Libros recomendados sobre mecánica cuántica
Se ha publicado la cuarta parte de la primera serie, "New Quantum World", ¡que está genial! También fue mi primer ascenso. Hay un libro, "Ghosts in the Atom", que contiene una colección de entrevistas de finales de los años 1980 y debates sobre diversas interpretaciones. Lea este libro después de aprender un poco sobre él. bien.
Hay un libro en la serie Fulcrum de Jilin People's Publishing House, "¿Dónde debería colocar al Dios del destino? Análisis de la mecánica cuántica". Es un poco filosófico y no se recomienda. Para leerlo por primera vez, pero aún así es bueno.
El único buen libro, "Historia de la Física Cuántica", escrito por un chino, se puede encontrar fácilmente en línea en formato electrónico.
Para obtener un libro profesional sobre desarrollo histórico, puede leer "Historia de la física de partículas elementales", que es muy bueno.
Los anteriores son todos libros populares, la dificultad es similar a "El universo en el caparazón" y hay pocas fórmulas.
Algunas obras de divulgación científica extranjeras famosas: "El hilo del universo", "Del 1 al infinito", "El nuevo mundo cuántico", "El nuevo cerebro del emperador".
La lectura de libros de divulgación científica sigue siendo un nivel amateur. Para obtener un libro introductorio más profesional, lea "Conferencias de física de Feynman (volumen 3)", que puede ser simple y detallado, y debe ser leído tanto por estudiantes como por profesores de física.
Se puede encontrar una versión popular de las conferencias de Feynman en Introducción a la física de Feynman, que extrae una introducción popular a la mecánica cuántica.
Lo más importante de la mecánica cuántica es una comprensión clara de los conceptos. ¡Solo cuando comprendas el sistema formal y los conceptos centrales de la mecánica cuántica sentirás que lo cuántico es tan misterioso! Sólo resolviendo el problema no podremos perder de vista el Norte. Para comprender verdaderamente sus conceptos, es necesario conocer los espacios de Hilbert y la notación de Dirac, siendo esta última la más importante. Los tontos piensan:
1. Los criterios más importantes para un excelente libro de mecánica cuántica son: explicar el espacio de Hilbert y una gran cantidad de espacios de una manera sencilla y fácil, y enseñar a fondo los símbolos de Dirac.
En segundo lugar, hay que señalar claramente cinco o seis principios o supuestos básicos de la mecánica cuántica.
En tercer lugar, hay que señalar pasos o conceptos clave.
Analizamos libros de texto nacionales populares basándonos en los principios anteriores.
1 Introducción a la Mecánica Cuántica por Zeng
2 Mecánica Cuántica por Zhou Shizhen
3 "Mecánica Cuántica" por Yin Hongjun
4 "Mecánica cuántica" de Su Rukeng
En primer lugar, quiero decir que no existe ningún libro de texto de mecánica cuántica elemental en China que explique los conceptos con claridad, especialmente "Introducción a la mecánica cuántica" del Sr. Zeng de La Universidad de Pekín tiene una gran circulación. Lo aprendí cuando era estudiante. Hablando francamente. Tiene muy pocos errores, pero de ninguna manera es el estándar para un buen libro. Respecto a los símbolos de Dirac, escribí dos páginas, con un lenguaje vago y casi sin foco. Creo que incluso si P.A.M. Dirac viniera en persona, no podría entenderlo. :), en cuanto a la mecánica cuántica del profesor Zeng, esa es la primera. De hecho, el segundo volumen es muy detallado, pero las deficiencias siguen siendo las mismas. Como libro de texto de posgrado, no cuenta con un sistema teórico completo. El diccionario puede utilizarse como libro de referencia, pero no es adecuado como material didáctico.
La "Mecánica Cuántica" escrita por el Sr. Zhou Shizhun de la Universidad de Fudan es mucho mejor que la escrita por Zeng. Aunque es un poco más antiguo, es más completo y detallado. Por supuesto, no es necesario estar al día para afrontar el examen de acceso al posgrado. Está bien ser mayor.
"Mecánica cuántica" editado por el Sr. Yin Hongjun de HKUST es un libro de texto para estudiantes universitarios y de posgrado. Es un poco difícil para estudiantes universitarios. Hay muchos artículos sobre los espacios de Hilbert y los símbolos de Dirac, pero lamentablemente no forman una línea principal. Además, el diseño es un poco desordenado y la impresión es deficiente. Me pregunto si hay alguna mejora en la segunda versión (?). Creo que sería bueno modificarlo para que esté completamente orientado a la mecánica cuántica elemental.
"Mecánica cuántica" del Sr. Su Rukeng de la Universidad de Fudan es el mejor de los libros anteriores, con una explicación detallada y una amplia cobertura. Recientemente vi la edición para educación superior de "Mecánica cuántica" del profesor Su en una librería. Este libro cubre cursos de posgrado y dice más sobre la notación de Dirac. Sin embargo, todavía no es satisfactorio. Utilizar este libro para comprender la mecánica cuántica es básicamente un sueño.
Hasta ahora, el mejor libro de introducción a la mecánica cuántica elemental o avanzada que he leído es la versión en inglés de "Quantum Mechanics" escrita por French Cohen y otros. Tanto el Volumen 1 como el Volumen 1 tienen traducciones al chino, traducidas por Liu Jiamo y otros. La densidad de este libro es asombrosa. Las versiones en inglés de los volúmenes 1 y 2 tienen medio pie de grosor, pero lucen geniales. El libro es muy fluido y ayuda a mejorar la escritura en inglés, jaja. Y el texto principal y los artículos complementarios están separados, los principiantes pueden elegir leer y todo el contenido comienza desde la cuántica elemental. En el Capítulo 2, se describe en detalle y de forma fácil de entender el conocimiento del espacio de Hilbert y la notación de Dirac, las principales herramientas matemáticas de la mecánica cuántica. Nota: La herramienta más importante para aprender los principios de la mecánica cuántica. Creo que lo es: visualización del espacio de Hilbert y uso inteligente de los símbolos de Dirac. Al unificar principios y matemáticas, básicamente se puede entender la mecánica cuántica. Para entender el "alto volumen", casi no es necesario estudiar este libro.
Nota: Cohen es un físico muy poderoso y ganador del Premio Nobel. Él, Zhu Liwen y otros ganaron el Premio Nobel en 1997. Además, perdió la oportunidad de ganar el premio hace décadas; de lo contrario, lo habría ganado dos veces.
Finalmente, me gustaría agregar que si quieres entender la mecánica cuántica, es inútil e imposible simplemente mirar la "cantidad inicial", porque la cantidad inicial básicamente no involucra el espacio de Hilbert y Dirac. sistema de símbolos. Si dedicas tu energía a leer el primer volumen de un excelente libro de gran volumen, rápidamente captarás su esencia. Para ser honesto, lo mejor es leer los clásicos originales.
No creo que el conocimiento de los espacios de Hilbert y los símbolos de Dirac sea abstracto y difícil de entender. En vista de su importante conocimiento de la mecánica cuántica, se espera que los profesores del Ministerio de Educación revisen el programa de estudios universitarios de mecánica cuántica para incluir cálculos preliminares.
Hay muchas obras maestras de gran calidad, la mayoría de las cuales proceden del extranjero. Las cuatro novelas cuánticas clásicas que circulan son las de Neumann, Heisenberg, Pauli y Dirac. Los "Principios de la Mecánica Cuántica" de Dirac son los más famosos y se los conoce como "La Voz del Rey". Este es el único que he visto. Entre ellos, la cuarta edición cuenta con una traducción al chino, traducida por Chen Xianheng, con sólo más de 300 páginas. Te sugiero que lo busques y hagas una copia. La esencia del libro es (Nota: Mis puntos de vista no tienen autoridad. Establece un sistema formal de física cuántica, unifica la expresión formal de diferentes escenas y apariencias y enfatiza el proceso de formación de ideas físicas. De hecho, después de leer este libro , Entiendo que el propósito de estudiar física es modificarla para expresar mejor las leyes del movimiento del universo y trascender las limitaciones de la conciencia y la experiencia humanas.
Otros libros de texto famosos incluyen:
."Mecánica cuántica, no relativista." De Landau y Lifshitz,
"Mecánica cuántica" de Schiff tiene una traducción al chino
El libro, un súper clásico, tiene. Se ha copiado y aún no lo he leído. Es difícil decirlo.
La mecánica cuántica de Schiff también es una obra maestra, muy completa y bien organizada. El libro de texto parece ser mucho mejor que el original. Por ejemplo,
"Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Ka Xinglin de la Universidad Normal de Beijing,
En coautoría del Sr. Ni Guangjiong y el Sr. Chen de la Universidad de Fudan "Advanced". Mecánica cuántica",
"Mecánica cuántica" del Sr. Zhang Qiren de la Universidad de Pekín,
Dos volúmenes de mecánica cuántica del Sr. Zeng de la Universidad de Pekín.
