這是一篇書評。 書評作者不僅熟悉晶格動力學研究領域，還熟悉《晶格動力學理論》一書的作者之一黃坤先生。 因此，書評是深入而準確的。 他特別揭示了《晶格動力學理論》兩位作者的風格截然不同且互補，這或許對科學史有一定的啟示。 這篇書評深受讀者喜愛，網上點擊率很高。
晶體中的原子圍繞其平衡位置作微小的振動，這是晶體原子最基本的運動方式。 晶格動力學主要研究晶體結構、晶格原子振動譜和晶格振動對固體力學、光學、電學和熱學性質的影響。 馬克斯·玻恩和黃昆合著的《晶格動力學理論》[1]，1954年由牛津大學出版社出版，是一部基于量子力學的晶格動力學經典著作。
作為量子力學和晶格動力學領域的先驅，玻恩早在20世紀20年代建立量子力學時就計劃在量子力學的基礎上系統地重新闡述晶格動力學理論并撰寫一本書。 “晶格動力學理論”。 第二次世界大戰之前和期間，玻恩斷斷續續地寫了幾章，但戰后由于工作繁忙和年事已高，這本書的寫作被擱置了。 1947年春，黃昆在布里斯托大學用了一年半的時間完成了博士論文。 由于他獲得了耿助學金在英國停留三年的公共資助，今年夏天他到愛丁堡大學拜訪了玻恩。 經過一段時間的接觸，玻恩發現黃坤對晶格動力學這門學科很熟悉，于是就把自己寫的部分晶格動力學手稿給了他看，并建議他們合作寫一本書。 在獲得國內許可和利物浦大學ICI博士后研究員的資助后，黃坤決定接受博恩的建議物理學家拉，合作寫書。 從1948年開始，黃昆用一半的工作時間撰寫《晶格動力學理論》。 1951年10月啟程回國時，手稿已基本完成。 然而，剩余的整理工作卻被拖延了很長時間，直到1954年才正式出版[2]。
自出版以來，本書迅速成為所有固體物理教科書和晶格動力學專著的標準參考書。 該書已重印十余次，并被翻譯成俄文、中文。 通過研究這本專著，一代又一代的固態物理學家被引入了晶格動力學領域。 英國愛丁堡大學理學院前院長、晶格動力學權威W.在其著作《晶格中的原子動力學》（1973年出版）的序言中說，“玻恩與黃坤1954年出版的《晶格動力學理論》至今仍是該學科主要方面的權威著作”[3]。 1980年，牛津大學出版社決定停止印刷； 但三年后，美國物理學家JL等人呼吁重新發表。 于是，牛津大學出版社出版了新版，并收錄在《牛津經典物理叢書》中。 出版社編輯評論道：“這部經典之作在剛出版時無疑是該學科的代表作；在很多方面，今天仍然如此。” 半個多世紀后的今天，人們仍然在購買它，這本書仍然在重印，人們仍然在引用它。 據筆者在Web上檢索，該書被SCI引用超過6750次，近年來平均每年約200次。 除黃坤本人引用外，其余引用均為他人引用。 無論被別人引用的次數還是被引用的時間長短，《晶格動力學理論》在國際上都是罕見的。
1989年，黃坤先生70歲生日，《晶格動力學理論》中文版（葛維坤、賈維毅譯，蔣丕煥主編）由北京大學出版社出版。 印刷的千份，瞬間就被搶購一空。 2006年3月，為了紀念去年去世的黃坤先生，也為了方便年輕一代物理學家對晶格動力學的研究，北京大學出版社決定重印中文版《晶格動力學理論》 》并入選《北京大學物理叢書》。 原譯者之一葛維坤先生重新編輯了譯文，夏建白先生為重印作序。
我跟隨黃老師多年，把《晶格動力學理論》讀了一遍又一遍。 這本書給我感觸最深的是以下幾個特點：
首先，《晶格動力學理論》這本書是玻恩和黃坤完全不同風格的互補而精彩的結合。 玻恩的研究風格是從一般到具體。 玻恩在寫《晶格動力學理論》一書時，打算從量子理論最普遍的原理出發，用演繹的方式盡可能地推演晶體的結構和性質。 然而，玻恩的抽象演繹表達方式并不符合黃坤的風格。 黃坤深受NF·莫特的影響。 他的研究并不是從哈密頓量開始，而是從具體的物理問題出發建立模型，從而獲得最有意義的物理結果。 “黃博士堅信科學的主要目的是社會效益”[1]。 為此，黃坤建議增加一個更容易理解的第一部分——“基本理論”，然后由“具體”過渡到“抽象”，發展到博恩主張寫的第二部分——“普遍理論”。 黃昆和玻恩對于書中是否在量子力學推導前增加三個介紹性章節發生了爭論。 后來玻恩屈服了物理學家拉，因為這是黃坤合作寫書的前提條件[2]。 因此，該書的“最終形式和寫作應很大程度上歸功于黃博士”[1]。 《晶格動力學理論》分為“基礎理論”和“一般理論”兩部分。 黃坤主講的“基礎理論”部分包括“原子鍵合力”、“晶格振動”、“晶體彈性與穩定性”三章，包括晶體結構的基礎知識和實驗應用：“普適理論”部分由“量子力學基礎”、“長波方法”、“自由能”和“光學效應”四章組成，包括一般理論和由此產生的一些更復雜的實驗事實。回顧起來，這兩章《晶格動力學理論》這本書的巨大影響固然與該書出版后固體物理學的興起和蓬勃發展有關，但不可否認的是，這也離不開本書第一部分中“基礎理論”的開放，因為很多實驗工作者往往對現象學基礎理論更感興趣，覺得更容易掌握，尤其是第一部分中的現象學“黃方程”，晶格振動與電磁波的耦合模式、均勻變形等。當然，這部分對于理論物理學家來說也是相當有用的。 我個人的經驗是，學完第一部分，再看第二部分，實物圖像會更清晰，更容易與具體實驗聯系起來。
其次，《晶格動力學理論》中的許多內容尚未在其他文獻中發表過，這使其具有獨特性。 正如玻恩在序言中指出的那樣，“本書并不完全是已發表成果的匯編”。 這部專著不僅總結了玻恩學派已發表的研究成果，而且黃坤在寫作過程中也做出了進一步的貢獻。 系統創新。 例如，玻恩近似（即絕熱近似）的闡述、晶格理論的長波長方法、有限應變下的晶格彈性理論、彈性、熱電和壓電的溫度依賴性方程電介質的性質、色散的獨特方程圖像處理和微觀理論、紅外光譜線寬的量子理論、晶格力常數的10個不變關系等。有些討論雖然發表了，但在文獻中已經不再容易找到。 例如，黃方程的詳細推導和聲子極化子理論發表在ERA等內部通訊期刊上。 這些或許也是本書“長壽”的另一個原因。 此外，本書寫作時還預言了一系列新的光學現象：如晶體中紅外吸收的精細結構（所謂的“殘余線”）、晶體中的拉曼散射，以及激光出現后的一一預測。 20世紀60年代。 經實驗證實。 這進一步說明本書是一本學術專著，而不是“編輯”。 在研究偶極子超晶格模型時，我特別受益于《偶極子晶格中的庫侖場-Ewald's and of 》這本書的第30節。 將場的長程緩慢變化部分與短程快速變化部分分開，是凝聚態物理理論中的常用方法，也是黃昆的看家本領之一。 本書這方面的內容特別簡潔易懂。
“晶格動力學理論”的第三個顯著特征是它的無誤差性。 本書包含許多復雜的理論計算。 出版后，幾乎沒有人發現這本書有任何錯誤。 博恩對此非常滿意。 這似乎歸功于黃坤，有一個有趣的事件可以作為證據。 玻恩非常擅長數學，他曾經猶豫過是選擇數學還是物理作為自己的職業。 但他不擅長復雜的計算，經常犯一些低級的低級錯誤，這是他周圍人都知道的。 有一次他寫了一篇關于電子和氫原子碰撞的論文。 寫完后，他請奧本海默幫忙檢查論文中的計算。 奧本海默讀完后說道：“我完全沒有發現任何錯誤——這真的是你一個人寫的嗎？” 玻恩并沒有因此被冒犯，反而很欣賞奧本海默的性格，因為奧本海默·莫是唯一一個當著他的面直率而魯莽地說出這句話的人[4]。 黃坤不僅擅長科學計算，而且一生嚴謹、追求完美。 對于所研究問題的每一個方面，黃坤都要反復思考，有時要經過“否定之否定”的n次方才能得出正確的結論。 黃坤常說自己的想法十有八九不靠譜，所以他總是仔細考慮。 黃坤并不同意用過于繁瑣的數學方法來研究物理問題。 但當需要進行數學推導和計算時，他卻非常仔細，反復測試。 因此，黃坤的研究成果是經得起時間檢驗的。 轉載者和翻譯者葛偉坤中英文都非常出色。 他最近告訴我，在這次重印過程中，他把英文原版讀了一遍又一遍，沒有發現任何錯誤。 相反，他在中文版第一次印刷時就發現了一些翻譯不準確和印刷錯誤，他對此感到非常難過。 此中文版已重印出版。 除了外觀和紙張質量的改進外，首次印刷時的一些缺點也得到了糾正和提高，達到了更高的水平。
當然，作為一本50多年前出版的經典著作，它不可能包含該學科后來的發展。 但經典作品的啟發和作用更為長遠，是新發表的評論文章或新書所無法取代的。
參考
[1] 出生M，黃K.。 出版社，1954 年； 出生，黃坤。 葛偉坤、賈偉毅譯. 姜皮煥曉。 晶格動力學理論，前言。 北京大學出版社，2006年。V-ix
[2] 朱邦芬. 黃昆——聲子物理學第一人。 上海：上?？茖W技術出版社，2002
[3] W.The of ;:, 1973; 柯克蘭寫的。 盧世濟譯. 盧東曉. 晶體原子動力學。 北京高等教育出版社，1983
[4] 馬克斯·玻恩. 我的生活 - 馬克斯·玻恩的自傳。 陸浩、江曉東、楊洪斌譯. 上海：東方出版中心，1998
補充說明
2005年7月，黃昆先生不幸因病去世。次年，北京大學出版社決定在《北大物理叢書》中重印出版黃昆先生的經典著作。 出版社的編輯邀請我寫書評。 我當然不能接受。 衰退。 經過深思熟慮，我覺得我應該寫一些我從黃先生那里聽到的書和我對此書的感受。 我覺得最有趣的就是他和玻恩之間關于如何寫這本書的爭論。 玻恩主張從量子力學入手。 我從本書的基本原理出發，演繹地寫了這本書。 黃昆認為，科學的主要目的是社會效益。 為了使本書更具實用性，應增加三個基礎介紹章節來解釋該領域的基礎知識。 像黃坤這樣的人很難找。 他是合著者，所以最后博恩不得不讓步，讓黃坤按照自己的想法來寫。 因此，這本書的序言是由玻恩一人署名，頗不符合慣例。 只是玻恩想表明“這本書的最后一章的形式和寫作很大程度上應該歸功于黃博士?！蔽矣幸粋€觀察：圖書館里新書的側面都是白色的，而舊書的側面是白色的。書從側面看是灰色的——讀得比較多的部分相對來說比較暗，我發現在很多大圖書館里，這本書的前三章確實是比較暗的，這說明黃坤的堅持是正確的。
朱邦芬
2012 年 1 月 25 日
《物理學》50年文選
