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书评和书讯  

巴黎原子物理学派送给中国物理学界的两件瑰宝面世

            

在当下物理学发展中,原子分子和光物理AMO)领域无疑再次成为快速飞跃的前沿。它还使该领域与物理学的其他领域,如凝聚态物理和高能粒子物理紧密结合起来,并成为许多高新技术的源头。我国从事该领域研究和教学的人数也在迅速增长。他们迫切需要一些引领入门和统揽全局的科学著作。
      以“巴黎高师”Ecole Normale Superieure, ENS)为代表的巴黎原子物理学派,对国际AMO领域发展做出了杰出贡献。他们获得了三次诺贝尔物理学奖:1966A. Kastler因发明光抽运和光磁共振方法;1997C. Cohen-Tannoudji因对原子的激光冷却和陷俘做出重大贡献和2012S. Haroche因发展光子的无破坏检测方法而实现单个量子系统的测量和操控。仅从这些题目,我们就可体会到该学派的研究特色和对AMO物理的重大推动作用。
      2011年,以著作等身和诲人不倦著称的诺贝尔奖得主C. Cohen-Tannoudji和他的学生,图卢兹大学教授D. Guéry-Odelin一起编写了一本新著《原子物理学进展通论》,将60多年来原子物理学的重大进展做了一个总体透视和系统总结。本刊曾于201111期上介绍了这本书的详细内容。该书由新加坡“World Scientific”出版社于201111月出版,同月C. Cohen-Tannoudji教授来北京,在北京大学召开了英文版新书的首发式,他做了热情洋溢的讲话。受他和出版社委托,北京大学王义遒教授承担了将新书译成汉文的任务。几经周折,汉文版译文终于在近日由北京大学出版社出版。
      该书内容从原子与电磁场相互作用的经典和量子描述入手,叙述了此类相互作用作为解析原子的信息源和操控原子(如冷却与陷俘原子)的手段,并通过高阶效应以产生各种有效的高技术应用;然后探讨了超冷原子相互作用及其操控,以及原子和光子的量子干涉和纠缠现象,预测了它们的可能应用;再是介绍了简并量子气体的各种现象和特性;最后是对一些前沿领域,如原子中的宇称破坏、多体物理和强激光脉冲等进行了讨论。全书600多页,引文1000多篇。可以说,读了这本书,就会对半个多世纪以来原子物理的发展及其重大成果一览无遗,它既是现代原子物理的一部百科全书,也是将学生引入该领域研究的入门书。
      要读懂这部书,光靠目前我国大学本科的原子物理知识远远不够。与Cohen-Tannoudji同是Kastler弟子的同学和研究所同事B. Cagnac(卡尼亚克)教授与其同仁Lydia Tchang-Brillet张万愉,华裔)和Jean-Claude Pebay-Peyroula(裴贝-裴罗拉)合著了一套《原子物理学》(第二版,分上下两册,上册标题为“原子与辐射的电磁相互作用”,下册则为“原子——一种量子构件”,是量子力学初步基础上的教材;原书第一版曾在上世纪80年代由科学出版社从英文译本译出发行,新版可说是一本新著,内容已大幅更新)恰好弥补了这个不足。Cagnac本人是激光光谱学的著名专家,该书具有远比当下国内一般原子物理学或近代物理学教材丰富的内容,密切联系应用,贴近科研前沿,启发创新思维。本书特点不仅是物理思想清晰,数学推导严密,而且在实验叙述上要使学生注意排除干扰,创造理想的实验环境。我国物理教材往往只注重“亮点”成就,似乎科学就是靠几位天才的奇思妙想来推进的。读了本书则会使人理解科学是善于思考的科学家一步一个脚印走出来的。比如,围绕磁共振的发现还有中国同行极少知晓的爱因斯坦-德哈斯实验和由旋转运动引起磁化的巴尼特实验等,就足见其不凡了。书末附有原子物理学发展简史,可对原子物理进展脉络一目了然。该书由原作者委托王义遒教授从法文原版译出,由科学出版社出版。 
      这两部书可以说是巴黎原子物理学派赠予中国物理学界的两大礼物。三本书同时出,构成系统,对于我国就读原子物理学及其相关领域的大学生和研究生,从事原子分子物理、激光物理、量子光学、量子电子学、精密测量物理,乃至凝聚态物理和粒子物理以及相关领域的研究和教学人员,他们都是价值连城的瑰宝。                   (梁滇供稿)

 

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