Bästa svaret
Den första boken på QM som jag någonsin har läst var ”A Quantum Mechanics Primer” av DTGillespie (http://www.amazon.com/quantum-mechanics-primer-Introduction-Non-relativistic/dp/0470299126/ref=sr\_1\_1?ie=UTF8&qid=1294850847&sr=8-1).
Även om det är ganska gammalt nu (1974), tror jag att det fortfarande är en av de bästa starttexterna på QM där ute. Det förutsätter inte mer om läsarens del än förtrogenhet med grundläggande gymnasialgebra, beräkning av en variabel, grundläggande sannolikhet och statistik och komplexa siffror (även om den granskar dessa områden för läsare som kan vara lite rostiga). Den utvecklar de grundläggande konceptuella och matematiska formalism av icke-relativistisk QM, i en mycket tydlig och tillgänglig stil, med många arbetade exempel och övningar, som täcker följande viktiga ämnen:
- Eigenvärden och egenvektorer
- Hilbert space vektor alegbra
- Vågfunktioner
- Kvantobservationer och operatörer
- Kvantteorin för mätning
- Köpenhamns tolkning
- The Heisenberg Uncertain Princip
- Schrodinger-ekvationen
Den kulminerar i en diskussion om väteatomens 1-dimensionella kvadratiska potentialmodell. Det är verkligen en vacker liten pärla i boken och inspirerade mig faktiskt att byta fokus för mitt intresse för fysik från relativitet och astrofiik till kvantmekanik och partikelfysik.
Det undviker också det vanliga misstaget hos andra förmodligen ”inledande” texter i QM som omedelbart nedsänker eleven i förvirrande jargong, abstrakt matematisk formalism och svåra, torra som rostat bröd, teorem-bevisa utställningar som nästan verkar utformade för att stänga av dem QM för livet!
Lyckligtvis verkar det som att jag inte är ensam om den höga uppskattning som jag håller den här boken i; det glödande berömet från andra granskare vid länken ovan bekräftar min åsikt om det: o)
Naturligtvis, när du väl har fattat de grundläggande begreppen och matematiska verktygen i icke-relativistisk QM som Gillespie utvecklar, kommer du att vara redo för nästa steg, vilket innebär mer avancerade texter som introducerar viktiga ämnen som kvantmekanisk snurrning och vinkelmoment och relaterade matematiska maskiner (som kan vara skrämmande för nybörjaren) och förbereda läsaren för verkliga tillämpningar av QM som atom- och kärnfysik. Det finns naturligtvis många texter som täcker dessa ämnen; vissa är bra, men många är fruktansvärda och bäst undviks. Av de goda gillar jag särskilt ”Lectures on Quantum Theory” av 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 tar Gillespies redogörelse för den grundläggande konceptuella ramen för QM till nästa nivå och förbereder läsaren för mer avancerade ämnen, även om dess betoning tenderar att ligga mer på de abstrakta teoretiska aspekterna av QM än på dess praktiska tillämpningar, så det är inte för alla.
En annan bra introduktionstext som jag nyligen har stött på är ”Quantum Mechanics Demystified” av 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 börjar på nästan samma nivå som Gillespie, och täcker många ämnen som Gillespie inte gör, inklusive spinn och vinkelmoment och några tillämpningar av dessa. Dess styrka är att den erbjuder många arbetade exempel och massor av övningar, så att du verkligen får en chans att uppnå självförtroende och skicklighet i QM: s matematiska maskineri. En liten kritik jag har mot denna bok är dock att korrekturläsning verkar ha varit lite slarvig på platser, och det finns några svåra att skriva fel i några av de ekvationer som kunde trippa upp och förvirra den oförsiktiga nybörjaren, så det är förmodligen bäst att läsa den här boken i kombination med en annan text, så att du kan korsreferens och kontrollera allt som ser misstänkt ut.