Sr. Yang Zesen. "Mecánica cuántica avanzada"
Mecánica cuántica del Sr. Zhang Yong,
Mecánica cuántica avanzada del Sr. Xu Zaixin.
Echemos un vistazo. Mire algunos de ellos.
Recomiendo "Mecánica cuántica avanzada", escrito por el Sr. Ka Xinglin, el primer libro de texto de alta calidad en China. La discusión matemática en el libro es muy rigurosa. La lógica es muy clara. La estructura teórica del espacio de Hilbert y la mecánica cuántica, e incluso el análisis riguroso de los símbolos de Dirac sobre la base matemática del espacio de Hilbert, casi eliminaron todas mis dudas sobre el concepto de la mecánica cuántica. ¡Es realmente asombroso! Es el presidente del Instituto Nacional de Mecánica Cuántica, lo que demuestra que su estatus en China es verdaderamente digno de su nombre.
Si quiero hablar de deficiencias, creo que este libro es más adecuado como libro de texto de segundo volumen para estudiantes de posgrado en física. Por primera vez, debe elegir un libro de texto de gran volumen con discusiones matemáticas menos rigurosas y una gran legibilidad. Luego lea la "Mecánica cuántica avanzada" del Maestro Ka para clasificar de manera integral los conceptos y sistemas. El profesor Ka ha hecho grandes progresos en álgebra de operadores y hace que el libro se vea bien. Para perseguir la unidad de forma y lógica, el Sr. Ka ni siquiera incluyó el camino integral de Feynman en el libro, lo cual es un poco lamentable. Sin embargo, Feynman escribió una vez una monografía sobre integrales de trayectoria, que es fácil de entender. Puedes simplemente leer el libro.
"Mecánica cuántica avanzada", del que son coautores los profesores Ni Guangjiong y Chen de la Universidad de Fudan, es más vanguardista y utiliza tinta con moderación, lo que limita su legibilidad. Quizás sea porque mi hermano no es lo suficientemente bueno. El libro contiene una gran cantidad de temas de vanguardia en la mecánica cuántica moderna y tiene sus propios conocimientos únicos sobre muchos temas, lo cual es su principal ventaja. En general, no es adecuado como libro de texto para el autoaprendizaje.
La "Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Xu Zaixin es simple, fácil de entender y fluida, pero tiene algunas deficiencias en la mecánica cuántica relativista y de dispersión. En términos generales, los excelentes libros introductorios, especialmente el primer capítulo (descripción general de la mecánica cuántica), pueden captar rápidamente la esencia de la notación de Dirac.
Hace mucho que escuché que la "Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Yang Zesen es extremadamente complicada, especialmente el capítulo sobre dispersión, que nadie puede entender. Mi amigo no lo creyó al principio, pero luego le eché un vistazo y descubrí que, efectivamente, era bien merecido.
Los volúmenes 1 y 2 de "Mecánica cuántica" del Sr. Zeng Jinyan, como se mencionó anteriormente, son un buen libro de referencia.
Solo he leído otros libros, no. Puedes consultar otros artículos. Por ejemplo, cuadrado.
Conceptos clave:
1. Espacio de Hilbert
1. El vector de estado enfatizado en la mecánica cuántica es el llamado vector en el espacio de Hilbert. ¿Qué es el espacio de Hilbert? Cualquiera que crea en espacios lineales entiende que el espacio de Hilbert es un espacio de producto interno que realiza operaciones de producto interno en espacios lineales y satisface la condición de completitud. El espacio de Hilbert utilizado en mecánica cuántica es un espacio de Hilbert sobre el dominio de los números complejos.
2. El espacio de Hilbert puede ser de dimensión finita, de dimensión infinita, de dimensión continua o discreta, o incluso de dimensión de números irracionales.
3. En pocas palabras, el sistema de coordenadas que describe el vector de estado es la llamada representación, y describir la evolución del vector de estado en el tiempo es la representación de la escena. escena, Heisenberg pintó la escena y Dirac dibujó escenas (interacciones). Diferentes pinturas forman diferentes ecuaciones en diferentes expresiones. Por ejemplo, la expresión del cuadro de Schrödinger en representación coordinada es la famosa ecuación de Schrödinger.
