作者:郭光灿 来源:中国科学报 发布时间:2021/9/14 14:00:31
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郭光灿:我在中国科大的量子“第一课”

 

我是在1960年考上中国科学技术大学的。别看那时中国科大才刚刚成立两年,但它在我们这些年轻学子心目中地位极高。因为这是新中国成立后,我国创建的第一所理工科大学。它所倡导的育人宗旨是“红专并进”,旨在培养又红又专的尖端科技人才。“理工男”的理想和浪漫交融在一起,就是中国科大。

中国科大的本科生学习年限是5年,当时全国另一所五年制的高校是清华大学。1959年5月,中国科大就已经与清华大学、北京大学等15所高校一起,被列为全国16所重点大学之一。

一切都很好,只有当时的年月不太好——“三年困难时期”的粮食和副食品短缺,大家好像永远都吃不饱;北京的冬天特别冷,从福建来的我开始很不适应。

尽管生活上颇为窘迫,但大家在学习上非常努力,十分珍惜这一宝贵的学习机会和良好的学习环境。

中国科大成立时,最初想请苏联专家前来授课,但中苏关系恶化后,中国科学院决定由院属研究所的科学大师们亲自授课,所以在建校初期,中科院每年到校授课的科研人员多达300人次。马大猷、贝时璋、严济慈、华罗庚、钱学森、吴有训、柳大纲、赵九章、赵忠尧等一批国内最有声望的科学家纷纷亲自登台授课。

著名物理学家、时任中国科大校长严济慈亲自给我们上过课。严老同时给 8个系超过500名学生讲授电磁学和电动力学。他每周授课3次,连续讲授了6年,每次都有很多外校学生慕名来“蹭课”。

至今我还记得严老经常跟我们说:“我希望培养你们成为一把锋利的刀,有着解开各种难题的能力。”

1963年升入大三,这一年有一件事特别值得一提——平生第一次接触到“量子力学”这个贯穿我整个研究生涯的概念。

大学期间,几乎所有同学对我在学习上的印象都是“认真刻苦”“成绩优异”,因为学习成绩比较好,我成为系学生会中两个学习委员中的一个。认真刻苦归认真刻苦,其实我的学习还是相对轻松的,几乎没有什么特别不理解或需要反复琢磨才能明白的知识概念。在师长、同学们眼中,我可能就是块“学习的料”。

然而,量子力学却是一个例外。

大三这年,学校为我们正式开设了“量子力学”课程。这是一门算学分的必修课,学时是一学期90学时,任课老师是我国相对论天体物理的奠基人之一张家铝先生。张先生刚刚从教不久,因为当时还十分年轻的他长着一张娃娃脸,所以我们在私下里都称他为“小量子”。

也可能是因为量子力学实在太过玄虚,也可能是当时尚有些年轻的张老师执教经验不足,总之我们几乎完全听不懂。

其实张家铝先生也算特别尽力了,他还经常打一些通俗的比方来解释那些艰深的概念。比如,他在描述不确定的量子态时曾比喻:“鲤鱼吃过吧?鲫鱼吃过吧?两种鱼都吃过吧?现在这道菜两种鱼的味道都有,这就像是量子状态。”

只是,张老师不打比方还好,打了比方我们反而越发听糊涂了。

总之,很多同学最终还是不理解量子力学这门课究竟在讲些什么,甚至根本不理解量子力学究竟是怎么回事。

后来,我们中的有些人生吞活剥地掌握了一定的解题技巧,但涉及量子力学的真正概念与内涵,大家还是感觉云山雾罩,不知所云。

最要命的是这门课的结业考试。考试的时候,几乎所有同学都如临大敌,我当时也全无把握。记得当时是上午8:00开始考试,直到中午12:00还没有考完,因为很多同学都做不出那些题目,自然也交不出考卷。眼看到了午饭时间,老师破天荒地允许大家先去食堂吃饭,吃完回来下午继续考试。

大家也很守规矩,午饭期间也没人交流讨论,只是心情都十分不好,食不甘味、味同嚼蜡。

印象里我是在上午就交卷的,没有在饭后“返工”。意外的是,那次考试我得了满分5分。要知道,这次考试过关的同学凤毛麟角,有一半的同学不及格。

但现在想想看,那时候我也只是掌握了做题技巧,并没有真的学通弄懂。然而,越是弄不明白,我越是感到好奇,越是想要搞清楚。尽管再次与量子力学结缘已经是十多年后,但可能从那时起,量子力学就在我心里播下了种子,毕竟那是我的量子“第一课”。

(作者系中国科学院院士、中国科学技术大学教授,本报记者赵广立采访整理)

 
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