爱了！北大清华通选课

去年开放的北清互选课程

频频引发热议

自北清互选课程开放以来

五个学期之内

两校开设了许多精品好课

深受同学们的欢迎

而在北大

有这样一门课程

收获了清华同学们的好评

“简明量子力学”

究竟有何种魅力

吸引同学们强推呢？

来跟小北一起探索吧！

               

在北大课堂，探秘量子力学宇宙

当提到“量子力学”这个概念时，你第一时间会想到什么呢？是经典物理学“晴天上的乌云”？是那个著名的思想实验“薛定谔的猫”？还是那句流行的梗——“遇事不决，量子力学”？

量子力学成语新说

无论你是不是“量力而行”的人，不可否认的是它已然渗透到了我们生活的方方面面，手机、电脑、激光、核磁共振仪……无人能再接受没有应用量子力学的世界，量子力学的重要性不言自明。作为现代物理学的两大基础理论之一，它诞生于20世纪初期，却因为复杂难懂，直至百年后才真正走进大众的视野。这些“出圈”的梗，既是量子力学“火”起来的证明，也显露出人们对量子力学神秘面纱后真容的好奇之心。

吴飙老师课件

为了让大家“不自量力”，“简明量子力学”这门课程在北京大学应运而生。这是一门年轻的课程，于2018年秋季首次开设，到如今也才四个年头，却已经在北大刮起了一股“度德量力”之风。

简明量子力学课堂

谈及开课初衷，任课老师——北京大学物理学院量子材料科学中心的吴飙教授不掩热爱：

首先我非常喜欢这门神奇的物理学科，我想尽可能多地分享这里面很多神奇的现象、有意思的东西。另外一点也是有去伪存真的意思。

话锋一转，他提起目前的一些怪现状，

几乎每天媒体都在报道量子通信、量子计算机之类的东西，但这些报道其实有很多夸张不实的成分，甚至有些完全错误，非常误导人。所以我上课很重要的一方面就是讲明何为错何为对，让学生们了解背后的具体概念，至少让他们不被误导了去。

正是由于这份热忱，吸引了越来越多同样对量子力学感兴趣的同学前来听讲。到了2021年春季，“简明量子力学”已经变成了北大最热门的通识教育课之一，不仅北大有470余名同学选课，还有清华的同学慕名前来学习。

往来于北大清华之间，或许因通勤的疲惫而并不容易。对来自清华的李启静同学而言，也曾有找不到路，绕了好久才找到老师的办公室的乌龙时刻。但课程的魅力足以消弭这些问题，

“

刚开始的时候感觉这门课听上去就很难的样子，但是后来了解到这门课是真的比较简明，主要是科普类的，比较基础。

李启静同学如是说。课件之余，老师不时发布的课外阅读资料，以及组织的关于真和美的标准的讨论，也都给她留下了颇深的印象。面对不同背景的同学，在思维碰撞的刹那，一种别开生面的课堂体验也就接踵而来。

能成为让人“不远隔壁”的“绝世好课”，靠的可不仅仅是量子力学的魅力。对于不断增长的选课人数，吴飙教授有些惊讶，但更多的是能够分享更多知识的喜悦：

截至目前我一共开了4次课，第一次只有43位学生选，第二次就有130多位同学选了，可能他们觉得第一次效果还不错，至少有时候有口传吧。之后每年人数都会再增加，像2020年是线上课程，当时就有300多名同学上课。再到了今年有两处特殊的改变，其一是学校将这门课程由公共选修课变为了通识教育课，其二是给清华的学生也开放了选课的名额。今年就有了400多名学生来。

说到此处，他开玩笑说：“估计下个学期人数不会增长了，因为北大最大的教室只能坐500人，所以也只能到此为止。”

                      

量子力学，想要简明不简单

虽然吴飙教授语气轻松，但谁都知道要把量子力学讲清楚绝非易事。在选课的同学当中，就有大部分是冲着这课的“简明”二字来的，上过课的药学院19级学生白雅超就是其中一员，他曾经对量子力学的印象只停留在“高深且难以运用于实践”上，所以他的选课理由很简单：

“

在我看到这门课的时候，便想知道，之前我眼中复杂无比的量子力学，能不能真的像这门课程名字一样变得简明。

复杂的量子力学

好多人对量子力学的初印象或许与白同学一样——量、子、力、学，每个字都认识，怎么合在一起就不懂了呢？可恶，究竟是哪一步没有跟上？

不过没关系，我们不是一个人在战斗！就连著名物理学家波尔也有言：“如果有人第一次听到量子力学而不感到困惑的话，说明他没有听懂。” 几乎所有人都认为量子力学与“简明”天然互斥，讲懂它的难度可能和学懂它的难度不相上下，而吴飙教授自信地接受了这个挑战。“我设计这门课的时候，就是设计成学生只要懂高中的物理和数学就可以了。”作为一门通识课，它面对的将是北大所有专业的同学，而吴飙教授也一直把文科同学放在心中。“大家不会在数学上遇到什么问题的，我这门课每年都有文科生选，而且事实上，每年考的最差的也不是文科生，而都是不用心的理科生。” 吴老师笑着眨眨眼睛。

对于非物理专业同学们而言，吴飙教授将量子力学门槛降低的努力为他们这些“门外汉”争取到了机会，可以进得门来唱一句“不到园林，怎知春色如许”。他们认识到，真正的量子力学并不是那么晦涩难懂，反而是一门十分有趣的探索微观世界真实状况的学科。2018级临床医学院的袁文琦同学忆起课上场景仍然津津乐道：

