量子物理学的基础是什么

513好学 2023-03-21 20:01 编辑:admin 272阅读

一、量子物理学的基础是什么

量子力学有四条基本假设

1)粒子系统每一状态与希尔伯特空间L2的一个元素(即矢量)相对应

2)物理量与L2空间中的线性厄米算符相对应,主要物理量的算符形式来自于物理假定;在任意量子态上,物理量F只能取算符F^的各种谱值;物理量F在量子态|v(t)>的平均值F=<v|F^|v>/<v|v>

3)量子系统只能处于满足薛定谔方程的状态

4)全同性原理与对称性假设

玻尔有一段话:并没有什么量子世界,只有一个抽象的量子物理学的描述。认为物理学的任务是去发现自然究竟是怎么样的想法是错误的。物理学只有关于我们对自然能做何描述。就是说人们根本不可能判断自然到底是什么,我们只能讨论如何来描述自然。

二、量子物理和宇宙学的入门书籍有哪些

量子物理和宇宙学的入门书籍有: 宇宙学,需要张量分析,泛函分析,群论,微分几何初步。其他的比如微分方程、特殊函数等等都是接触物理必修的,此处不提。 Classical Mechanics 力学。其实随便拿一本书就够看了。牛顿力学较为简单,关键是要学习 Lagrangian mechanics,Hamiltonian mechanics。 Landau 的 Mechanics (豆瓣) 可以作为入门书籍。Landau 的书初看比较难,但是其书自成体系,思维缜密,可以省却很多功夫。 再简单点的话,可以挑工科的理论力学看看,但是,初看简单,其实后患无穷。 Optics 个人觉得可以跳过。但是需要了解一下内容。读一下 Fundamentals of Physics (豆瓣) 里面的相关部分。需要知道偏振,Stokes 符号方法等等。光学在宇宙学里面很关键,但是用到的并不太多,也可以用到的时候在回来翻书。 Statistical Mechanics and Thermodynamics 这是物理中很精要的一个部分。所以入门必修。 热学:热学可以少花点功夫。我只看过一本纯热学的书,就是秦允豪的 热学 (豆瓣) 。主要掌握热力学四大定律和热力学状态方程是怎么回事。这本书太厚了。确实可以不读。 经典:当然是 Pathria 的 统计力学・第2版 (豆瓣) 。缺点是看到后面比较难。 简单些,可以读一下已故的汪志诚老先生的 热力学.统计物理 (豆瓣)。这本书涵盖了热力学和统计物理的基础,比较薄,写的也不错。 Electronics 可略过。 Electromagnetism 必须学。虽不是最简单的,但可以说是最容易明白的场论。看 Hooft 这个列表的意思是包含了 Electrodynamics。这个要简单可以很简单,要复杂可以复杂的谁也解决不了。可以完整的读书,或者简单的按照 Hooft 的相关条目(Gerard ’t Hooft, Theoretical Physics as a Challenge#Electromagnetism)来把相关问题看了。 经典:Jackson 的 经典电动力学 (豆瓣) 。很贵,我买了两次,丢了两次(应为被盗,有次可见此书之经典)。一直都没有真正的读完。这本书如果只是想要了解电动力学,内容有点太多了。 简单些,郭硕鸿的 电动力学 (豆瓣) 可以看。比较薄。但是可以只了解一下电动力学的核心内容。 Quantum Mechanics 既然说的是基于经典场论的宇宙学,此处略去。

三、量子力学入门看哪本书比较好?

仅仅是提高量子力学,而非更高层次物理的话:(陈列的书中若看过的,请无视!)

最最最基础(版本都介绍了,物理系常用的都行):1、高数(上、下册);2、概率论与数理统计;3、线性代数;4、力学;5、电磁学;6、原子物理学;7、光学 ;

进阶:1、理论力学教程(周衍柏);2、理论力学(沈惠川);3、理论力学(朗道);4、数学物理方法(梁昆淼);5、量子力学概论(格里菲斯);

较高要求(能考起理论物理专业研究学生级别或者比较熟悉量子力学):1、量子力学(曾谨言 卷一);2、mathematics 、matlab和fortran软件;3、电动力学(郭硕鸿);4、热力学与统计物理(汪志成);5、量子力学(张永德);6、量子力学习题精选与剖析(曾谨言 钱伯初);7、量子力学习题精解(张永德);8、量子莱根谭(张永德)。

格里菲斯版《量子力学概论》适合初学;曾谨言的书详实全面适合全面学习。我个人比较喜欢张永德的量子力学系列,思路清晰但对初学者不友好。

四、我怎么样才可以研究量子物理学?

量子物理的基础是数学,对于初级的水平(大致相当于大学前期的阶段)来说,需要掌握高等数学、线性代数、复变函数以及概率论的相关内容,另外也会涉及到数理方程(或者叫做偏微分方程)的部分内容,量子力学涉及的某些概念需要一些经典物理学和相对论力学的知识,掌握了以上这些就可以说达到系统性学习物理的入门需要了;

对于专业级的水平(大致相当于大学后期和研究生阶段),必须掌握好群论,另外还有一些专业方面的工具就不大清楚了(本人身为工科专业学生,理科的东西还是了解不够深入),掌握了以上大概可以算是接触到现代物理学了;

如果更进一步,估计都是一些规范场论的前沿理论范围;当然如果需要解决黑洞等问题,目前比较有生命力的是弦理论,不过这东西的数学是出了名的难,不知有无理科大拿前来普及一下。

另外看到你在前一位知友的追问,吐槽一下:中学阶段的物理学基本上都是停留在定性分析,要进行更加深入的学习需要重起炉灶(关键是数学基础不够牢固),对未来的学习只能作为一个参考。

关于学习的必要:固然我们目前的物理学在奇点失效,可是在奇点以外的其它宇宙区域,目前的物理学都能做出准确的预测,假如因为奇点的缺陷就完全抛弃,是否过于武断?即使未来有新的物理学,也必然要与当前的物理学兼容,所以未来的物理学也必然是从当前的发展而来的。

先把初高中物理学习好吧=。=