Beste antwoord
Het eerste boek over QM dat ik ooit heb gelezen was “A Quantum Mechanics Primer” van DTGillespie (http://www.amazon.com/quantum-mechanics-primer-Introduction-Non-relativistic/dp/0470299126/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&qid=1294850847&sr=8-1).
Hoewel het nu vrij oud is (1974), denk ik dat het nog steeds een van de beste starterteksten op QM is. Het veronderstelt dat het niet meer het deel van de lezer dan bekendheid met elementaire middelbare schoolalgebra, calculus van één variabele, basiskans en statistiek, en complexe getallen (hoewel het deze gebieden beoordeelt voor lezers die misschien een beetje roestig zijn). Het ontwikkelt de conceptuele en wiskundige basis formalisme van niet-relativistische QM, in een zeer duidelijke en toegankelijke stijl, met talloze uitgewerkte voorbeelden en oefeningen, die de volgende hoofdonderwerpen behandelen:
- Eigenwaarden en eigenvectoren
- Hilbertruimte vector alegbra
- Golffuncties
- Kwantumwaarnemingen en operatoren
- De kwantumtheorie van meten
- De Kopenhagen-interpretatie
- De Heisenberg Onzeker ty Principe
- De Schrodinger-vergelijking
Het culmineert in een bespreking van het 1-dimensionale vierkante potentiaalputmodel van het waterstofatoom. Het is echt een prachtig klein juweeltje van een boek en het heeft me in feite geïnspireerd om de focus van mijn interesse in natuurkunde te verleggen van relativiteit en astrofie naar kwantummechanica en deeltjesfysica.
Het vermijdt ook de veelgemaakte fout van andere zogenaamd “inleidende” teksten in QM die de student onmiddellijk onderdompelen in verbijsterend jargon, abstract wiskundig formalisme en gezwollen, droog-als-toast, theorem-proof exposities die bijna bedoeld lijken om QM voor het leven uit te schakelen!
Gelukkig schijnt het dat ik niet de enige ben in de hoge achting waarin ik dit boek koester; de lovende waardering van andere recensenten op de bovenstaande link bevestigt mijn mening erover: o)
Natuurlijk, als je eenmaal de basisconcepten en wiskundige tools van niet-relativistische QM die Gillespie ontwikkelt, onder de knie hebt, zul je wees voorbereid op de volgende stap, dat wil zeggen meer geavanceerde teksten die belangrijke onderwerpen introduceren als kwantummechanische spin en impulsmoment en de gerelateerde wiskundige machinerie (die voor de beginner intimiderend kan zijn) en de lezer voorbereiden op real-world toepassingen van QM zoals atoom- en kernfysica. Er zijn natuurlijk veel teksten over deze onderwerpen; sommige zijn goed, maar vele zijn verschrikkelijk en kunnen het beste worden vermeden. Van de goede vind ik vooral “Lectures on Quantum Theory” door 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). Het tilt Gillespies uiteenzetting van het fundamentele conceptuele raamwerk van QM naar een hoger niveau en bereidt de lezer voor op meer geavanceerde onderwerpen, hoewel de nadruk meer ligt op de abstracte theoretische aspecten van QM dan op de praktische toepassingen ervan. niet voor iedereen.
Een andere goede inleidende tekst die ik onlangs ben tegengekomen is “Quantum Mechanics Demystified” door 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). Het begint bij bijna de hetzelfde niveau als Gillespie, en behandelt veel onderwerpen die Gillespie niet behandelt, inclusief spin en impulsmoment en enkele toepassingen hiervan. De kracht is dat het talloze uitgewerkte voorbeelden en veel oefeningen biedt, zodat je echt een kans krijgt om zelfvertrouwen en vaardigheid te verwerven in de wiskundige machinerie van QM. Een kleine kritiek die ik op dit boek heb, is echter dat het proeflezen op sommige plaatsen een beetje slordig lijkt te zijn geweest, en dat er enkele moeilijk te herkennen typefouten zijn in sommige vergelijkingen die kan struikelen en verwarren de onoplettende beginneling, dus het is waarschijnlijk het beste om dit boek samen met een andere tekst te lezen, zodat u kruisverwijzingen kunt maken en alles kunt controleren dat er verdacht uitziet.
