北大清华课程互选(清华北大选修课)
北清互选课去年开课
频频引发热议
北清互选课开课以来
五个学期内
两所学校提供许多优秀课程
很受学生欢迎
而在北京大学
有这样一门课程
获得清华学子高度评价
“简明量子力学”
究竟有何种魅力
吸引同学们强推呢？
快来和小北一起探索吧！
在北大课堂，探秘量子力学宇宙
当提及“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”？时
量子力学新习语
无论你是否是一个“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。
吴彪老师的课件
为了防止大家高估自己的能力，“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
谈开班初衷，老师——北京大学物理学院量子材料科学中心的吴飚教授不掩热爱：
首先，我非常喜欢物理这门神奇的学科。我想尽可能多地分享其中神奇的现象和有趣的事情。还有一点就是去伪存真。
话锋一转，他提到了一些奇怪的现状。
媒体几乎每天都会报道量子通信和量子计算机等内容。但这些报道实际上包含许多夸大和不实的内容，有的甚至是完全错误的，具有很强的误导性。因此，我的课一个很重要的方面就是解释什么是错的，什么是对的，让学生能够理解背后的具体概念，至少不会被误导。
正是因为这种热情，吸引了越来越多同样对量子力学感兴趣的学生来听讲座。截至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。
由于通勤的疲惫，在北京大学和清华大学之间旅行可能并不容易。对于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，的电话
”
一开始我觉得这门课听起来很难，后来发现这门课确实很简洁，主要是科普，而且比较基础。
李其静同学这样说道。除课件外，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，吴飚教授有些惊讶，但更多的是能够分享更多知识的喜悦：
到目前为止，我一共举办了4节课。第一次只有43名学生选择，第二次有130多名学生选择。也许他们认为第一次就有效，至少有时是有口头传播的。此后学生人数逐年增加。例如，2020年，该课程上线时，有300多名学生参加课程。今年有两个特别的变化。一是学校将这门课程从公选课改为通识课程。另外就是学校还开放了清华生的课程报名名额。仅今年就有超过400名学生前来。
说到这里，他开玩笑说：“估计下学期学生人数不会增加了，因为北大最大的教室只能坐500人，所以就到此为止了。”
量子力学，想要简明不简单
虽然吴飚教授语气轻松，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，她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，所以她的选课理由很简单：
”
当我看到这门课程时，我想知道以前我认为极其复杂的量子力学是否真的可以变得像这门课程的名字一样简洁。
复杂的量子力学
很多人对量子力学的第一印象可能和白老师一样：量子、量子、力、科学。每个词他们都认识，但为什么放在一起却看不懂呢？妈的，你是哪一步没做到？
不过没关系，我们不是孤军奋战！就连著名物理学家玻尔也有话要说：“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，而吴飚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，而吴飚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。
对于非物理专业的学生来说，吴飚教授降低量子力学门槛的努力，让他们有机会进来唱“不去花园，怎会知道”春天的美丽”。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：
”
吴老师的讲课简单易懂，幽默风趣，时不时穿插一些有趣的故事。非常难能可贵的是，吴老师亲自把公式写在黑板上。与一整段的PPT相比，板书一笔一笔地让学生知道公式是如何推导的。对物理感兴趣的同学一定不能错过。物理零基础知识的新手也可以来听听。
吴彪老师正在黑板上写字
除了课堂上的兴奋，课后与吴老师的交流也给同学们留下了深刻的印象。疫情期间网课：17级外国语学院的李沅鑫回忆道：
”
吴老师随时可以在微信群里解答问题。只要大家有关于量子力学的疑问，他都能给出非常通俗易懂的解释，这一点我非常佩服。
这个讲解的过程被吴飚教授视为“教学、教学”。他很喜欢下课后被学生包围，问问题半个多小时。
我知道学生在想什么，他们让我知道哪些概念需要解释。因为我研究量子力学三十多年了，说实话，有很多东西对我来说感觉是理所当然的。但课后学生的提问会让我意识到这件事并没有那么简单，需要更多的解释。以后写讲义的时候，我会改进这方面的。
这样，在师生互动过程中，课程内容不断升级和完善，并用于当前讲义贝尔不等式的“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。”中的讲解
贝尔不等式的玩具车版
文理碰撞，思维争鸣
除了与吴老师的交流之外，本课程另一个有价值的交流伙伴无疑是来自不同专业的学生。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。
吴彪老师微信群解答问题
根据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”：
”
医学院学生的作业普遍比较严肃、活泼；化学与数学学院的学生经常讨论对物理模型的理解和疑问；数学与信息科学学院的学生作业中有一些非常飘逸的书法，有的认真运用。乳胶排版；外国语学院和中文系的学生也很认真。
课程作业（白雅超供图）
以及2021年新号码关于“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，吴飚教授介绍道：
这其实源于量子力学中最微妙的概念，也是最有争议的话题————测量。关于量子测量将如何影响量子系统及其后果，存在许多不同的观点。主要有两个学派：——哥本哈根理论和多世界理论。但遗憾的是，我们仍然无法用实验来判断各学派的是非。这就可以引出一个问题：——在很多没有实验能力的学科，比如量子力学这一部分、社会科学，这个时候，人们应该如何判断真与美的客观标准呢？我们讨论过，我觉得至少效果还不错，以后还会继续做。
在这个相对开放的话题中，不同专业背景的同学们根据自己对量子力学的理解自由发言，同时加深了对量子力学的理解。也让不同专业的学生运用各自的理解，真正将量子力学运用到思维中，融入到生活中。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：
”
大家的表演非常精彩，既有理工科的严谨态度，又有哲学人文的整体浪漫。不同专业的学生将自己的思维逻辑融入其中，就像“量子力学本土化”一样，提出了许多新颖独特的观点。对我来说，丰富多彩的解释充满了我基于片面科学思维模式的固有观念。
另一方面，作为北青新增的互选课之一，这次尝试也取得了预期的效果。“一开始，教务处只给了清华学生不到10个名额，但我最终拿到了15个名额，”吴教授略带自豪地说，“我想，虽然他们大部分都是工科和生理学的学生，但在从某种意义上说，这是一个向他们普及量子力学的机会，让他们得到一些更客观的介绍。”
这显然是一次交流和学习的绝佳机会。固有的思维是，北大擅长文理科，清华擅长工科，所以开放互选本身就是对北清学生全面发展非常有利的举措。更何况频繁的人员流动带来了更多的交流与合作，以及不同领域思想的融合与碰撞。即使是同一领域，不同侧重点之间的交流也总会产生新的收获。作为官方沟通桥梁北京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：北京大学传媒中心、北京大学教务部、北京大学物理学院量子材料科学中心
图片来源：北京大学物理学院量子材料科学中心
文：张一鸣、黄朝晖、陈苏平
排版：魏扬科
编辑：戴璐瑶
北大2022年第一场雪，等待大寒后的春天
B站人气北大教授！
谁不喜欢北大的寒假呢？
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来北清感受这门互选课的魅力吧！