¿Cuáles son algunos buenos recursos para aprender mecánica cuántica, específicamente para principiantes, diletantes y aquellos interesados ​​en la autoaprendizaje? P.ej. libros, videos y otros medios.

La mejor respuesta

El primer libro sobre QM que leí fue «A Quantum Mechanics Primer» de DTGillespie (http://www.amazon.com/quantum-mechanics-primer-Introduction-Non-relativistic/dp/0470299126/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&qid=1294850847&sr=8-1).

Aunque es bastante antiguo ahora (1974), creo que sigue siendo uno de los mejores textos de inicio sobre QM que existen. No asume más en parte del lector que la familiaridad con el álgebra básica de la escuela secundaria, el cálculo de una variable, la probabilidad básica y la estadística, y los números complejos (aunque revisa estas áreas para lectores que pueden estar un poco oxidados). Desarrolla los conceptos básicos matemáticos y conceptuales formalismo de QM no relativista, en un estilo muy claro y accesible, con numerosos ejemplos trabajados y ejercicios, cubriendo los siguientes temas clave:

  • Autovalores y autovectores
  • Espacio de Hilbert vector alegbra
  • Funciones de onda
  • Operadores y observables cuánticos
  • La teoría cuántica de la medición
  • La interpretación de Copenhague
  • El incierto de Heisenberg Principio de ty
  • La ecuación de Schrodinger

Culmina en una discusión del modelo de pozo de potencial cuadrado unidimensional del átomo de hidrógeno. Realmente es una hermosa joya de libro, y de hecho me inspiró a cambiar el enfoque de mi interés en la física de la relatividad y la astrofia a la mecánica cuántica y la física de partículas.

También evita el error común de otros supuestamente Textos «introductorios» en QM que sumergen inmediatamente al estudiante en una jerga desconcertante, formalismo matemático abstracto y exposiciones turgentes, secas como tostadas, a prueba de teoremas, ¡que casi parecen diseñadas para apagarlos de por vida!

Felizmente, parece que no estoy solo en la alta estima en la que tengo este libro; el elogio entusiasta de otros revisores en el enlace de arriba confirma mi opinión al respecto: o)

Por supuesto, una vez que se haya familiarizado con los conceptos básicos y las herramientas matemáticas de QM no relativista que Gillespie desarrolla, estar listo para el siguiente paso, lo que significa textos más avanzados que introducen temas tan importantes como el espín mecánico cuántico y el momento angular y la maquinaria matemática relacionada (que puede ser intimidante para el novato) y preparar al lector para aplicaciones de QM en el mundo real como la física atómica y nuclear. Hay muchos textos que cubren estos temas, por supuesto; algunos son buenos, pero muchos son terribles y es mejor evitarlos. De las buenas, me gusta particularmente «Lectures on Quantum Theory» de 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). Lleva la exposición de Gillespie del marco conceptual básico de QM al siguiente nivel y prepara al lector para temas más avanzados, aunque su énfasis tiende a estar más en los aspectos teóricos abstractos de QM que en sus aplicaciones prácticas, por lo que es no para todos.

Otro buen texto introductorio con el que me he encontrado recientemente es «Mecánica cuántica desmitificada» de 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). Empieza casi en el mismo nivel que Gillespie, y cubre muchos temas que Gillespie no cubre, incluido el giro y el momento angular y algunas aplicaciones de estos. Su fortaleza es que ofrece numerosos ejemplos trabajados y muchos ejercicios, por lo que realmente tienes la oportunidad de lograr confianza y competencia. en la maquinaria matemática de QM. Sin embargo, una pequeña crítica que tengo de este libro es que la corrección parece haber sido un poco descuidada en algunos lugares, y hay algunos errores tipográficos difíciles de detectar en algunas de las ecuaciones que podría tropezar y confundir el novato desprevenido, por lo que probablemente sea mejor leer este libro junto con otro texto, para que pueda hacer referencias cruzadas y verificar cualquier cosa que parezca sospechosa.