Zodra u een niet-relativistische QM hebt behandeld, bent u klaar voor relativistische QM, wat kwantumveldentheorie betekent. Nogmaals, er zijn een aantal goede inleidende teksten over dit onderwerp, maar veel echt vreselijke. Kwantumveldentheorie kan moeilijk genoeg zijn voor de beginner (in feite wordt het beschouwd als het moeilijkste onderwerp in de hele natuurkunde vanwege de conceptuele abstractie en de dichte wiskundige taal) zonder het bijkomende obstakel van slecht schrijven en verschrikkelijk zetwerk. te overwinnen! Gelukkig bevat de serie “… Demystified” delen over relativiteitstheorie, kwantumveldentheorie en snaartheorie (ik heb ze alle vier, inclusief die op QM), en je zou waarschijnlijk veel slechter kunnen doen dan deze te kopen als goedkope, toegankelijke inleidende teksten naar elk van deze velden, als dat de richting is die u met uw studie wilt uitgaan. Als je deze eenmaal hebt gelezen, zou je goed voorbereid moeten zijn om de meer geavanceerde, klassieke teksten over deze onderwerpen van de “grote namen” -schrijvers aan te pakken (bijv. Misner, Wheeler & Thorne, Penrose, Hawking, Kaku, Witten).
Oh, en als je in de kwantumveldentheorie wilt komen, is een boek dat je echt van meet af aan moet lezen “Feynman” s Thesis “door 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). Het is een herdruk van het proefschrift van de grote Amerikaanse natuurkundige Richard Feynman (Nobelprijs voor kwantumelektrodynamica, 1965), waarin hij voor het eerst zijn ruimte-tijdbenadering van QFT en het Feynman-padintegraalformalisme ontwikkelde, wat nu een standaard wiskundig formalisme is in QFT en deeltjesfysica. Het is dus niet alleen een baanbrekend werk in termen van de geschiedenis van QFT, maar je zult een van de belangrijkste wiskundige formalismen leren van de man die het werkelijk heeft uitgevonden! boek. Voordat ik echter een ander boek over QM koopt, zou ik u echt aanraden om met Gillespie te beginnen!: o)
Antwoord
Oké, laat me bekennen dat ik onconventioneel! Lees dit als je gelooft in het gezegde “Ga naar de meesters”.
Ten eerste zijn er twee kwantummechanica.
1.Oude kwantummechanica s (1900-1924)
2. Nieuwe kwantummechanica (1924-tot nu)
Voor de oude kwantumtheorie kan ik drie goede bronnen aanbevelen.
- Atoomstructuur en spectraallijnen van Arnold Sommerfeld. (Een boek dat werd geleerd door Quantum-pioniers, waaronder Max Born, Heisenberg, enz.)
- Bronnen van Quantum Mechanic door Van der Waerden. (Dit is een verzameling van 17 originele artikelen van Quantum-pioniers. Dit bevat ook 5 originele artikelen in Moderne kwantummechanica)
- D.ter Haar Oude kwantumtheorie. (Een eenvoudige, korte en nauwkeurige uiteenzetting van de originele documenten van de oude kwantumtheorie door vroege oprichters van kwantumtheorie)
Nu we terugkomen op de nieuwe kwantumtheorie, praten veel mensen over Hilbert Spaces, Dirac-notaties zonder zelfs maar ze begrijpen Debroglie-golven of ze weten niet eens wat een fasegolf is of waarom deze groter is dan de lichtsnelheid ondanks de speciale relativiteitsbeperking.
Eerste moderne QM begon met Debroglie Paper on Wave Mechanics gevolgd door Heisenberg. s Paper en daaropvolgende oplossing door zowel Heisenbergs Matrix Mechanics als Schrodingers Wave Mechanics (verwijs de geschiedenis om meer te weten te komen over de bittere professionele strijd tussen de twee en hoe Schrodinger uiteindelijk in staat was om beide vormen voor altijd gelijk te stellen).
Dus eerst lezen
1.Debroglie Paper English Translation (On the theory of Quanta – een uitstekende paper die ik vaak gelijk stel met zelfs enkele van Einsteins beste papers omdat het zo pedagogisch en uitgebreid is) ( 80 paginas)
https : //www.google.com/url? sa = t
2. Als je het niet gemakkelijk vindt, lees dan het Debroglie-boek over Inleiding tot Wave Mechanics (250 paginas)
Nu zou je weten wat Wave Mechanics is.
3. Lees vervolgens de fysische principes van de kwantummechanica van Hiesenberg om meer te weten te komen over het onzekerheidsprincipe van Heisenberg (200 paginas). (Lees de gratis Hiesenbergs 1927 papieren-Engelse vertaling (40 paginas) van de NASA-website die de hele geest verbaast door de stap van het kwantumprobleem te splitsen stap voor stap. Weet je ooit wat het probleem is bij het meten van ruimte, tijd of iets anders in Quantum World in vergelijking met Classical World? Lees dit om erachter te komen).
https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19840008978
4. Nu u de achtergrond heeft, bent u klaar om het meest opwindende deel van operationele QM te lezen! Welkom bij Dirac ” s Principes van kwantummechanica. (Elegantie grenzeloos). Veel PPLs spreken van Diracs bra-ket-notatie zonder zelfs maar te weten wat het betekent. Lees dit van de oorspronkelijke auteur. Mijn favoriet is zijn elegante afleiding van 2 paginas van Positron van Relativistic Quantum Mechanics) (300 paginas)
Inmiddels zou je verliefd zijn geworden op Diracs Elegance, maar pas op voordat je wegloopt met problematische Dirac-notaties die wiskundig onnauwkeurig zijn ondanks de elegantie.
5. Dus lees het boek Mathematical Foundations of Quantum Mechanics van John Von Nueman voor een laatste rigoureuze wiskundige toets. (Zeer interessant boek met 100 procent pedagogiek, maar neem aan je weet een beetje over QM voordat je dit leest. Een echte klassieker.) (ongeveer 450 paginas)
6. Dit zijn klassiekers, dus update jezelf met het boek Principles of Quantum Mechanics van Shankar. (Ongeveer 650 paginas)
Het enige boek dat een absolute beginner toegang geeft, is Arthur Beiser Concepts of Modern Physics, een undergraduate-boek met een eenvoudige en gemakkelijke benadering, maar pas op dat u later in de klassieke boeken moet kijken die hierboven worden genoemd.
Een ander goed tussenboek is Townsends boek “A Modern Approach to Quantum mechanics”, dat een samengestelde expositie over twee grote klassiekers, Feynmans Lecture Volume 3 en JJSakurais Modern Quantum mechanics. Spin en Matrix mechanica behandeld met uitzonderlijk gemak en begrip in dit boek.
Lees zoveel onderzoeksdocumenten mogelijk om de kwantumfysica in je bloed te voelen.In mijn persoonlijke ervaring zul je nooit het inzicht dat je krijgt van originele artikelen en monografieën (zoals van auteurs als Pauli, deBroglie, Dirac en anderen) uit tekstboeken waar dan ook kunnen vergelijken. Als je voor het eerst een paper leest, verwacht dan niet dat je er in de eerste lezing alles uit zult halen. Maak de paper een keer af en herlees ze drie keer om een glimp op te vangen van intuïtie en inzicht die je van niemand anders kunt verwachten dan de meesters (oorspronkelijke auteurs).
7.Sommige meer geavanceerde onderwerpen omvatten de ongelijkheden van Bell, die kunnen worden gelezen uit John Bells Speakable and Unspeakable in Quantum mechanics (een verzameling van Bells originele papers). Maar om dit steviger te begrijpen, moet je het Quantum Theory-boek van David Bohm lezen om meer te weten te komen over de theorie van verborgen variabelen.
8. Een ander goed boek om te leren over Feynmans padintegralen is van Feynmans meester stukje Kwantummechanica en padintegralen, door velen geprezen als de beste bron om meer te weten te komen over de formulering van padintegralen van de kwantummechanica.
9. Last but not least moet je de vele werelden theorie van Hugh Everett kennen, die kan worden geleerd uit Bryces DeWitts boek over hetzelfde. Je hebt dit nodig om meer te weten over de ik een meetprobleem in de kwantummechanica dat de grotere geesten van de vorige eeuw, inclusief Einstein, in verwarring heeft gebracht. Hier zullen we zien hoe een meetproces beschreven in de kwantummechanica onvolledig is, aangezien de opstelling “de waarnemer niet als onderdeel van de opstelling omvat.
PS Door nu zou je een professional zijn geworden in QM. Leer van recente research papers en andere tijdschriftartikelen. In dit antwoord wordt ervan uitgegaan dat je voldoende kennis hebt van Classical Mechanics. Zo niet, lees dan Cornelius Lanczos boek “The Variational Principles of Mechanics” en vermijd Goldstein als je niet studeert voor cijfer of examens.
Veel leesplezier !!!