道，可道，非常道；
名，可名，非常名。
无，名天地之始；
有，名万物之母。
--老子《道德经》
自然界最不可思议的事是: 自然界中竟然无时无处不存在着各种各样永恒普适的规律。用Einstein的话概括就是: The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible.他认为: 每一个严肃地从事科学事业的人都深信，宇宙定律中显示出一种精神，这种精神大大超越于人的精神，我们在它面前必须感到谦卑安·罗宾逊编著.张卜天译.爱因斯坦 相对论一百年.长沙： 湖南科技出版社，2006，第188页.
现在的人们将这些亘古不变万有普适的规律统称为“绝对真理”，是老子说的第一个“道”。它们是外在于人类的客观永恒的存在。但是，一旦人们以人类能够理解的方式、用能够接受的语言将它们表述出来，成为“可道”之“道”,就只能是相对真理。这些由人们创制出来的“可道”之“道”当然不是不可以更替的“常道”之“道”，不是绝对真理。说到底，人们能够掌握并表述出来的东西永远是“相对真理”！Poincare说，几何点是人的幻想。又说，几何学是不真实的，但是有用的H.Poincare编著.叶蕴理译.科学与假设.北京： 商务印书馆，1989，第63, 65页。他强调的正是这个观念。人类只能通过一次次建立“相对真理”去接近“绝对真理”，永远达不到掌握“绝对真理”的境界，更谈不上创造“绝对真理”！
可以有个比喻: 上帝创造了世界，很是自豪。为了杰作不成为“锦衣夜行”，希望能有智慧生命体欣赏歌颂他的杰作，他创造了人类，赋予人类以认识自然规律的能力。但是，上帝并不是那么慷慨，非但没有赋给人类创造绝对真理的能力，甚至连完全彻底一次性认识绝对真理的能力也没有给，只给了人类认识相对真理的能力。即便这种相对的认识能力，还得让人们努力地一步一步地去“思”，去“悟”!
量子菜根谭 --量子理论专题分析序言 物理学，顾名思义是讲“物质世界运动变化的基础道理”。从非相对论量子力学到相对论量子场论的整个量子理论(QT)是讲解微观物质世界运动变化的基础道理。QT是应当而且能够讲清道理的，但却又是最不容易讲清道理的道理。许多老师将基本道理和物理解释推向未来，常常向学生强调，先掌握数学计算再说。等到时间一长，学生也就不太管那些解释和道理了。其实，QT远非只是计算对易子、求解本征方程、算算概率、算算Feynman图、减减发散等。数学计算只是QT的外衣，更重要也更难的是理解它的灵魂--物理动机、物理观念、物理思想、物理本质、物理逻辑、……. QT的物理属性极其丰富，除了常说的波粒二象性、不确定性、全同性这“老三性”之外，还有完备性、可观测性、内禀非线性、相干叠加性、纠缠性、逻辑自洽性、不可逆性、因果性、或然性、多粒子性、空间非定域性等。这些物理属性交织衍生、演绎变幻，谱写出“八部天龙”般雄浑开阔、壮丽诡异的景观，铸成QT独特的理论品味。就连它的数学外衣，也涉及本征函数完备性、算符奇性、非Gauss型路径积分的数学基础、理论可重整性是否必要、相对论性定域因果律的处理等尚未解决的重要数学问题。
更何况，QT虽然历经百余年长足进展，逐步建成雄浑博大、深邃精美的科学宫殿群落，但从原理上看，仍然有许多地方没弄清楚。主要是: 怎样充实量子测量和粒子产生湮灭描述的唯象性质？如何避免定域描述的消极结果？究竟怎样解释理论的或然性质？怎样理解空间非定域性？QT和相对论性定域因果律相互兼容吗？等等。
正因为如此，Feynman说: "I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics.”显然，他这句话并非针对学生和普通人说的，而是针对当时物理学界说的，其中也许还包括他自己。的确，真正懂得量子力学并非易事。强记硬背量子力学基本内容不难，就事论事地讲清量子力学的数学外衣也很容易，但传授对量子力学物理思想的理解，深化对量子力学物理逻辑的分析，懂得量子力学的本质，则相当不容易。即便是颇有建树的物理学家或是教授量子力学几十年的老教师，也未必总能满意地回答莘莘学子基于直觉提出的问题。
所以，学习和掌握QT的时候，要时时注意摆脱经典物理学先入为主的成见、人择原理的偏颇、宏观观念的束缚、人造虚像的干扰。这里最重要的是，第一，体察: 人类最先掌握的经典物理学只是离自己最近的物理学，未必是自然界最基础层面的物理学；第二，树立: “只信实验，只信逻辑；不信积习，不信成见”的科学求真精神；第三，认知: 人类在建立“可道”理论过程中必然引入的绝对化、理想化、局域性、片面性中所固有的人为、近似和相对的属性。
本书遵循总结、深入、提高、面向未来的精神，以专题讲解形式深入辨析QT中的疑难争议问题。各讲力求分析物理概念，明确认知边界，剖析思维路线，讲究治学方法。应当指出，QT的发展史中也出现过许多名噪一时的量子佯谬，引起过热烈议论，也算得是一些疑难热点问题。比如说: 单光子干涉实验、延迟选择实验、de Broglie胶片问题、负能问题、Klein佯谬、鬼态、算符厄米性问题、Schrdinger-Cat态、Einstein啤酒瓶、EPR悖论、Zeno佯谬,等等。但因时过境迁，除少数问题还保持着生命力之外，多数由于对其已经理解，或实验已经证实，失去了往昔的神秘感和吸引力。对此本书也相应地予以省略。
本书的构思最初来自作者多次参加和主持高校量子力学研究会的年会活动，复经长年思考积累，逐渐形成作者在2003年清华大学物理系讲解“量子力学疑难杂症”专题讲座课程的讲稿，记得课程是3个学分。那些讲稿当时曾挂在清华网上，其后又不断复制给一些同行和同学。其中不少内容也在国内外多所大学讲过。由于电子版讲稿有所流传，时受叮嘱出版。这期间作者也从未中断过斟酌修改、丰富扩充的努力，直至暂且成为现在这个付梓的样子。这28讲的主要目的是: 通过讲解一些疑难争议问题，着重谈谈QT的“道”。以便为学过QT的同学提供一点思考驰骋的空间: 除了增加一点知识，希望有利于锻炼思辨能力、加深认识、提高见识、活跃思想、添点兴趣。本书论题也许多半不是“穷巷多怪”，惟盼所论内容并非“曲学多辩”.
本书书名原打算用“量子力学疑难争议专题辨析”或是“量子专题评论”。改成现在这个，想说明一下。
所有了解近代物理学争论的人都知道，著名物理学家们在阐述观点、争论问题的时候，从来都用量子理论中的量子力学说事，很少用量子场论说事。我们当然不能无端揣度那是由于他们不了解迟些出现的量子场论。除了用到的数学少些，能够说得明白些的考量外，我认为最重要的原因还是: 量子理论的几乎所有重要问题都蕴涵在量子力学这个层次上！就是说，量子力学蕴含着量子理论的几乎所有基因！在整个量子理论中，相对而言，非相对论量子力学又是逻辑自洽性相对最好的部分。
我相信别人也有这个看法。对我来说，它来自个人科研教学经历。自1981年底从三线国防单位转到学校任教以来，我讲授次数最多的课程就是理论物理专业的量子场论 (两学期2×80学时)。粗粗看去，量子场论的数学计算不少；而仔细看来，除了一堆谁都说不清的问题外，值得推敲的实质性物理问题并不多。我说这番话的用意，无非是想提个醒: 在看清并超越量子力学力学特征的同时，不被量子场论的并不古怪的场量子化方法以及冗长数学计算所眩惑，如此便可以返璞归真地看到量子场论继承量子力学本质的特征。
另一方面，深入想想，“勤奋”实在应当划分三个层次: 勤奋，多思，求悟。勤奋的普通阶段就是多用力气，多花时间。但是，勤奋的高一级阶段，也就是更善于勤奋的人勤于动脑: 勤于思索，善于思考。然而，勤奋的最高境界，也就是最会勤奋的人，是注意提高悟性，进入开悟境界。倘若能够提高悟性，仿佛脑力大增，看什么都看得清、掌握快、体会深。虽然同属 “可道”之“道”, 量子理论却不像经典物理学，深入理解还是需要一点悟性的。到此只能说一句道家或禅宗的口头语: “大道无形，只可意会，不可言传”了。
总之，在整个量子理论范畴中，和前沿热点问题相比，基础问题看似“菜根”块块，其实它们饱含物理，更蕴藏理论发展变革的无限生机，味道“甘美醇厚耐咀嚼”。作者深盼本书有益于读者提高对量子理论的悟性。希望读者在比对把玩时，专心思索、耐心揣摩、潜心领会。
这就是借用“菜根谭”这个有味、好玩、平易近人的名词的原因。
最后，作者感谢清华大学朱邦芬教授和吴念乐教授的邀请，以及他们本着清华“有容乃大”的精神，对作者的尊重和信任。那次讲课有助于作者凝聚本书的最初思路。作者感谢复旦大学施郁教授帮助校阅部分稿件。
张永德2010.10.26-2011.4.5
