四元數(shù)物理學(xué)

　　《中外物理學(xué)精品系列·前沿系列：四元數(shù)物理學(xué)》是一本與通行的物理學(xué)教科書(shū)籍略有不同的書(shū)，敘述了相對(duì)論物理學(xué)的基本原理，不多涉及具體應(yīng)用方面的內(nèi)容，主要的不同之處有以下幾個(gè)方面：1.所用的數(shù)學(xué)方法不同。除了通常的微分積分外，還應(yīng)用了四元數(shù)的代數(shù)運(yùn)算。2.以時(shí)間和空間具有同等地位，以及時(shí)間和空間構(gòu)成的四維空間——時(shí)空的認(rèn)識(shí)為前提，導(dǎo)出了不同慣性參考系之間的洛倫茲變換，使得所謂的光速不變?cè)沓蔀闀r(shí)和空度量單位之間的換算常數(shù)不隨慣性參考系而改變的必然推論。3.用時(shí)空中每一維的距離隨時(shí)空中四維間隔的變化規(guī)律來(lái)描述相對(duì)論力學(xué)。4.用四元數(shù)電磁場(chǎng)的四梯度與四元數(shù)電磁源成正比的規(guī)律來(lái)描述電磁理論。5.用四元數(shù)對(duì)相對(duì)論性的能量動(dòng)量關(guān)系進(jìn)行因式分解，建立了不同種類的波動(dòng)方程，用以描述不同種類的微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，敘述了對(duì)克萊因一戈?duì)柕欠匠?，以及?duì)軌道角動(dòng)量和自旋的不同認(rèn)識(shí)。一方面，由于筆者學(xué)術(shù)水平較低，知識(shí)領(lǐng)域狹窄，因此如量子場(chǎng)論、廣義相對(duì)論等更深層次的物理內(nèi)容沒(méi)能涉及，實(shí)為遺憾。另一方面，因?yàn)橛盟脑獢?shù)來(lái)描述物理理論的資料也未多見(jiàn)，此文只屬嘗試之舉，故缺點(diǎn)錯(cuò)誤在所難免，理所當(dāng)然地歡迎批評(píng)指正，如能深入探討和進(jìn)一步發(fā)展更是所期盼的。

　　許方官（1959—2010），江蘇常州人，北京大學(xué)物理學(xué)院教授。1959年9月考入吉林大學(xué)物理系，同年被選拔至北京大學(xué)技術(shù)物理系核物理專業(yè)繼續(xù)大學(xué)學(xué)習(xí)，1962—2002年在北京大學(xué)技術(shù)物理系工作。長(zhǎng)期從事加速器的物理研究和設(shè)計(jì)工作，為北京大學(xué)回旋加速器、4.5MV靜電加速器和螺旋波導(dǎo)加速器的物理設(shè)計(jì)工作做出了重要貢獻(xiàn)。長(zhǎng)期講授本科生主干基礎(chǔ)課，在教學(xué)工作中深入鉆研、兢兢業(yè)業(yè)，是北京大學(xué)技術(shù)物理系普通物理課程改革和建設(shè)的主要教師之一，曾獲1987—1988年度北京大學(xué)教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)、1990年北京大學(xué)教學(xué)優(yōu)秀集體獎(jiǎng)。