Recomendaciones de libros sobre mecánica cuántica

"Buscando el gato de Schrödinger" (Editorial Hainan), este libro está mal traducido, pero el contenido es bastante bueno, creo que es el mejor hasta ahora.

El cuarto volumen de la serie de libros First Promote es "New Quantum World", ¡que es muy bueno! También el primer impulso fue el libro "Ghosts in the Atom", que era una colección de entrevistas de finales de los años 80 y debates sobre diversas explicaciones. Es bueno leer este libro después de saber un poco sobre él.

Hay un libro en la serie Fulcrum de la editorial Jilin People's llamado "¿Dónde debería estar el dios del destino? Un análisis de la mecánica cuántica", que es un poco filosófico y demasiado breve. Para primera lectura, pero sigue siendo bueno.

"Historia de la Física Cuántica" es el único buen libro escrito por un chino. La versión electrónica se puede encontrar fácilmente en línea.

Para más trabajos profesionales sobre el desarrollo histórico, puedes 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 pocas palabras" y hay pocas fórmulas.

Algunas de las obras de divulgación científica más prestigiosas en el extranjero: “Los Hilos del Universo”, “Del 1 al Infinito”, “El Nuevo Mundo Cuántico”, “El Nuevo Cerebro del Emperador”.

Por mucho que leas libros de divulgación científica, todavía estás en un nivel amateur. Para obtener un libro introductorio más profesional, puede leer "Feynman Lectures on Physics (Volumen 3)". Esta conferencia se puede leer de forma ligera o profunda y debe ser leída tanto por estudiantes como por profesores de física.

Para obtener una versión popular de las conferencias de Feynman, puede consultar "Feynman's Introduction to Physics", 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 así no podrás encontrar el norte a la hora de resolver problemas. Para dominar verdaderamente su concepto es necesario aprender el conocimiento del espacio de Hilbert y la simbología de Dirac, siendo esta última la más importante. Yumeng cree:

Primero, los criterios más importantes para un excelente libro de mecánica cuántica son: explicar el espacio de Hilbert de una manera simple y fácil de entender y en una gran cantidad de espacio, y enseñar a fondo los símbolos de Dirac.

En segundo lugar, se deben enunciar claramente de 5 a 6 principios o supuestos básicos de la mecánica cuántica.

En tercer lugar, hay que señalar pasos o conceptos clave.

Analicemos libros de texto nacionales populares basados ​​​​en los principios anteriores

1 Zeng Jinyan "Introducción a la mecánica cuántica"

2 Zhou Shixun "Mecánica cuántica"

3 Yin Hongjun "Mecánica cuántica"

4 Su Rukeng "Mecánica cuántica"

En primer lugar, quiero decir que no existe un libro de texto nacional sobre mecánica cuántica elemental. que explica claramente los conceptos. Especialmente, encabezado por "Introducción a la mecánica cuántica" del Sr. Zeng Jinyan de la Universidad de Pekín. Este libro tiene una gran circulación y lo usé cuando era estudiante. Hablando francamente. Tiene muy pocos errores, pero este no es de ninguna manera el estándar de un buen libro. Solo tiene dos páginas sobre los símbolos de Dirac y el lenguaje no es claro y casi no se mencionan puntos clave. Creo que incluso si P A M. Dirac viniera en persona, tal vez no sería capaz de entenderlo. :), en cuanto a "Mecánica cuántica" del profesor Zeng ocupa el primer lugar. El segundo volumen es realmente detallado, pero las deficiencias siguen siendo las mismas. Como libro de texto de posgrado, no tiene un sistema teórico completo. Cuando se usa como diccionario, se puede usar como libro de referencia, pero no es adecuado. un libro de texto.

La "Mecánica cuántica" escrita por el Sr. Zhou Shixun de la Universidad de Fudan es mucho mejor que la de Zeng Jinyan. Aunque es un poco más antigua, la explicación es más completa y los pasos más detallados. Por supuesto, no es necesario seguir el ritmo de los tiempos a la hora de prepararse para los exámenes de acceso al posgrado. No hay nada de malo en ser mayor.

"Mecánica cuántica", compilado por el Sr. Yin Hongjun de la Universidad de Ciencia y Tecnología, es un libro de texto para estudiantes universitarios y posgraduados. Hay mucho escrito sobre los espacios de Hilbert y Dirac. símbolos, pero no forma una línea principal. Es una lástima. Además, el diseño es un poco desordenado y la impresión es deficiente. Me pregunto si hay alguna mejora en la segunda edición (?). Creo que sería bueno modificarlo para que esté completamente orientado a la mecánica cuántica elemental.

Universidad de Fudan, "Mecánica cuántica" del Sr. Su Rukeng es el mejor entre los libros anteriores. La explicación es muy completa y la cobertura es muy amplia. Recientemente, vi la edición de educación superior de "Mecánica cuántica" del Sr. Su en una librería. Este libro cubre el contenido de los cursos de posgrado y habla un poco más sobre los símbolos de Dirac. Sin embargo, todavía no quiero usarlo. libro para resolver algunos problemas. Comprender la mecánica cuántica es básicamente un sueño.

El mejor libro de introducción a la mecánica cuántica elemental o avanzada que he leído hasta ahora es la versión en inglés de "Quantum Mechanics" del francés Cohen et al. El primer volumen del primer volumen tiene una traducción al chino. Liu Jia Mo, esperando traducción. El grosor del libro es asombroso. Los volúmenes superior e inferior de la versión en inglés tienen medio pie de grosor, pero se ve muy bien. La escritura en todo el libro es fluida y ayuda a mejorar la escritura en inglés, jaja. El texto principal y los artículos complementarios están separados. Los principiantes pueden optar por leer. Todo el contenido comienza con la cuántica elemental. En el segundo capítulo, se describen en detalle el conocimiento del espacio de Hilbert y el símbolo de Dirac, las principales herramientas matemáticas de la mecánica cuántica. en términos simples Nota: Aprenda La herramienta más importante para comprender los principios de la mecánica cuántica. Creo que sí: la visualización del espacio de Hilbert y el hábil uso de los símbolos de Dirac. Al unificar principios y matemáticas, básicamente se puede entender la mecánica cuántica. Casi no es necesario estudiar para comprender este libro "Gran cantidad".

Nota: Cohen es un físico muy poderoso y ganador del PREMIO NOBEL. Ganó el premio junto con Zhu Liwen y otros en 1997. Además, perdió la oportunidad de ganar una o dos décadas atrás.

Por último, lo que me gustaría añadir es que si se quiere entender la mecánica cuántica, es inútil e imposible fijarse en las "cantidades primarias" porque las cantidades iniciales básicamente no implican el conocimiento de Hilbert. el espacio y el sistema de símbolos de Dirac. Si dedica la energía de lectura inicial a un excelente libro de gran volumen, rápidamente captará su esencia. Para ser honesto, la mejor manera de leer un libro es leer el clásico original.

Creo que el conocimiento del espacio de Hilbert y los símbolos de Dirac no son muy abstractos ni difíciles de entender, ya que son tan importantes para la comprensión de la mecánica cuántica, espero que los profesores del Ministerio de Educación los revisen. el plan de estudios de pregrado en mecánica cuántica, incluirlo en la medición preliminar y describirlo en detalle.

Hay muchas obras maestras de gran volumen, en su mayoría procedentes del extranjero. Las cuatro obras maestras cuánticas populares son: la de Neumann, la de Heisenberg, la de Pauli y la de Dirac. "Los principios de la mecánica cuántica" de Dirac es el más famoso y conocido como la voz del rey. También es el único que he visto. Entre ellos, la cuarta edición tiene una traducción al chino, traducida por Chen Xianheng. Solo tiene más de 300 páginas. Te sugiero que la busques y hagas una copia. La esencia del libro es (nota: mi opinión no es autorizada). Establece el sistema formal de la física cuántica, unifica la expresión formal de diferentes escenas y apariencias y enfatiza el proceso de formación del pensamiento físico. De hecho, después de leer este libro, me di cuenta de que estudiar física es modificarla, expresar mejor las leyes del movimiento del universo y trascender las limitaciones de la experiencia consciente humana. Jaja, esto cada vez está más lejos.

Otros libros de texto famosos incluyen:

"Mecánica cuántica, teoría no relativista". de Landau y Lifshitz,

"Mecánica cuántica" de Schiff. Traducción al chino,

El libro de Landau es una súper obra maestra. Lo he copiado y aún no lo he leído, por lo que es difícil decir

La mecánica cuántica de Schiff también es una obra maestra. y cubre una amplia gama de temas. Es bastante satisfactorio y me da sueño.

Los materiales didácticos nacionales de gran volumen parecen ser mucho mejores que los preliminares.

Por ejemplo,

"Mecánica cuántica avanzada" escrita por el Sr. Lin Kaxing de la Universidad Normal de Beijing,

"Mecánica cuántica avanzada" en coautoría con el Sr. Ni Guangjiong y el Sr. Chen Suqing de la Universidad de Fudan,

"Mecánica cuántica" del Sr. Zhang Qiren de la Universidad de Pekín,

Dos volúmenes de "Mecánica cuántica" del Sr. Zeng Jinyan de la Universidad de Pekín

"Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Yang Zesen

"Mecánica cuántica" del Sr. Zhang Yongde,

"Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Xu Zaixin. Espere

Repasemos brevemente algunos de ellos.

"Mecánica cuántica avanzada" escrito por el Sr. Ka Xinglin, lo recomiendo como el primer libro de texto de gran volumen en China La discusión matemática. El libro es muy riguroso y la lógica es extremadamente clara. Los capítulos 1 y 2 analizan respectivamente la estructura teórica del espacio de Hilbert y la mecánica cuántica. También colocan los símbolos de Dirac en la base matemática del espacio de Hilbert y realizan un análisis riguroso. anula mi comprensión del concepto de mecánica cuántica. ¡Se disiparon todas las dudas y me sentí tan maravilloso! ! El Sr. Ka es el presidente de la Asociación de Investigación de Mecánica Cuántica de la Universidad Nacional, lo que demuestra que su estatus en el país es verdaderamente digno de su nombre. Si quiero hablar de deficiencias, creo que este libro es más adecuado como segundo libro de texto de gran volumen para estudiantes de posgrado en física. Cuando estudie por primera vez, debe elegir un libro de texto de gran volumen que tenga discusiones matemáticas menos rigurosas y. es más legible. Luego, lea la "Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Ka para clasificar de manera integral los conceptos y sistemas. El Sr. Ka ha logrado grandes avances en el álgebra de operadores, lo que hace que todo el libro parezca muy hermoso. Para buscar la unidad entre forma y lógica, el Sr. Ka ni siquiera incluyó la integral de ruta de Feynman en el libro, lo cual es un poco lamentable. . Sin embargo, Feynman escribió una vez una monografía sobre integrales de trayectoria y es fácil de entender. Puedes leer este libro directamente.

"Mecánica cuántica avanzada", escrita en coautoría por el Sr. Ni Guangjiong y el Sr. Chen Suqing de la Universidad de Fudan, tiene una discusión relativamente vanguardista y usa tinta con moderación, lo que limita su legibilidad. Los hermanos no tienen el conocimiento suficiente. Este 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 gran ventaja. En términos generales, no es adecuado utilizarlo como libro de texto para el autoaprendizaje.

La "Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Xu Zaixin explica de una manera simple y fácil de entender, y la escritura es fluida, pero hay algunas deficiencias en la dispersión y la mecánica cuántica relativista. Un buen libro introductorio, especialmente el primer capítulo (Descripción general de la mecánica cuántica) está muy bien enseñado y permite captar rápidamente la esencia de los símbolos de Dirac.

Durante mucho tiempo se ha oído que la "Mecánica cuántica avanzada" del Sr. Yang Zesen es extremadamente complicada, especialmente el capítulo sobre la dispersión, que nadie puede entender. Mi hermano no lo creyó al principio, pero cuando vino a verlo, descubrió que efectivamente era bien merecido.

Volúmenes 1 y 2 de “Mecánica Cuántica” del Sr. Zeng Jinyan Como dije antes, es un buen libro de referencia.

Solo he visto pero no leído otros libros. Puedes consultar otros artículos. Por ejemplo, http://fangwu.org/index.shtml de Fang

Conceptos importantes:

1. Espacio de Hilbert

1. El vector de estado destacado en la mecánica cuántica es el vector en el llamado espacio de Hilbert. ¿Qué es el espacio de Hilbert? Creo que todos en el espacio lineal entienden que el espacio de Hilbert es un espacio de producto interno que agrega una operación de producto interno a un espacio lineal y satisface la condición de integridad. El espacio de Hilbert utilizado en mecánica cuántica es el espacio de Hilbert en el campo de números complejos.

2. Los espacios de Hilbert pueden ser de dimensión finita, de dimensión infinita, de dimensión continua o discreta, o incluso irracionales.

3. En pocas palabras, el sistema de coordenadas que describe el vector de estado es la llamada representación, y la descripción de la evolución del vector de estado en el tiempo es la pintura, por ejemplo: pintura de Schrödinger, pintura de Heisenberg, pintura de Dirac (interacción). Diferentes escenas se expresan en diferentes representaciones para formar diferentes ecuaciones. Por ejemplo, la expresión de la escena de Schrödinger en representación coordinada es la famosa ecuación de Schrodinger.

El mismo vector de estado tiene diferentes expresiones en diferentes representaciones, pero todos son el mismo vector en el espacio de Hilbert, al igual que el mismo vector en el espacio euclidiano tiene diferentes expresiones en diferentes sistemas de coordenadas, existe una representación. Transformación (coordenada) entre diferentes representaciones (sistemas de coordenadas). Ésa es la llamada transformación positiva. Las cantidades mecánicas tienen relaciones de transformación similares en diferentes representaciones.

4. En cuanto a la función de onda, descubrí que los libros de matemáticas elementales no distinguen entre los conceptos de función de onda y vector de estado. En su lugar, utilice una mezcla de ellos. Tomando el libro de Zeng Jinyan como ejemplo, la función de onda Ψ (x) se utiliza primero para representar la amplitud de probabilidad, y su módulo cuadrado es proporcional a la probabilidad de ocurrencia. La llamada amplitud de probabilidad es un concepto importante que representa el valor de la proyección del vector de estado sobre un vector base de una representación. (Al escribir esto, me di cuenta de que el vector base aún no se ha explicado, 555555~, ¡¡estoy indefenso!!) El cuadrado modular de la amplitud de probabilidad es proporcional a la probabilidad de que la cantidad mecánica tome el valor propio del vector de estado. Por otro lado, Ψ(x, t) se utiliza para representar el vector de estado, que es equivalente a un vector derecho. Por lo tanto, un vector propio en la representación de coordenadas se expresa como Ψ(x, t) |xgt; . Estaba un poco confundido acerca de esto cuando aprendí a hacerlo por primera vez.

El vector base es el vector propio más idéntico de una cantidad mecánica o de un grupo de cantidades mecánicas, y está normalizado ortogonalmente. Todos los vectores básicos de una cantidad mecánica o de un grupo de cantidades mecánicas se distribuyen en una representación en el espacio de Hilbert. En términos sencillos, se trata de un sistema de coordenadas. La cantidad mecánica es un tensor en el espacio de Hilbert, normalmente de segundo orden, es decir, una matriz.

2. Símbolo de Dirac

La ventaja del símbolo de Dirac es que el espacio de Hilbert se divide en dos espacios que son duales entre sí.

Utilice el vector derecho |αgt; para representar el vector de estado, y el vector izquierdo lt; α| para representar su vector ***Er, lt;

lt;α|βgt; es el producto interno y su valor es un número complejo. lt;α|αgt; es mayor o igual a 0, lo que se denomina cuadrado modular. La llamada normalización consiste en dividir |αgt por la raíz cuadrada de lt;α|αgt;.

|βgt;lt;α| es el producto exterior. Este es un operador.

Utilice A, B, C, etc. para representar operadores, (A|αgt; =lt; α|A, si A=A, es un operador hermitiano,

(lt ;α|A|αgt; =lt;α|A|αgt;=lt;α|A|αgt;, que es el llamado valor esperado (valor promedio) del operador hermitiano es un número real.

Nota: varios significados representacionales: |αgt; es el vector derecho, lt; α| es el vector izquierdo, A representa el operador, A|αgt representa un vector derecho, α|A; representa un vector izquierdo, A siempre actúa sobre el vector derecho desde la izquierda y actúa sobre el vector izquierdo desde la derecha. α | A | βgt; |A| )|βgt; es decir, el producto interno de un vector izquierdo y un vector derecho o lt; es a. Definido

3. Principios básicos de la mecánica cuántica:

Principio 1. La cantidad matemática que describe el estado microscópico es un vector en el espacio de Hilbert, que difiere en un factor complejo De. Dos vectores describen el mismo estado.

Principio 2. El operador hermitiano en el espacio de Hilbert describe la cantidad física del microestado; que la cantidad física A toma cada valor ai en el estado |Ψgt; es proporcional al cuadrado complejo del coeficiente de |aigt en la expansión del vector de estado |Ψgt según el vector propio normalizado {|aigt;} de A; , es decir, proporcional al cuadrado complejo de ci en la siguiente fórmula:

|Ψgt;=∑|aigt;ci ci=lt; ai|Ψgt;

El colapso de el paquete de ondas: en Para un sistema en el estado |Ψgt, si se mide la cantidad física A y se obtiene el valor ai, entonces el sistema entra en el estado propio de A |aigt;

Principio 3. El operador de posición

Principio 4. La ley del cambio de estado microscópico con el tiempo es la ecuación de Schrödinger.

Principio 5. Al describir el vector de estado de un sistema de partículas idéntico, la transformación de cualquier par de partículas es simétrica y antisimétrica, a saber: bosones y fermiones. Refleja la indistinguibilidad de partículas idénticas.

El llamado principio de superposición de estados, Sr. Ka, lo dijo muy bien. Es necesario enfatizar no solo la conexión entre el estado de superposición y cada estado discreto, sino también la diferencia entre ellos. Dirac dijo: Parte del sistema en el estado de superposición |Ψgt; debe estar en |Ψ1gt;, y parte del mismo debe estar en |Ψ2gt;...,

También se puede decir que el sistema en el estado de superposición |Ψgt; no es el estado |Ψ1gt; no es el estado |Ψ2gt,..., es un nuevo estado.

Eso es todo. Las anteriores son las herramientas matemáticas y los principios básicos para comprender los conceptos de la mecánica cuántica.