El mismo vector de estado tiene diferentes representaciones en diferentes representaciones, pero es el mismo vector en el espacio de Hilbert, al igual que el mismo vector en el espacio euclidiano tiene diferentes representaciones en diferentes representaciones. sistema, y hay transformaciones de representación (coordenadas) entre diferentes representaciones (sistemas de coordenadas). La llamada transformación unitaria. Sin embargo, las cantidades mecánicas tienen relaciones de transformación similares en diferentes representaciones.
4. En cuanto a la llamada función de onda, encontré que en el libro sobre cantidades elementales no se distinguen los conceptos de función de onda y vector de estado. Es una mezcla. Tomando el libro de Zeng como ejemplo, la función de onda ψ (x) se utiliza primero para representar la amplitud de probabilidad, y su moda es proporcional a la probabilidad de ocurrencia. La llamada amplitud de probabilidad es un concepto importante que representa el valor de proyección del vector de estado sobre un vector base representado. (Al escribir esto, descubrí que el vector básico aún no se ha explicado, 555555 ~, ¡¡indefenso!! El módulo de la amplitud de probabilidad es proporcional a la probabilidad de tomar el valor propio del vector de estado a través de la mecánica. Por otro lado, use ψ (x, t) para representar el vector de estado, es decir, vectores equivalentes y derechos, por lo que es más preciso expresarlo usando el vector propio en representación de coordenadas
ψ(x, t)| gt; Estaba un poco confundido acerca de esto cuando estaba aprendiendo cantidades elementales.
El vector base es el * * * vector de identidad de una cantidad mecánica o un grupo de cantidades mecánicas, que es ortogonal y normalizado. Es una representación en el espacio de Hilbert. En términos sencillos, es un sistema de coordenadas. La cantidad mecánica es un tensor en el espacio de Hilbert, que generalmente es una matriz de segundo orden.
Notación de Dirac
La ventaja de la notación de Dirac es que divide el espacio de Hilbert en dos espacios que son duales entre sí.
Utilice el vector derecho |α> para representar el vector de estado, y el vector izquierdo
ltα|β gt; ltα|α gt; mayor o igual a 0 se llama módulo. La llamada normalización consiste en dividir
|α gt por
|β gt es el producto externo. Este es un operador.
Utilice A, B, C, etc. para representar el operador, (a |α>; = lt; α|A, si A=A, es un operador autoadjunto,
( ltα| A |α gt; = lt; α | A |α gt; = ltα| A |α gt; El valor esperado (media) del operador autoadjunto es un número real. es correcto. Vector, ; representa un vector recto,
ltα| A |β gt, que puede considerarse como (
ltα|(A |β gt; ;), es decir, un vector derecho y un vector izquierdo
3. Principios básicos de la mecánica cuántica:
La cantidad matemática que describe el estado microscópico es Hilbert. Un vector en el espacio, dos vectores que difieren por un factor complejo, describen el mismo estado.
Principio 2. La cantidad física que describe el microestado es el operador autoadjunto en el espacio de Hilbert. cantidad es , es el valor propio del operador correspondiente; la cantidad física A está en el estado | ψ> toma la probabilidad ai de cada valor, el vector de estado | ψ> es el vector propio normalizado según a {| ai >; gt y el número complejo del coeficiente Proporcional al cuadrado del número complejo de ci en la siguiente fórmula:
|ψ gt; =∑| ai ci ci = ltai |ψ gt;
del paquete de ondas Colapso: en |ψ>; si el valor ai se obtiene midiendo la cantidad física A, el sistema entra en el estado propio de A AI >; >Principio 3. X y el momento canónico P satisfacen la relación de reciprocidad en coordenadas rectangulares:
[Xi Pj]=ih /2πδij
Principio 4. La ley del cambio del microestado con el tiempo es la ecuación de Schrödinger.
Principio 5. Describe el vector de estado de un sistema de partículas idéntico. Para la transformación de cualquier par de partículas, es decir, bosones y fermiones, los vectores de estado son simétricos y antisimétricos, lo que refleja la indistinguibilidad. de las mismas partículas.
El llamado principio de superposición de estados fue bien presentado por el Sr. Ka. No solo enfatizó la conexión entre el estado de superposición y cada estado discreto, sino que también enfatizó la diferencia entre ellos. ellos: Dirac dijo: En superposición |ψ>, parte del sistema debe estar en |ψ1>;, algunos están en |ψ2>...,
También se puede decir que. estar en el estado de superposición |ψ>; el sistema no es |ψ1 >;Estado, ni |ψ 2 >Estado,..., es un nuevo estado
Eso es todo. y principios básicos para comprender los conceptos de la mecánica cuántica.