■ 导言
格里菲斯（Griffiths）所著《量子力学概论》（Introduction to Quantum Mechanics）强调量子力学的实验基础和基本概念，同时力图体现现代物理内容，把问题扩展到多个前沿的研究领域，如统计物理、固体物理、粒子物理等，是众多高校物理学或相关专业量子力学课程的基础教材。作者从务实的角度出发，着重于交互式的写作，采用对话式的语言，叙述简明，文笔流畅，力图改变量子力学难于理解、难于接受的现状。
来自香港科技大学的王一教授长期从事量子物理教学，对教学内容、教学方式颇有研究。一起看看王一老师对格里菲斯《量子力学概论》有怎样的解读与评价吧！
量子力学教材中，可能属格里菲斯（Griffiths）最有名。这里我们讨论格里菲斯的优缺点，并希望以此为例，讨论一个更普适的问题：从一本好教材中，我们应该学到什么。
简言之：格里菲斯是一本优秀的“量子力学使用手册”，但在很多其它方面有欠缺。如果使用格里菲斯做教材，最好同时使用别的书，来弥补格里菲斯的缺点。
以下，我按照教材的各种功能，讨论格里菲斯的优缺点（缺点会讲得详细些，因为我们读格里菲斯时，更容易体会到优点；但格里菲斯书欠缺的地方，初学者不易从阅读格里菲斯中体会到。另外，下面各点是按照教材的功能来分类的，具体物理内容有少许重叠）。
【欠缺】历史介绍
教材不必包括历史介绍，因为历史介绍，与物理内容的“耦合”不强，可以分开放到科学史或传记里。格里菲斯书里不写历史，并非格里菲斯书的缺点（不过作为重视历史的风格，参见温伯格的教材，是另一种选择）。
不过，我仍想加几个注解，提醒读者我们可以从科学史中学到的东西：
（1）荣誉勋章：谁，在何时，发现了什么。（2）榜样作用：让同学想做某个科学家那样的人。（3）以史为鉴：让我们更清楚地看到，当代物理中，什么问题是好问题。尽管这一点很重要，但对初学者很难。因为我们需要把思维切换到“历史上，科学家当时如何想问题”的范式，才能真正做到以史为鉴。但这种在范式间切换的本领，往往是仍处于迷茫中的初学者不具备的。
【欠缺】实验现象以及为何如此构建理论
为什么要有量子力学？一百多年前，当物理学开始进入原子、亚原子尺度，很多实验无法用经典物理解释，例如原子光谱、光电效应、弱光条件下的双缝干涉、银原子束在磁场中的偏转（Stern-Gerlach）。若非如此，没人会提出量子力学 —— 物理学家既无法凭空想出量子力学，恐怕也不愿意让渡经典物理的确定性，退而接受一个包含随机性的基本理论。
但格里菲斯略过了多数实验，而书中介绍的实验，也是作为“已经建立好的量子力学框架”中的计算例子来介绍。这种介绍方式，并没有体现出这些实验“真正的价值”。这是因为，这些实验真正的价值，并不是新理论（量子力学）为什么能解释它们；而是旧理论（经典力学）为什么不能解释它们，所以物理学家不得不提出全新的量子理论。格里菲斯介绍实验的方式，没有充分体现经典力学和量子力学之间的碰撞，以及为什么我们必须接受量子力学。
几个注解：
（1）同学学习时，可能反而喜欢格里菲斯介绍实验的方式，因为“先有理论，再解释实验”更容易学。但是这既不是做出科学发现的真实过程（也就没有训练同学们未来做出开创性发现的能力），也不是这些实验的真正价值所在。所以这种“容易学”是过度简化导致的，不值得提倡。
（2）这里，“为何如此构建理论”，指逻辑上的构建，这与历史介绍不同。科学的历史发展中，充满了试错、弯路、误解与盲从。这些是初学者不必经历的。而逻辑上“为何如此构建理论”，是用当代的观点，选择最清楚的表达方式，告诉同学，为何需要这个理论。教材应当讲清楚“为何如此构建理论”。
（3）同学学习量子力学之前，可能已经在普通物理、原子物理、近代物理等课程中学过“为何如此构建量子力学”了。这可能是格里菲斯没有解释“为何如此构建量子力学”的原因。但是，正如我们不能假设同学已经精通量子力学的数学工具一样（这一点格里菲斯做得极好），我们也最好不要假设同学通过预修课程，已经掌握了“为何如此构建量子力学”。
（4）不同受众，可能需要不同风格的教材。例如，如果一个工程师，学习量子力学的目的，是制造芯片时如何减少隧穿效应，则按照格里菲斯的“手册式”学习，会很有效。但工程师可能也想知道量子力学为何有趣（而不仅是量子力学怎么使用）。所以对工程师，“为何如此构建量子力学”可能也值得了解。
【不好】理论体系
格里菲斯以薛定谔方程为中心，构建量子力学的理论体系。如果我们只学习“一个量子的粒子如何运动”，那么这种理论体系的构建方式很有效。但是，这种过于简化的理论体系，会成为我们进一步学习的障碍。这是因为：
（1）反转了运动学与动力学的学习顺序。我们通常的学习过程，是先学习运动学，即如何描述系统的状态（例如牛顿力学中的位置和速度），再学习动力学，即状态如何随时间演化。格里菲斯先介绍薛定谔方程，即动力学（尽管之后很快返回头介绍波函数），我个人觉得这不是最好理解的方式。
（2）降低了“线性叠加原理”的重要性。尽管薛定谔方程是线性的，与线性叠加原理自洽，但“线性叠加原理”仍值得作为一条基本原理出现，而不是薛定谔方程的导出结论。比如量子纠缠等现象，是线性叠加原理的直接体现，与系统的动力学无关，如果采用模块化的学习方式，则不该和薛定谔方程联系起来。
（3）降低了“希尔伯特空间”的重要性。因为格里菲斯以粒子运动的薛定谔方程为中心，所以“物理态”自然地等同于“波函数”，而“物理态作为希尔伯特空间中的矢量”则成了描述波函数的数学点缀。这种理解割裂了不同的量子体系：学习自旋系统、量子场论时，同学会觉得是在学习完全不同的理论。从符号的使用上，尽管格里菲斯也介绍了狄拉克左右矢，但也因“波函数为中心”，未充分发挥狄拉克记号的便利之处。
（4）特化了哈密顿量的形式：非相对论粒子的哈密顿量。这会导致两个问题：（i）降低了动量算符的地位，让同学觉得动量算符 p=-iħ∂ 是从薛定谔方程推出来的，而不是基本的（从基本性而言，动量算符可以从对称性推出来，但不应该从薛定谔方程推出来）。（ii）割裂了非相对论量子力学与量子场论的联系。我刚学习量子场论时，并不知道量子场论的时间演化也可以写成薛定谔方程的形式，只是需要使用正确的哈密顿量而已（这不怪格里菲斯，因为我是从别处学到这个偏见的）。
话说回来，尽管格里菲斯的理论体系有以上问题，像前面已经提到的，毕竟对于“量子粒子的运动”问题而言，格里菲斯的体系还是比较易懂的。另外，同学们可能已经学习过格里菲斯，或受其影响的教材，没法忘掉了。这就需要同学有“理论体系的进化能力”：追求更深入的理解，并且当理解更深时，可以重新构建思想中的理论体系，而不是固守自己的最初理解。
【很好】为概念和机制命名
“起个好名字”对理论的内在逻辑没有影响，但对同学的学习和理解很重要。格里菲斯很善于起名，例如推广的统计解释、推广的不确定性原理之类（我没有查这些是不是他的原创，至少他小心地区分了不同概念，这是很好的）。
【极好】解决技术问题
格里菲斯解决技术问题时，步骤清晰、细致，对初学者非常友好。
【极好】介绍数学背景知识
格里菲斯从不假设“读者的数学足够好”。恰到好处的数学背景介绍，对初学者非常有帮助。
【不好】为进阶课程做好准备
前面讨论过，由于格里菲斯把量子力学的各种性质，以及非相对论粒子的特殊性，全都“塞”到薛定谔方程里，这割裂了格里菲斯书中讨论的内容，和量子信息、量子场论等系统的联系，为学习这些课程造成了不必要的困难。
【不好】可迁移的数理基础
很多物理系的同学，毕业未必做物理，而是利用他们的数理基础，做其它工作。这就要求同学们在物理系学到的数理基础，在解决其它问题时，具有可迁移性。我觉得，“可迁移性”的培养，重在“如何发现问题”、“如何抓住问题的关键”，以及“解决问题的思路”（格里菲斯都有所欠缺），而不是解决问题的具体技术过程（格里菲斯的强项）。
【极好】练习题
格里菲斯提供了很好的练习题，并对难度进行了分级。这些题也容易找到答案。
【极好】备考用
不幸的是，考试考的基本都是技术问题。这正是格里菲斯的强项。或许可以说，格里菲斯是在一本深刻的教材，和考研突击辅导手册之间，做出了个不错的平衡。
另外，更不幸的是，同学往往需要“卷”谁学得更快。例如中学生物理竞赛，卷王已经开始卷量子力学了。看格里菲斯的确能学得更快。（但是一时的快不是目的。学习是一场马拉松。未来一定要再好好学一遍。）
【极好】网上资源
由于使用格里菲斯教材的学校很多（特别是在英文世界），容易找到视频、题解、难点讨论等学习材料，也容易找到同学互相讨论。
【极好】给同学“学到了”的感觉
我把“学到了”的感觉，作为最后一点，因为格里菲斯的量子力学，给我的感觉是：无论有意无意，这本书是围绕着“给同学学到了的感觉”构建的。
这种获得感，可以给同学们学下去的动力，本身应该算做优点。不过，也提醒大家，不要满足于只学到名词、技术细节，以及过度简化的“教学式介绍”。
总结
其实上面已经总结过了：我觉得格里菲斯是极好的“量子力学使用指南”。但是它缺乏关键实验、理论为何如此构建，以及模块化的量子力学框架。这些，都是使用格里菲斯教材的同学需要注意弥补的。
学习量子力学，大家喜欢哪本书呢？希望看到大家的意见。
本文2024年11月14日发表于微信公众号 墨子沙龙 ，风云之声获授权转载。
■ 作者简介
王一
2005 年本科毕业于中国科学技术大学，2009 年在中国科学院理论物理研究所获博士学位。之后在麦吉尔大学、东京大学 IPMU 研究所做博士后研究，以及在剑桥大学任霍金高级学者。2015 年加入香港科技大学任助理教授。现为香港科技大学物理学系副教授。
科研方面，他的研究领域包括早期宇宙、暗能量、黑洞、引力波等，特别是用世界上最大的物体（宇宙）研究世界上最小的物体（基本粒子），发表学术论文一百多篇，被引用五千多次。代表作准单场暴胀，首次实现以模型无关的方式，通过早期宇宙研究粒子物理，目前，相关研究已经发展成了一个被称为“宇宙对撞机物理”的研究方向。他曾获国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目（港澳）资助、香港大学教育资助委员会青年学者奖等。
教学与科普方面，他曾参与编写第六版《十万个为什么》、出版科普书《一说万物》、《一说三体》、在Coursera开设现代物理系列课程、在蔻享直播广义相对论课程、任国际物理奥林匹克竞赛香港地区领队。曾获香港科技大学理学院教学奖。他也是一位科普视频创作者，有七十多万关注者，科普短视频及直播观看超过一亿次。