Una vez que haya cubierto la QM no relativista, estará listo para QM relativista, que significa teoría cuántica de campos. Una vez más, hay algunos buenos textos introductorios sobre este tema, pero muchos realmente horribles. La teoría cuántica de campos puede resultar bastante difícil para el principiante (de hecho, se considera que es la materia más difícil de toda la física, debido a su abstracción conceptual y al denso lenguaje matemático) sin tener el obstáculo adicional de una mala redacción y una tipografía espantosa. ¡para superar! Afortunadamente, la serie «… Desmitificado» incluye volúmenes sobre la relatividad, la teoría cuántica de campos y la teoría de cuerdas (tengo las cuatro, incluida la de QM), y probablemente podrías hacer mucho peor que comprarlas como una introducción barata y accesible. textos a cada uno de estos campos, si esa es la dirección que desea que tome su estudio. Una vez que los haya leído, debe estar bien preparado para abordar los textos clásicos más avanzados sobre estos temas de autores de «renombre» (por ejemplo, Misner, Wheeler & Thorne, Penrose, Hawking, Kaku, Witten).

Ah, y si quieres adentrarte en la teoría cuántica de campos, un libro que deberías leer desde el principio es «Feynman» s Thesis «de 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). Es una reimpresión de la tesis doctoral del gran físico estadounidense Richard Feynman (Premio Nobel de electrodinámica cuántica, 1965), en la que desarrolló por primera vez su «enfoque espacio-temporal» para QFT y el formalismo integral de la trayectoria de Feynman, que ahora es un formalismo matemático estándar en QFT y física de partículas. Por lo tanto, no solo es un trabajo fundamental en términos de la historia de QFT, ¡sino que aprenderá uno de sus formalismos matemáticos más importantes del tipo que realmente lo inventó! Sin embargo, antes de comprar cualquier otro libro sobre QM, ¡realmente te recomiendo que empieces con Gillespie!: o)

Respuesta

Ok déjame confesar que voy a ser ¡poco convencional! Lee esto si crees en el dicho «Ve con los maestros».

Primero hay dos mecánicas cuánticas.

1.Mecánica cuántica antigua s (1900-1924)

2. Nueva mecánica cuántica (1924-hasta ahora)

Para la teoría cuántica antigua, puedo recomendar tres buenas fuentes:

  1. Estructura atómica y líneas espectrales de Arnold Sommerfeld (un libro que fue aprendido por pioneros cuánticos como Max Born, Heisenberg, etc.)
  2. Fuentes de mecánica cuántica por Van der Waerden. (Esta es una colección de 17 artículos originales de pioneros cuánticos. Esto también incluye 5 artículos originales en Mecánica Cuántica Moderna)
  3. D.ter Haar Antigua teoría cuántica. (Una exposición simple, breve y precisa de los artículos originales de la teoría cuántica antigua de los primeros fundadores de la teoría cuántica)

Ahora volviendo a la teoría cuántica nueva, muchas personas hablan sobre espacios de Hilbert, notaciones de Dirac sin siquiera entendiendo las ondas de Debroglie o ni siquiera saben qué es una onda de fase o por qué es mayor que la velocidad de la luz a pesar de la restricción de la relatividad especial.

La primera QM moderna comenzó con el artículo de Debroglie sobre mecánica de ondas seguido de Heisenberg » s Documento y posterior solución de Matrix Mechanics de Heisenberg y Wave Mechanics de Schrodinger (consulte la historia para conocer la amarga lucha profesional entre los dos y cómo finalmente Schrodinger pudo equiparar ambas formas como equivalentes para siempre).

Así que primero lea

1.Debroglie Paper English Translation (Sobre la teoría de Quanta, un excelente artículo que a menudo equiparo incluso con algunos de los mejores artículos de Einstein, ya que es tan pedagógico y completo) ( 80 páginas)

https : //www.google.com/url? sa = t

2.Si no le resulta fácil, lea el libro de Debroglie sobre Introducción a Wave Mechanics (250 páginas)

Ahora ya sabrás qué es Wave Mechanics.

