Bedste svar
Den første bog om QM, som jeg nogensinde har læst, var “A Quantum Mechanics Primer” af DTGillespie (http://www.amazon.com/quantum-mechanics-primer-Introduction-Non-relativistic/dp/0470299126/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&qid=1294850847&sr=8-1).
Selvom det er ret gammelt nu (1974), synes jeg det stadig er en af de bedste startertekster på QM derude. Det forudsætter ikke mere om læserdelen end fortrolighed med grundlæggende algebra i gymnasiet, beregning af en variabel, grundlæggende sandsynlighed og statistik og komplekse tal (selvom den gennemgår disse områder for læsere, der måske er lidt rustne). Den udvikler det grundlæggende konceptuelle og matematiske formalisme af ikke-relativistisk QM i en meget klar og tilgængelig stil med adskillige bearbejdede eksempler og øvelser, der dækker følgende nøgleemner:
- Eigenværdier og egenvektorer
- Hilbert space vektor alegbra
- Bølgefunktioner
- Kvanteobservationer og operatorer
- Kvanteteorien for måling
- Københavns fortolkning
- Den usikre Heisenberg Princip
- Schrodinger-ligningen
Den kulminerer i en diskussion af den 1-dimensionelle firkantede potentiale-brøndmodel af hydrogenatomet. Det er virkelig en smuk lille perle af bog og inspirerede mig faktisk til at skifte fokus for min interesse for fysik fra relativitet og astrofyik til kvantemekanik og partikelfysik.
Det undgår også den almindelige fejl fra andre angiveligt “indledende” tekster i QM, der straks nedsænker den studerende i forvirrende jargon, abstrakt matematisk formalisme og turgid, tør-som-skål, sætningssikre udstillinger, der næsten synes at være designet til at slå dem fra QM for livet!
Heldigvis ser det ud til, at jeg ikke er alene om den høje agtelse, som jeg holder denne bog i; den glødende ros fra andre korrekturlæsere på linket ovenfor bekræfter min opfattelse af det: o)
Selvfølgelig, når du først har taget fat på de grundlæggende begreber og matematiske værktøjer i ikke-relativistisk QM, som Gillespie udvikler, vil du være klar til det næste trin, hvilket betyder mere avancerede tekster, der introducerer så vigtige emner som kvantemekanisk spin og vinkelmoment og det relaterede matematiske maskineri (som kan være skræmmende for begynderen) og forberede læseren til virkelige anvendelser af QM såsom atom- og kernefysik. Der er selvfølgelig mange tekster, der dækker disse emner; nogle er gode, men mange er forfærdelige og undgås bedst. Af de gode kan jeg især lide “Foredrag om kvanteteori” af Christopher Isham (http://www.amazon.com/Lectures-Quantum-Theory-Mathematical-Foundations/dp/1860940013/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&s=books&qid=1294853306&sr=8-1-spell). Det tager Gillespies redegørelse for den grundlæggende konceptuelle ramme for QM til det næste niveau og forbereder læseren til mere avancerede emner, skønt dens vægt tendens til at være mere på de abstrakte teoretiske aspekter af QM end på dens praktiske anvendelser, så det er ikke for alle.
En anden god introduktionstekst, som jeg er stødt på for nylig, er “Quantum Mechanics Demystified” af David McMahon (http://www.amazon.com/Quantum-Mechanics-Demystified-David-McMahon/dp/0071455469/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&s=books&qid=1294853489&sr=1-1). Det starter næsten samme niveau som Gillespie og dækker mange emner, som Gillespie ikke gør, herunder spin og vinkelmoment og nogle anvendelser af disse. Dens styrke er, at den tilbyder adskillige udførte eksempler og masser af øvelser, så du virkelig får en chance for at opnå selvtillid og dygtighed i QMs matematiske maskineri. En lille kritik, jeg har af denne bog, er imidlertid, at korrekturlæsningen ser ud til at have været lidt sjusket nogle steder, og der er nogle vanskelige at skrive stavefejl i nogle af ligningerne, kunne snuble og forvirre den uforsigtige novice, så det er sandsynligvis bedst at læse denne bog sammen med en anden tekst, så du kan krydshenvise og kontrollere alt, hvad der ser mistænkeligt ud.
Når du har fået ikke-relativistisk QM dækket, er du klar til relativistisk QM, hvilket betyder kvantefeltsteori. Endnu en gang er der nogle gode introduktionstekster om dette emne, men mange virkelig forfærdelige. Kvantefeltsteori kan være vanskelig nok for nybegynderen (faktisk regnes det for at være det sværeste emne i hele fysikken på grund af dets konceptuelle abstraktion og tætte matematiske sprog) uden at have den ekstra hindring for dårlig skrivning og rystende sætning at overvinde! Heldigvis inkluderer serien “… Demystified” bind om relativitet, Quantum Field Theory og String Theory (jeg har alle fire, inklusive den på QM), og du kunne sandsynligvis gøre meget dårligere end at købe disse som billige, tilgængelige indledende tekster til hvert af disse felter, hvis det er den retning, du ønsker, at dit studie skal tage. Når du har læst disse, skal du være godt forberedt på at tackle de mere avancerede, klassiske tekster om disse emner af de “store navn” forfattere (f.eks. Misner, Wheeler & Thorne, Penrose, Hawking, Kaku, Witten).
Åh, og hvis du ønsker at komme ind i kvantefeltteori, er en bog, du virkelig burde læse fra starten, “Feynmans” afhandling “af Richard Feynman (http://www.amazon.com/Feynmans-Thesis-Approach-Quantum-Theory/dp/9812563806/ref=sr\_1\_1?s=books&ie=UTF8&qid=1294855895&sr=1-1). Det er et genoptryk af ph.d.-afhandlingen fra den store amerikanske fysiker Richard Feynman (Nobelprisen for kvanteelektrodynamik, 1965), hvor han først udviklede sin “rumtidstilgang” til QFT og Feynman-stien integral formalisme, som nu er en standard matematisk formalisme i QFT og partikelfysik. Så det er ikke kun et banebrydende arbejde med hensyn til QFTs historie, men du lærer en af dens vigtigste matematiske formaliteter fra den fyr, der faktisk opfandt det! Før jeg køber nogen anden bog på QM, vil jeg virkelig anbefale, at du starter med Gillespie!: o)
Svar
Ok, lad mig indrømme, at jeg bliver ukonventionel! Læs dette, hvis du tror på ordsproget “Gå til mestrene”.
Først er der to kvantemekanikker.
1.Old Quantum Mechanic s (1900–1924)
2. Ny kvantemekanik (1924-indtil nu)
For gammel kvanteteori kan jeg anbefale tre gode kilder.
- Arnold Sommerfeld Atomic Structure and spectral lines. (En bog, der blev lært af Quantum-pionerer, herunder Max Born, Heisenberg osv.)
- Kilder til kvantemekanik af Van der Waerden. (Dette er en samling af 17 originale papirer fra Quantum-pionerer. Dette inkluderer også 5 originale papirer i Modern Quantum Mechanics)
- D.ter Haar Old Quantum theory. (En enkel, kort og præcis redegørelse for originale papirer fra Old Quantum Theory af tidlige Quantum Theory-grundlæggere)
Nu kommer vi tilbage til New Quantum-teorien, mange mennesker taler om Hilbert Spaces, Dirac Notations uden engang forstå Debroglie-bølger, eller de ved ikke engang, hvad der er en fasebølge, eller hvorfor det er større end lysets hastighed på trods af begrænsning af særlig relativitet.
Første moderne QM startede med Debroglie Paper on Wave Mechanics efterfulgt af Heisenberg ” s Paper og efterfølgende løsning af både Heisenbergs Matrix Mechanics og Schrodingers Wave Mechanics (se historien for at lære om den bitre professionelle kamp mellem de to og hvordan endelig Schrodinger var i stand til at sidestille begge former som ækvivalente for evigt).
Så læs først
1.Debroglie Paper English Translation (Om teorien om Quanta – et fremragende papir, som jeg ofte sidestiller med selv nogle af Einsteins bedste artikler, da det er så pædagogisk og omfattende) ( 80 sider)
https : //www.google.com/url? sa = t
2.Hvis du ikke finder det nemt, skal du læse Debroglie-bogen om Introduktion til Bølgemekanik (250 sider)
Nu ved du, hvad der er bølgemekanik.
3. Næste læs Hiesenbergs fysiske principper for kvantemekanik for at lære om Heisenbergs usikkerhedsprincip (200 sider). (Læs den gratis Hiesenbergs 1927 papir-engelsk oversættelse (40 sider) fra NASAs websted, der sprænger hele sindet ved at opdele Quantum Problem Step ved trin. Ved du nogensinde, hvad der faktisk er problemet med at måle rum, tid eller noget i Quantum-verdenen sammenlignet med den klassiske verden? Læs dette for at finde ud af det.
https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19840008978
4. Nu med baggrunden er du klar til at læse den mest spændende del af operationel QM! Velkommen til Dirac ” s Principper for kvantemekanik. (Elegance ubegrænset). Mange PPL taler om Diracs bra-ket notation uden at vide hvad det betyder. Læs dette fra den originale forfatter. Min favorit er hans elegante 2-siders afledning af Positron fra Relativistic Quantum Mechanics) (300 sider)
Nu ville du være blevet forelsket i Diracs Elegance, men pas på, før du forsvinder med problematiske Dirac Notations, som er matematisk upræcise på trods af dens elegance.
5. Så læs John Von Nuemans bog om matematiske fundamenter for kvantemekanik for et sidste strengt matematisk præg. (Meget interessant bog med 100 procent pædagogik, men antager du ved lidt om QM, før du læser dette. En ægte klassiker.) (ca. 450 sider)
6. Nu er dette klassikere, så opdater dig selv med Shankars Principles of Quantum Mechanics-bog. (650 sider ca.)
Den ene bog, der giver adgang til en absolut nybegynder, vil være Arthur Beiser Concepts of Modern Physics, som er en bachelorbog med enkel og nem tilgang, men pas på, du bliver muligvis nødt til at se på klassiske bøger, der er nævnt ovenfor senere.
En anden god mellemliggende bog vil være Townsends bog “En moderne tilgang til kvantemekanik”, som giver en sammensat redegørelse for to store klassikere, Feynmans forelæsning bind 3 og JJSakurais moderne kvantemekanik. Spin og matrixmekanik behandles med enestående lethed og forståelse i denne bog.
Læs så mange forskningsopgaver som muligt at føle kvantefysikken i dit blod.I min personlige erfaring vil du aldrig være i stand til at sidestille den indsigt, du får fra originale papirer og monografier (som forfattere som Pauli, deBroglie, Dirac og andre) fra tekstbøger hvor som helst. Mens du læser et papir for første gang, kan du ikke forvente at få alt det fra det under førstebehandlingen. Udfyld papiret en gang og læs dem igen tre gange for at få et glimt af intuition og indsigt, som du ikke kan forvente af andre mestre (originale forfattere).
7.Nogle mere avancerede emner inkluderer Bells uligheder, som kan læses fra John Bells talbare og usigelige i kvantemekanik (en samling af Bells originale papirer). Men for at forstå denne fastere er du nødt til at læse David Bohms Quantum Theory-bog for at vide om skjult variabelteori.
8. En anden god bog til at lære om Feynmans vejintegraler ville være fra Feynmans mester peice Kvantemekanik og stienintegraler, hyldet af mange som den bedste kilde til at lære om stiintegralformulering af kvantemekanik.
9. Sidst men ikke mindst skal du vide om mange verdens teorier om Hugh Everett, som kan læres fra Bryce s DeWitts bog om det samme. Du får brug for dette for at vide mere om mig opgørelsesproblem i kvantemekanik, der har befyldt større sind i det sidste århundrede inklusive Einstein. Her vil vi se, hvordan en måleproces beskrevet i kvantemekanik er ufuldstændig, da opsætningen ikke inkluderer observatøren som en del af opsætningen.
PS By nu ville du være blevet en pro i QM. Lær af nylige forskningsartikler og andre tidsskriftartikler. Dette svar antager, at du kender nok klassisk mekanik. Hvis ikke Læs Cornelius Lanczos-bogen “The Variational Principles of Mechanics” og undgå Goldstein hvis du ikke studerer til lønklasse eller eksamen.
Glad læsning !!!