När du har täckt icke-relativistisk QM är du redo för relativistisk QM, vilket betyder kvantfältsteori. Återigen finns det några bra inledande texter om detta ämne, men många riktigt hemska. Kvantfältsteori kan vara svårt nog för nybörjaren (faktiskt anses det vara det svåraste ämnet i hela fysiken, på grund av dess konceptuella abstraktion och täta matematiska språk) utan att ha det extra hindret för dåligt skrivande och skrämmande sättning att komma över! Lyckligtvis innehåller serien ”… Demystified” volymer om relativitet, Quantum Field Theory och String Theory (jag har alla fyra, inklusive den på QM), och du kan förmodligen göra mycket sämre än att köpa dessa som billiga, tillgängliga inledande texter till vart och ett av dessa fält, om det är den riktning du vill att din studie ska ta. När du väl har läst dessa bör du vara väl förberedd för att ta itu med de mer avancerade, klassiska texterna om dessa ämnen av ”big name” -författarna (t.ex. Misner, Wheeler & Thorne, Penrose, Hawking, Kaku, Witten).
Åh, och om du vill gå in i kvantfältsteori är en bok du bör läsa från början ”Feynmans avhandling” av 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 är en omtryck av doktorsavhandlingen från den stora amerikanska fysikern Richard Feynman (Nobelpriset för kvantelektrodynamik, 1965), där han först utvecklade sin ”rymdtidstillvägagångssätt” för QFT och Feynman-vägen integrerad formalism, som nu är en vanlig matematisk formalism inom QFT och partikelfysik. Så det är inte bara ett banbrytande arbete när det gäller QFT: s historia, men du kommer att lära dig en av dess viktigaste matematiska formalismer från killen som faktiskt uppfann det! Innan jag köper någon annan bok på QM skulle jag verkligen rekommendera att du börjar med Gillespie!: o)
Svar
Okej, låt mig erkänna att jag kommer att bli okonventionellt! Läs detta om du tror på ordspråket ”Gå till mästarna”.
Först finns det två kvantmekaniker.
1. Gammal kvantmekaniker s (1900–1924)
2. Ny kvantmekanik (1924-tills nu)
För gammal kvantteori kan jag rekommendera tre bra källor.
- Arnold Sommerfeld Atomic Structure and spectral lines. (En bok som lärdes av Quantum pionjärer inklusive Max Born, Heisenberg, etc.)
- Källor till Quantum Mechanic av Van der Waerden. (Detta är en samling av 17 originalpapper av Quantum pionjärer. Detta inkluderar också 5 originalpapper i Modern kvantmekanik)
- D.ter Haar Gammal kvantteori. (En enkel, kort och exakt redogörelse för Old Quantum Theory originalhandlingar av tidiga Quantum Theory-grundare)
Nu kommer vi tillbaka till New Quantum theory, många talar om Hilbert Spaces, Dirac Notations utan ens att förstå Debroglie-vågor eller att de inte ens vet vad som är en fasvåg eller varför det är högre än ljusets hastighet trots begränsning av särskild relativitet.
Första moderna QM startade med Debroglie Paper on Wave Mechanics följt av Heisenberg ” s Paper och efterföljande lösning av både Heisenbergs Matrix Mechanics och Schrodinger Wave Mechanics (hänvisa till historien för att lära dig mer om den bittra professionella kampen mellan de två och hur äntligen Schrodinger kunde jämföra båda formerna som likvärdiga för alltid).
Så läs först
1. Debroglie Paper English Translation (Om teorin om Quanta – ett utmärkt papper som jag ofta likställer med till och med några av Einsteins bästa artiklar eftersom det är så pedagogiskt och omfattande) ( 80 sidor)
https : //www.google.com/url? sa = t
2.Om du inte tycker det är lätt, läs sedan Debroglie-boken om Introduktion till Wave Mechanics (250 sidor)
Nu vet du vad Wave Mechanics är.
