相互作用的关系和以电磁场为基础，麦克斯韦完成完整的“电磁场定律”，相当于牛顿机动力学中的物体重力定律。后来洛伦兹(lorentz,1853—1928)更进一步完成电荷在电磁场中运动的“电磁场力定律”。“辐射反作用力定律”也是电磁学一个基本定律，只是直到现在，符合逻辑的定律还未完成。
(4)带电粒子动力学：洛伦兹的电磁场力是一个与速度有关的力。只有速度为零的情况，才适合牛顿的动力学系统。爱因斯坦(einstein，1879—1896)采用牛顿动力推出电磁场力在速度为零的情况，再用洛伦兹惯性变换，把速度为零情况的结果变换到速度不等于零的情况。结果推出带电粒子在电磁场力的洛伦兹动量=v×牛顿动量。v是洛伦兹因子，与速度有关。fl=d(vp)／dt。相当于牛顿机动力学中的物体第二运动重力定律爱因斯坦后来把这方面的理论改称为“狭义相对论”。在狭义相对论的基础上，以微分几何为工具，爱因斯坦用演绎方法建立他的重力场论，称为“广义相对论”。可以说是一种重力场的电磁化。到这个阶段，除了辐射反作用力定律之外，电动力学基础的探索已基本完成。
(5)电功力学定律理论的普遍化：相当于拉格朗日和哈密顿对牛顿动力定律的理论推广和发展。
(6)电动力学对随机过程的应用：无规则电磁场的统计特性的发展。其结果应该符合量子力学和量子动力学的结果。简而言之，机动力学的发展是以动力的基础来发展作用力，而电动力学的发展却是以作用力的基础来发展动力。欧洲从牛顿到麦克斯韦这个二百多年的物理学发展时代，正好是欧洲从巴哈(bach)到华格纳(wagner)的音乐发展时代。这是欧洲自从古希腊时代以后，一个重要的思想创新时代。因此促进了文学，音乐，艺术，哲学和科学的高速发展。
3．辐射动力学(radiodynamics)：辐射反映了物质世界的微观结构。
在19世纪未，出现了三个有关不相干辐射(随机性电磁波)与物质作用的物理现象：黑体辐射，光电效应和氢原子光谱。这些现象无法用决定性(deterministic)的电动力学来解释。到二十世纪，也出现了与辐射作用有关的三个物理现象：离子体，核子一基本粒子和激光(决定性电磁波)作用。这些现象激发了物理理论的发展。
(1)量子论的诞生：普朗克(planck)创立“量子”的新物理概念，成功解释黑体辐射的实验结果。后来，爱因斯坦和玻恩(born)分别用量子来成功解释光电效应和氢原子光谱。
(2)量子力学：在数学的基础上，由海森伯(heisenberg)，薛定谔(schrodinger)等所发展的量子数学系统(量子力学)，不但可以用来了解原子物理现象，也可以用来了解分子物理现象。
(3)基本粒子物理：基本粒子物理实验观察的新结果，促使大量相关理论的发展：量子电动力学，相对性量子力学，杨一 (yang-mils)场等，其中杨一米场有更突破性的广泛意义。
量子化学理论篇10
当作者攻读博士学位时，粒子物理标准模型刚刚建立，量子场论得到迅速发展，特别是重正化群以及格点规范理论，很快在相对论量子场论与统计物理之间搭建了桥梁。而很多物理学家都觉得神秘的代数拓扑学，不仅对量子场论中的真空有独特的应用，而且解释了量子霍尔效应和凝聚态中的集团激发。
上世纪60年代开始出现了第一批旨在克服高能物理、统计力学和凝聚态物理之间文化差异的书，为重正化群对理论物理学的应用带来的革命做出了很大贡献。90年代一些作者力图揭示量子场论机制如何用于凝聚态物理。进入21世纪以来，从凝聚态到弦理论，许多概念和技术做到了共享，以致在单独一本书中已经不可能涵盖量子场论在凝聚态中应用的所有论题。相关的书籍数目大量增加，学生面临如何挑选最合适的书籍的问题。正是在这样的背景下，作者在瑞士联邦理工学院（etHZ）讲授“凝聚态物理中的量子场论”的基础上写成了这本书。作者的目的是给物理类硕士水平的研究生介绍凝聚态物理中挑选出的非常适合应用场论语言的一些概念。
很多量子场论的书致力于让学生掌握了量子场论机制之后，用它解一些习题。而作者反其道而行之，在每一章第一时间发展解决一些问题的方法学，不想让量子场论成为主要兴趣，而是让其保持成为尽可能经济地解释凝聚态物理基本原理的工具。作者相信，达到此目的最有效的技术是系统地利用量子力学的路径积分。在本书中它被到处用到。然而，作者并不要求读者熟悉比量子力学基础更多的知识。
全书内容共两大部分，分成9章。第1部分为玻色子，包括第1-4章：1.谐波晶体；2.稀薄玻色气体的Bogoliubov理论；3.非线性σ模型；4.Kosterlitzthouless相变。第2部分为费米子，包括第5-9章：5.无相互作用费米子；6.固体中电子Jellium模型；7.平均场和随机相位近似中的超导电性；8.单耗散Josephson结；9.二维时空中的阿贝尔玻色子化。
书末有9个附录，篇幅几乎为全书的三分之一，详细地介绍了书中所涉及的量子力学、量子场论、和一些数学知识。对于本书的使用十分重要。
本书是一部高水平的凝聚态物理中的量子场论专著，它不仅对于凝聚态、高能物理等物理学家而且对于数学家都是极有兴趣的。作者选择的内容尽可能全面和广泛，概念准确，推导简洁，阐述足够细致。而且把丰富的习题及其解答作为每一章内容的有机组成部分，很有特色。对于从事与现代物理各领域相关的教学及研究人员特别是研究生，本书是一本高水平的参考书。