“

吴老师讲课深入浅出，诙谐幽默，时不时穿插一些有趣的小故事。非常可贵的是吴老师亲自板书公式，相比于PPT一放就是一整段，一笔一划的板书更能让同学们知道公式是如何推导的，对物理感兴趣的同学绝不能错过，物理零基础的小白也可以来听听。

正在板书的吴飙老师

除了课上的精彩，课下与吴老师间的交流同样让同学们印象深刻。疫情期间线上上课的17级外国语学院的李沅鑫回忆道：

“

吴老师随时会在微信群答疑，只要大家有关量子力学方面的问题都可以给出很通俗易懂的解释，这点让我十分钦佩。

而这种给出解释的过程，在吴飙教授看来就是“教学相长”，他十分喜欢下课后被学生们围住问上半个多小时的交流时间，

我知道学生在思考，而且他们也让我知道什么概念是需要解释的。因为量子力学这门学科，我已经学了30多年了，老实说有很多东西对我来说感觉就是一个理所当然的事情。但课后学生们的问题会令我意识到这个东西并不是那么简单，需要做更多的解释，后来写讲义的时候，我就会把这个地方做改进。

就这样，在师生互动过程中，课程内容也被不断升级完善，在现在的讲义中被用来解释贝尔不等式的“玩具汽车”例子其实就来源于第一次上课时一位同学的问题。这个问题至今还贴在吴教授办公室的门口，让他每每提起来都很兴奋：“我自己的话是不会想到这方面的，但是学生的问题就促使我去想一个日常生活中的例子，来解释经典超距关联不会违反贝尔不等式这件事情。” 吴教授认为，学生们常有闪光的提问，甚至对他的科研都有一定程度的助益。“他们常常让我看到同一个事物的不同的角度，是很促进我的思考的。”

玩具汽车版贝尔不等式

                     

文理碰撞，思维争鸣

除了与吴老师的交流，这门课另一可贵的交流对象无疑是不同专业的同学们了。在课程建立的微信群中，大家的讨论氛围和谐且活跃。很多时候，群里是从早上讨论到晚上，有些时候到了后半夜还在讨论。讨论的内容极少关于怎么解题，一般是一些有趣的量子现象啊、怎么理解啊，或者身边一些自称“量子”的产品是不是真的有量子的效应起作用之类的。

吴飙老师在微信群答疑

据2020年的助教孔令琦同学回忆，不同学院同学们往往会展现出不同的“气质”：

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医学部学生的作业普遍比较认真，也很活泼；化学和数学学院的学生很多时候对物理模型会经常讨论自己理解和疑问；数学、信科学院的学生作业，个别书法十分飘逸，也有的很认真地用latex排版；外语学院和中文系的学生也都非常认真。

课程作业（白雅超同学供图）

而2021年新增的关于“什么是真和美的标准”的争鸣会更是给同学们留下了极为深刻的印象。对于这个议题，吴飙教授介绍道：

这其实引申自量子力学里最微妙的概念和最富争议的话题——测量。关于量子测量会如何影响量子系统、影响的后果是什么，有很多不同的观点，主要有两个学派——哥本哈根理论和多世界理论。但遗憾的是，我们现在还无法用实验来判断各种不同学派的对错。这就可以上升到一个问题——在很多没有实验能力的学科中，比如量子力学的这个部分，再比如社会科学，在这个时候人们该去怎么去判断真和美的客观标准是什么，就做了讨论，我觉得至少效果还好，之后也会坚持做下去。

在这个比较开放的议题中，不同专业背景的同学根据自己对量子力学的理解畅所欲言，加深对量子力学的认识的同时。也让不同专业方向的同学用各自的理解将量子力学真正用于思考，融于生活。2021年的助教秦鑫同学说起课程最后这场争鸣会也是感触颇多：

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大家的表现都十分精彩，理工科的严谨态度和哲学人文的全局以及浪漫，不同专业方向的同学融入自身方向的思维逻辑，就像是‘量子力学本地化’一样，提出了很多新颖独特的观点，对我来说丰富多彩的解释充盈了我个人本身片面的理科思维模式下的固有观念。

另一方面，作为新增的北清互选课之一，这次尝试也达到了预想的效果。“教务一开始只给了清华同学不到十个名额，我最后争取到了15个名额，”吴教授言语间颇有些“小得意”，“我想他们虽然绝大部分是工科生理科生，但是某种意义上这也算是一个向他们科普量子力学的机会，让他们能够得到一些比较客观的介绍。”

这显然是一个很好的交流学习的机会。固有思维中北大擅文理，清华擅工科，那么开放互选本身就是一项对北清学生全面发展十分有益的措施。更不要说频繁地流动带来的是更多的交流合作，还有不同领域的思想的融合碰撞，就算是同一个领域，不同的侧重点之间的沟通，总是会有新的收获。作为一个官方搭建的沟通交流的桥梁，北清互选课程更大化的开发了教学资源，优化了教学资源的分配，从未来入手加强了两所学校之间的沟通交流，必然能培养出注重合作善于交流的更为全面的学生。

“我感觉可以开放更多的课程。”秦鑫笑道。相信这也是北大清华同学们共同的心声。期待有更多如“简明量子力学”一般的精品课程在北清CP间流传，打破校门藩篱，让北大清华间的学术交流更加亲密无间。

联合策划：北京大学融媒体中心、北京大学教务部、北京大学物理学院量子材料科学中心

图片：北京大学物理学院量子材料科学中心

采写：张逸茗、黄朝晖、陈素平、黄熙

排版：韦杨珂

责编：戴璐瑶

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 感受这门北清互选课的魅力！