3. Nästa läs Hiesenbergs fysiska principer för kvantmekanik för att lära dig mer om Heisenbergs osäkerhetsprincip (200 sidor). (Läs den gratis Hiesenbergs 1927 pappers-engelska översättningen (40 sidor) från NASA: s webbplats som blåser hela sinnet genom att dela upp Quantum Problem Step steg för steg. Vet du någonsin vad som är problemet med att mäta utrymme, tid eller någonting i kvantvärlden jämfört med klassisk värld? Läs det här för att ta reda på det.
https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19840008978
4. Nu med bakgrunden är du redo att läsa den mest spännande delen av operativ QM! Välkommen till Dirac ” s Principer för kvantmekanik. (Elegans obegränsad). Många PPL talar om Diracs bra-notering utan att ens veta vad det betyder. Läs detta från originalförfattaren. Min favorit är hans eleganta 2-sidiga härledning av Positron från Relativistic Quantum Mechanics) (300 sidor)
Hittills skulle du ha blivit kär i Diracs Elegance men se upp innan du kommer med problematiska Dirac Notations som är matematiskt oprecis trots dess elegans.
5. Så läs John Von Nuemans Mathematical Foundations of Quantum Mechanics-bok för en slutlig strikt matematisk touch. (Mycket intressant bok med 100 procent pedagogik men antar du vet lite om QM innan du läser detta. En riktig klassiker.) (ca 450 sidor)
6. Nu är dessa klassiker så uppdatera dig själv med Shankars Principles of Quantum Mechanics-bok. (Cirka 650 sidor)
Den enda boken som ger tillgång till en absolut nybörjare blir Arthur Beiser Concepts of Modern Physics som är en grundbok med enkelt och enkelt tillvägagångssätt, men se upp, du kan behöva titta på klassiska böcker som nämns ovan senare.
En annan bra mellanbok kommer att vara Townsends bok ”A Modern Approach to Quantum Mechanics” som ger en sammansatt redogörelse för två stora klassiker, Feynmans föreläsning Volym 3 och JJSakurais moderna kvantmekanik. Spin- och matrismekanik behandlas med exceptionell lätthet och förståelse i den här boken.
Läs så mycket forskningspapper som möjligt för att känna kvantfysiken i ditt blod.Enligt min personliga erfarenhet kommer du aldrig att kunna jämföra den insikt du får från originalpapper och monografier (som från författare som Pauli, deBroglie, Dirac och andra) från alla textböcker var som helst. Medan du läser ett papper för första gången kan du inte förvänta dig att få alla saker från det vid första behandlingen. Fyll i papperet en gång och läs igenom dem tre gånger för att få en glimt av intuition och insikt som du inte kan förvänta dig av någon annan än mästare (originalförfattare).
7.Några mer avancerade ämnen inkluderar Bells ojämlikheter som kan läsas från John Bells talbara och otaliga i kvantmekanik (en samling av Bells originalhandlingar). Men för att förstå detta fastare måste du läsa David Bohms Quantum Theory-bok för att veta om dold variabelteori.
8. En annan bra bok att lära sig om Feynmans vägintegraler skulle vara från Feynmans befälhavare peice Kvantmekanik och vägintegraler, hyllade av många som den bästa källan för att lära sig om banintegralformulering av kvantmekanik.
9. Sist men inte minst behöver du veta om många världsteorier om Hugh Everett som kan läsas av Bryce ”s DeWitt” bok om samma sak. Du kommer att behöva detta för att få veta mer om mig uppmätningsproblem i kvantmekanik som har störtat större sinnen under förra seklet inklusive Einstein. Här kommer vi att se hur en mätprocess som beskrivs i kvantmekanik är ofullständig eftersom installationen inte inkluderar observatören som en del av installationen.
PS By nu skulle du ha blivit ett proffs i QM. Lär dig av färska forskningsartiklar och andra tidskriftsartiklar. Detta svar förutsätter att du vet tillräckligt med klassisk mekanik. Om inte Läs Cornelius Lanczos bok ”The Variational Principles of Mechanics” och undvik Goldstein om du inte studerar för betyg eller tentor.
Lycklig läsning !!!