3. A continuación, lea los Principios físicos de la mecánica cuántica de Hiesenberg para aprender sobre el Principio de incertidumbre de Heisenberg (200 páginas). (Lea la traducción gratuita en papel de Hiesenberg 1927 al inglés (40 páginas) del sitio web de la NASA que sorprende por completo al dividir el Paso del problema cuántico por paso. ¿Alguna vez has sabido cuál es el problema de medir el espacio, el tiempo o cualquier cosa en el mundo cuántico en comparación con el mundo clásico? Lee esto para averiguarlo).

https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19840008978

4. Ahora que tiene los antecedentes, está listo para leer la parte más interesante de QM operativo. Bienvenido a Dirac » s Principios de la mecánica cuántica. (Elegancia sin límites). Muchos PPL hablan de la notación bra-ket de Dirac sin siquiera saber lo que significa. Lea esto del autor original. Mi favorito es su elegante derivación de 2 páginas de Positrón de la Mecánica Cuántica Relativista) (300 páginas)

A estas alturas ya te habrías enamorado de la elegancia de Dirac, pero ten cuidado antes de fugarte con las problemáticas notaciones de Dirac que son matemáticamente imprecisas a pesar de su elegancia.

5. Entonces, lee el libro Mathematical Foundations of Quantum Mechanics de John Von Nueman para obtener un toque matemático riguroso final (libro muy interesante con 100\% pedagogía pero asumiendo ya sabes un poco sobre QM antes de leer esto. Un verdadero clásico.) (450 páginas aprox.)

6. Estos son clásicos, así que actualízate con el libro Principios de mecánica cuántica de Shankar. (650 páginas aprox.)

El único libro que dará acceso a un principiante absoluto será Arthur Beiser Concepts of Modern Physics, que es un libro de pregrado con un enfoque simple y fácil, pero tenga cuidado, es posible que tenga que buscar en los libros clásicos mencionados anteriormente más adelante.

Otro buen libro intermedio será el libro de Townsend «Un enfoque moderno de la mecánica cuántica», que brinda una exposición compuesta de dos grandes clásicos, el Volumen 3 de la conferencia de Feynman y la Mecánica cuántica moderna de JJSakurai. Mecánica de giro y matriz tratada con excepcional facilidad y comprensión en este libro.

Lea la mayor cantidad de artículos de investigación como sea posible para sentir la física cuántica en tu sangre.En mi experiencia personal, nunca podrá comparar la información que obtiene de los artículos y monografías originales (como de autores como Pauli, deBroglie, Dirac y otros) de cualquier libro de texto en cualquier lugar. Mientras lee un artículo por primera vez, no espere obtener todo lo que contiene en la primera lectura. Complete el artículo una vez y vuelva a leerlo tres veces para tener una idea de la intuición y la comprensión que no puede esperar de nadie más que del masters (autores originales).

7. Algunos temas más avanzados incluyen las desigualdades de Bell que se pueden leer en Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics de John Bell (una colección de artículos originales de Bell). Pero para comprender esto con más firmeza, debe leer el libro de teoría cuántica de David Bohm para conocer la teoría de las variables ocultas.

8. Otro buen libro para aprender sobre las integrales de ruta de Feynman sería del maestro de Feynman peice Mecánica cuántica e integrales de ruta, aclamadas por muchos como la mejor fuente para aprender sobre la formulación de integrales de ruta de la mecánica cuántica.

9. Por último, pero no menos importante, debe conocer la teoría de muchos mundos de Hugh Everett, que se puede aprender del libro de Bryce de DeWitt sobre lo mismo. Necesitará esto para saber más sobre mí Un problema de aseguramiento en la mecánica cuántica que ha confundido a las mentes más importantes del siglo pasado, incluido Einstein. Aquí veremos cómo un proceso de medición descrito en mecánica cuántica está incompleto ya que la configuración no incluye al observador como parte de la configuración.

PS By ahora te habrías convertido en un profesional en QM. Aprende de trabajos de investigación recientes y otros artículos de revistas. Esta respuesta asume que sabes lo suficiente sobre Mecánica Clásica. Si no, lee el libro de Cornelius Lanczos «Los Principios Variacionales de la Mecánica» y evita Goldstein si no estás estudiando para el grado o los exámenes.

¡¡¡Feliz lectura !!!

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *