Mitkä ovat hyvät resurssit kvanttimekaniikan oppimiseen, erityisesti aloittelijoille, diletanteille ja itseopetuksesta kiinnostuneille? Esim. kirjat, videot ja muut tiedotusvälineet.

Paras vastaus

Ensimmäinen QM-kirja, jonka olen koskaan lukenut, oli DTGillespien ”A kvanttimekaniikan pohjamaali” (http://www.amazon.com/quantum-mechanics-primer-Introduction-Non-relativistic/dp/0470299126/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&qid=1294850847&sr=8-1).

Vaikka se onkin jo melko vanha (1974), luulen, että se on silti yksi QM: n parhaista aloitusteksteistä siellä. Se ei oleta enempää lukijan osa kuin lukutaidon perusalgebran tuntemus, yhden muuttujan laskenta, perustodennäköisyys ja tilastot sekä kompleksiluvut (vaikka tarkastellaankin näitä alueita lukijoille, jotka saattavat olla hieman ruosteisia). ei-relativistisen QM: n formalismi, hyvin selkeällä ja helposti lähestyttävällä tavalla, lukuisilla käytetyillä esimerkeillä ja harjoituksilla, jotka kattavat seuraavat keskeiset aiheet:

  • Ominaisarvot ja ominaisvektorit
  • Hilbert-tila vektori alegbra
  • aaltotoiminnot
  • kvanttitutkimukset ja operaattorit
  • kvanttimittausteoria
  • Kööpenhaminan tulkinta
  • Heisenberg epävarma typeriaate
  • Schrodingerin yhtälö

Se huipentuu keskusteluun vetyatomin 1-ulotteisesta neliöpotentiaalikaivomallista. Se on todella kaunis pieni kirjahelmi, ja innoitti minua vaihtamaan fysiikan kiinnostukseni suhteellisuusteoriasta ja astrofiikasta kvanttimekaniikkaan ja hiukkasfysiikkaan.

Se myös välttää muiden oletettavasti esiintyneiden virheiden. QM: n ”johdantotekstit”, jotka upottavat opiskelijan välittömästi hämmästyttävään ammattikieleen, abstraktiin matemaattiseen formalismiin ja röyhkeisiin, kuivana paahtoleivään, lauseenkestäviin näyttelyihin, jotka näyttävät olevan melkein suunniteltu kääntämään heidät pois QM: stä koko elämän ajan! Onneksi näyttää siltä, ​​että en ole yksin suuressa arvostuksessa, jolla pidän tätä kirjaa; muiden arvostelijoiden hehkuva ylistys yllä olevalla linkillä vahvistaa mielipiteeni siitä: o)

Tietenkin, kun olet tutustunut Gillespien kehittämän ei-relatiivisen QM: n peruskäsitteisiin ja matemaattisiin työkaluihin, aiot ole valmis seuraavaan vaiheeseen, joka tarkoittaa edistyneempiä tekstejä, joissa esitellään tärkeitä aiheita, kuten kvanttimekaaninen spin ja kulmamomentti, sekä niihin liittyvä matemaattinen koneisto (joka voi olla uhkaava aloittelijalle) ja valmista lukija QM: n reaalimaailman sovelluksiin kuten atomi- ja ydinfysiikka. Näitä aiheita käsitteleviä tekstejä on tietysti monia; jotkut ovat hyviä, mutta monet ovat kauheita ja parhaiten vältettäviä. Hyvistä pidän erityisesti Christopher Ishamin ”Lectures on Quantum Theory” (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). Se vie Gillespien esityksen QM: n peruskäsitteellisestä kehyksestä seuraavalle tasolle ja valmentaa lukijaa edistyneemmille aiheille, vaikka painotetaankin enemmän QM: n abstrakteja teoreettisia näkökohtia kuin sen käytännön sovelluksia, joten se on ei kaikille.

Toinen hyvä esittelyteksti, jonka olen törmännyt viime aikoina, on David McMahonin (http://www.amazon.com/Quantum-Mechanics-Demystified-David-McMahon/dp/0071455469/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&s=books&qid=1294853489&sr=1-1) ”Quantum Mechanics Demystified”. Se alkaa melkein samalla tasolla kuin Gillespie, ja kattaa monia aiheita, joita Gillespie ei, mukaan lukien spin ja kulmamomentti ja joitain näiden sovelluksia. Sen vahvuus on, että se tarjoaa lukuisia toimivia esimerkkejä ja paljon harjoituksia, joten saat todella mahdollisuuden saavuttaa itseluottamusta ja taitoa QM: n matemaattisessa koneistossa. Yksi pieni kritiikki, jota minulla on tätä kirjaa kohtaan, on se, että oikoluku näyttää olleen paikoin hieman huolimaton, ja joissakin yhtälöissä on joitain vaikeasti havaittavia kirjoitusvirheitä. voi laukaista ja sekoittaa varovainen aloittelija, joten on luultavasti parasta lukea tämä kirja yhdessä toisen tekstin kanssa, jotta voit viitata ristiin ja tarkistaa kaiken epäilyttävältä näyttävän.

Kun olet saanut epärelatiivisen QM: n, olet valmis relativistiseen QM: ään, mikä tarkoittaa kvanttikenttäteoriaa. Jälleen kerran on olemassa joitain hyviä johdantotekstejä tästä aiheesta, mutta paljon todella kauheita. Kvanttikenttäteoria voi olla aloittelijalle tarpeeksi vaikea (itse asiassa sen katsotaan olevan vaikein aihe koko fysiikassa, sen käsitteellisen abstraktion ja tiheän matemaattisen kielen vuoksi) ilman, että sillä on ylimääräinen este huonoille kirjoituksille ja kauhistuttavalle kirjasimelle. voittaa! Onneksi ”… Demystified” -sarja sisältää suhteellisuusteoriaa, kvanttikenttäteoriaa ja merkkijonoteoriaa (minulla on kaikki neljä, mukaan lukien QM: llä), ja voit todennäköisesti tehdä paljon pahempaa kuin ostaa nämä halpana, helposti saatavilla olevana johdantona tekstit kullekin näistä kentistä, jos se on suunta, johon haluat opintosi kulkevan. Kun olet lukenut nämä, sinun tulee olla hyvin valmistautunut käsittelemään ”suurten nimien” kirjoittajien (esim. Misner, Wheeler & Thorne, Penrose, Hawking, Kaku, Witten) näiden aiheiden edistyneempiä ja klassisempia tekstejä.

Voi, ja jos haluat päästä kvanttikenttäteoriaan, yksi kirja, jonka sinun pitäisi todella lukea heti, on Richard Feynmanin ”Feynman” -tutkielma (http://www.amazon.com/Feynmans-Thesis-Approach-Quantum-Theory/dp/9812563806/ref=sr\_1\_1?s=books&ie=UTF8&qid=1294855895&sr=1-1 Se on uusintapainos amerikkalaisen fyysikon Richard Feynmanin (Nobelin kvanttielektrodynamiikan palkinto, 1965) väitöskirjasta, jossa hän kehitti ensin ”avaruus-aikalähestymistavansa” QFT: hen ja Feynmanin polun integraalisen formalismin, joka on nyt tavallinen matemaattinen formalismi QFT: ssä ja hiukkasfysiikassa. Joten se ei ole vain QFT: n historian kannalta keskeinen työ, vaan opit yhden sen tärkeimmistä matemaattisista formaliseista kaverilta, joka sen todella keksi! Ennen kuin ostat minkä tahansa muun kirjan QM: stä, suosittelen kuitenkin, että aloitat Gillespie-sanalla!: o)

Vastaa

Okei, anna minun tunnustaa, että aion olla epätavallinen! Lue tämä, jos uskot sanontaan ”Mene mestareiden luo”.

Ensin on kaksi kvanttimekaniikkaa.

1.Vanha kvanttimekaniikka s (1900–1924)

2. Uusi kvanttimekaniikka (1924-Till now)

Vanhan kvanttiteorian osalta voin suositella kolmea hyvää lähdettä.

  1. Arnold Sommerfeldin atomirakenne ja spektriviivat. (Kirja, joka oppivat Quantumin tienraivaajat, mukaan lukien Max Born, Heisenberg jne.)
  2. Van der Waerdenin kvanttimekaniikan lähteet. (Tämä on kokoelma Quantumin tienraivaajien 17 alkuperäistä paperia. Moderni kvanttimekaniikka)
  3. D.ter Haar Vanha kvanttiteoria. (Yksinkertainen, lyhyt ja tarkka kuvaus vanhojen kvanttiteorian alkuperäisistä asiakirjoista, joita ovat kirjoittaneet varhaiset kvanttiteorian perustajat.)

Palataksemme uuden kvanttiteorian taakse, monet ppl puhuvat Hilbert Spacesista, Dirac-merkinnöistä ilman edes Debroglie-aaltojen ymmärtäminen tai he eivät edes tiedä, mikä on vaihe-aalto tai miksi se on valon nopeutta suurempi suhteellisesta suhteellisuudesta huolimatta.

Ensimmäinen moderni QM aloitti Debroglie Paper on Wave Mechanics -ohjelmassa, jota seurasi Heisenberg ” s Sekä Heisenbergin Matrix Mechanicsin että Schrodingerin Wave Mechanicsin julkaisu ja myöhempi ratkaisu (tutustu historiaan oppiaksesi näiden kahden välisestä katkera ammatillisesta taistelusta ja siitä, kuinka Schrodinger kykeni lopulta yhdistämään molemmat muodot vastaaviksi ikuisesti).

Joten ensin lue

1.Debroglie Paper English Translation (Quantan teoriasta – erinomainen paperi, jonka rinnastan usein jopa joihinkin Einsteinin parhaimpiin artikkeleihin, koska se on niin pedagogista ja kattavaa) ( 80 sivua)

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

2.Jos et ole helppoa, lue Debroglie-kirja Johdanto Wave Mechanics (250 sivua)

Nyt tiedät mikä on Wave Mechanics.

3. Seuraavaksi lue Hiesenbergsin kvanttimekaniikan fyysiset periaatteet oppiaksesi Heisenbergin epävarmuusperiaatteesta (200 sivua). (Lue ilmainen Hiesenbergs 1927-Englanti-käännös (40 sivua) NASA: n verkkosivustolta, joka puhaltaa koko mielen jakamalla kvanttiongelman vaiheen askel askeleelta. Tiedätkö koskaan, mikä on ongelma kvanttimaailman tilan, ajan tai muun mittaamisessa verrattuna klassiseen maailmaan? Lue tämä saadaksesi selville).

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

4. Nyt kun sinulla on tausta, olet valmis lukemaan operatiivisen QM: n mielenkiintoisimman osan! Tervetuloa Diraciin ” s Kvanttimekaniikan periaatteet. (Eleganssi rajoittamaton). Monet PPL puhuvat Diracin bra-ket-merkinnästä edes tietämättä, mitä se tarkoittaa. Lue tämä alkuperäiseltä kirjoittajalta. Suosikkini on hänen tyylikäs 2-sivuinen johdanto Positronista Relativistic Quantum Mechanicsista (300 sivua)

Tähän mennessä olisit rakastunut Diracin eleganssiin, mutta ole varovainen, ennen kuin etsit ongelmallisia Dirac-merkintöjä, jotka ovat matemaattisesti epätarkkoja huolimatta sen eleganssista.

5. Joten lue John Von Nuemanin Kvanttimekaniikan matemaattiset perusteet -kirjan saadaksesi viimeisen tiukan matemaattisen kosketuksen. tiedät vähän QM: stä ennen tämän lukemista. Todellinen klassikko.) (noin 450 sivua)

6. Nyt nämä ovat klassikoita, joten päivitä itsesi Shankarin Principles of Quantum Mechanics -kirjaan. (Noin 650 sivua)

Yksi kirja, joka antaa pääsyn ehdottomalle aloittelijalle, on Arthur Beiser Modern Physics -konseptit, joka on perustutkintokirja yksinkertaisella ja helpolla lähestymistavalla, mutta ole varovainen, sinun on ehkä tutkittava edellä mainittuja klassisia kirjoja.

Toinen hyvä välikirja on Townsendin kirja ”Moderni lähestymistapa kvanttimekaniikkaan”, joka antaa yhdistetty näyttely kahdesta suuresta klassikosta, Feynmanin luentosarja 3 ja JJSakurain moderni kvanttimekaniikka. Spin- ja matriisimekaniikkaa käsiteltiin tässä kirjassa poikkeuksellisen helposti ja ymmärrettävästi.

Lue niin paljon tutkimusartikkeleita kvanttifysiikan tunteminen veressäsi.Henkilökohtaisen kokemukseni mukaan et voi koskaan verrata oivalluksia, jotka saat alkuperäisistä papereista ja monografioista (kuten tekijöiltä, ​​kuten Pauli, deBroglie, Dirac ja muut) mistä tahansa oppikirjasta. Kun luet ensimmäistä kertaa paperia, älä odota saavanne siitä kaikkea ensimmäisessä käsittelyssä. Täytä paperi kerran ja lue ne uudelleen kolmesti saadaksesi vilauksen intuitiosta ja oivalluksista, joita et voi odottaa keneltäkään muulta päälliköt (alkuperäiset kirjoittajat).

7.Joitakin edistyneempiä aiheita ovat Bellin eriarvoisuudet, jotka voidaan lukea John Bellin Quantum-mekaniikan puhuvien ja sanomattomien osien joukosta (kokoelma Bellin alkuperäisiä papereita). Mutta ymmärräksesi tämän kiinteämmän sinun täytyy lukea David Bohmin kvanttiteoriakirja, jotta tiedät piilotettujen muuttujien teoriasta.

8. Toinen hyvä kirja oppia Feynmanin polun integraaleista olisi Feynmanin päälliköltä. peice Kvanttimekaniikka ja polun integraalit, joita monet pitävät parhaana lähteenä oppiaksesi kvanttimekaniikan polkuintegraalien muotoilusta.

9. Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä sinun on tiedettävä monista Hugh Everettin maailmateorioista, jotka voidaan oppia Brycen DeWittin samankaltaisesta kirjasta. Tarvitset tämän tietääksesi enemmän minusta kvanttimekaniikan arviointiongelma, joka on kohdannut viime vuosisadan suurempia mieliä, mukaan lukien Einstein. Täällä näemme, kuinka kvanttimekaniikassa kuvattu mittausprosessi on keskeneräinen, koska asennus ei sisällä tarkkailijaa osana asetusta.

PS nyt sinusta olisi tullut ammattilainen QM: ssä. Opi uusimmista tutkimuspapereista ja muista lehtiartikkeleista. Tämä vastaus olettaa, että tunnet tarpeeksi klassista mekaniikkaa. Jos ei, lue Cornelius Lanczosin kirjaa ”The Variational Principles of Mechanics” ja vältä Goldsteinia jos et opiskele palkkaluokkaan tai tentteihin.

Hyvää lukemista !!!

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *