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怎么才能学量子物理

发布时间:2022-10-24 22:09:33

‘壹’ 萌新怎么学量子物理

这个题目距离我第一次看到已经很久了,不过当初我还没资格回答这个问题,现在也许有了一点资格。
首先我是非物理专业的,也没有旁听过物理系的课。
所以以下是一份详尽的学习指南,学习预设起点是你念过高中。
首先,高数和线代是没的说的,高数的教材很多,都还行。线代严重推荐《linear algebra done right》这本书有中文译本,人民邮电出版社《线性代数应该这样学》。这本书完爆同济的线代教材,学完之后你会对向量空间,本征值和算子等有足够的了解,而这些正是你学量子时最需要的线代的知识。至于同济的,似乎完全忽略这些内容。。。PS:这本书的答案你可以在网上轻松找到,虽然是英文的,但是数学词汇都很简单。
然后是普通物理。推荐新概念物理教程以及其配套的答案(既然是自学,我怎么可能推荐给你没有答案的书,没有答案的自学是丧心病狂啊。。。添一句吧,本人对普通物理的光学和原子物理没太大兴趣,所以没怎么学,所以如果你真的只想学量子的话,嗯,我可以偷偷告诉你:跳过这两本。)
接下来是四大力学了,如果只是单纯的学习量子力学,那么你应该可以不用先学统计物理。
理论力学推荐国内的金尚年的(因为有答案啊!而且书本身确实蛮好),但是除此之外我还要力荐给你朗道十册的第一卷,非常薄,但不要小看它,我觉得完全可以用这“本书的价值超过同等质量的黄金”来形容。小小的一本书,看完之后的那种通透感真是无以言喻的。况且这本书里的题目作者也都给出了答案。
然后数学物理方法和电动力学都要开始学习了,这两门课说实在的就美感而言我觉得不如其它三大力学。
先说数学物理方法,我尝试的去自学了名气很大的梁昆淼的书,然后没看下去,实在是太不好看了。所以我这里推荐给你的是一本英文书:Mathematical methods for physics and engineering. 作者是Riley。这本书世界图书出版公司有引入,不过好像亚马逊什么的都买不着了,孔夫子二手网好像有,或者你能在你们学校图书馆找到。这本书真的 非常非常非常 适合自学。不仅写的好,而且有答案!实际上你完全可以用这一本书来学习本科阶段物理专业需要的所有数学(包括高数和线代,不过线代我还是偏爱前面提到的那本,因为很严谨,很有数学味,我看完后才意识到我之前学的数学基本可以说幼稚的可笑。)很抱歉这本书没有中文译本,额,兴许哪天我会把它翻译过来(做白日梦中。。)。但是既然想学物理学好英语是前提,没有英语的物理是走不远的。
然后说电动力学,强烈推荐格里菲斯的电动力学导论,世图一样有引入,还是英文的。这本书非常适合自学,讲解非常的详细,作者本身也很诙谐,经常能逗你一笑,而且网上还是能找到答案!(我要给所有提供答案的物理书撒花!!)不过得吐槽一句:题目好多,刚开始认真做,到后来就开始犯懒了,这本书我到现在最后几章都没看完。所以自学物理智商什么的才不是最重要的,最重要的是你的一份热爱和坚持。
总结一下上面两门课程,它们真的非常非常繁琐,你会解拉普拉斯方程解到把自己恶心到,这种时候试着提醒一下自己物理的美吧。
接下来就是量子力学的时刻啦!第一次学量子必然是格里菲斯的量子力学概论(这本书既有影印的,也有翻译的,当然啦,网上还是能找到答案的)作者在这本书的序言就提到了:这本书是先让你学会 做 量子力学,而不是 想 量子力学。作者也考虑到了这个部分,因此在第一章就提到了对于量子力学的三个解释,你需要做的就是承认一些基本假设,然后学会怎么解题目。其实我自己最后几章也看的很散漫,不能算认真看完,格里菲斯这家伙的书的题目真的好多啊,哭。。

当然啦,也许你比我有能耐多了,认真地搞定了概论,按理接下来我就没什么资格再推荐了。但是前不久科学出版社 狄拉克的《量子力学原理》我刚刚入手,大家的书自然心痒难耐,最近一直研读中,虽然只看到三分之一,但真的非常非常推荐这本书(我看到一小半的时候忍不住在封面写下:微言大义四个大字,嗯,就是脑残花痴的感觉)。通过它你会看到一个物理理论究竟是如何刚开始从实验现象出发,然后做出一些基本假设,同时为了描述你的物理理论,如何去构建你需要的数学结构(没错,就是线性代数!),接下来再赋予数学对象以物理意义,然后进行推导。这个过程真心的太美了!其中每一步都非常严谨,每一块砖头你都清晰可见,直至整栋大厦的建造完成。而这一切的宏伟其实却又只是建立在几个基础的假设之上。等到了这一步,我想你的三观已经和开头高中毕业的级别不一样了,你可以尝试去用量子理论去解释身边的现象,至于自己思考,其实我觉得没有太多自己思考的成分,因为大多数时候都是你在努力思考那些物理学家的想法,而一旦想明白就会有一种佛家大彻大悟的快感。

‘贰’ 怎么学好量子力学

学量子力学最好的方法就是用右脑,多思考多联想,不要陷入数学。
学好量子力学需要做到两件事:
1.
掌握描述量子力学时用到的数学工具。
2.
理解用量子力学描述物理系统的思想方法。
学好量子力学需要掌握的数学工具如下:
1.
一些基本的数学分析知识,包括基础的实变函数,复变函数,常微分和偏微分方程等。这些我认为任何理科的高等数学或者数学分析课程都会涵盖。
2.
对一些基本的特殊函数的了解,如球谐函数,贝塞尔函数等。这些在物理系本科所开的数学物理方法课程中会有介绍,当然自行查阅亦无不可。
3.
对于线性代数基础概念比较好的理解,包括线性空间,子空间,正交,基,矩阵和线性变换,本征值和本征向量。尤其要建立起矩阵就是变换,和本征向量转化为基的概念,因为这是描述量子力学的基础。这些概念在本科的线性代数课程中也应该清晰明了的建立起来。
4.
最好有一点群论的基础,对理解对称性会有帮助。
以上是关于学习量子力学需要掌握的数学工具,因为看起来是你的难点,所以我多花了一点笔墨。在掌握了这些基本的数学工具后,学习量子力学就是一个理解其物理思想,即用算符和态描述物理系统的方法的过程。对此
有几点建议:
1.
找一本好的教材。如果你是物理科班出身,我不推荐曾谨言的量子力学教程(更加不推荐他的习题集),不推荐程檀生的现代量子力学教程;推荐Sakurai的Modern
Quantum
Mechanics,尤其是前三章,直接从量子力学的思考方式出发,导出一系列物理量的思维轨迹非常精彩。
2.
关注算符和物理量的推导,尤其是角动量。
3.
一定要做习题。
4.在学习量子力学的过程中,你会遇到无穷无尽的形而上的困惑,或者自己无法理解的概念。我的建议是少思考些哲学,多关注下量子力学是怎样用来描述某个特定的物理体系,从而解决这个体系下的实际问题。归根到底,量子力学不是一种哲学,而是我们描述世界的一种方法。

‘叁’ 该怎么学习量子力学

首先,你要会微积分和线性代数,这都是大学里学的数学。然后你现在去看量子力学没有意义。必须去学电磁学和经典力学,否则就会一头雾水,完全没有物理头脑。我也初三,初二时我自学了高中物理和微积分,并在自学大学物理中对微积分的掌控越来越熟练,然后才开始自学量子力学。并且,我建议你学量子力学前要学学英语,因为量子力学一般都看外国人的书,英语必须很过关!最后几点建议:1,如果你对物理没兴趣,或只对量子力学有兴趣,请不要学量子力学。2,如果你对数学没兴趣,请不要学量子力学。3,如果你以后的事业与物理无关(包括教物理),请不要学量子力学。4,如果你期待短时间速成(半年之内),请放弃。5,如果你不陶醉于物理之中,请不要学。6,如果如果你想学量子力学对校内有帮助,请放弃。7,如果你不能接受挫败,请放弃。8,如果你还抱着量子力学能与人的常识吻合的想法,请放弃。完成以上所有事项,就请翻开量子力学的书,接受物理的洗礼!

‘肆’ 我怎么样才可以研究量子物理学

量子物理的基础是数学,对于初级的水平(大致相当于大学前期的阶段)来说,需要掌握高等数学、线性代数、复变函数以及概率论的相关内容,另外也会涉及到数理方程(或者叫做偏微分方程)的部分内容,量子力学涉及的某些概念需要一些经典物理学和相对论力学的知识,掌握了以上这些就可以说达到系统性学习物理的入门需要了;
对于专业级的水平(大致相当于大学后期和研究生阶段),必须掌握好群论,另外还有一些专业方面的工具就不大清楚了(本人身为工科专业学生,理科的东西还是了解不够深入),掌握了以上大概可以算是接触到现代物理学了;

如果更进一步,估计都是一些规范场论的前沿理论范围;当然如果需要解决黑洞等问题,目前比较有生命力的是弦理论,不过这东西的数学是出了名的难,不知有无理科大拿前来普及一下。
另外看到你在前一位知友的追问,吐槽一下:中学阶段的物理学基本上都是停留在定性分析,要进行更加深入的学习需要重起炉灶(关键是数学基础不够牢固),对未来的学习只能作为一个参考。
关于学习的必要:固然我们目前的物理学在奇点失效,可是在奇点以外的其它宇宙区域,目前的物理学都能做出准确的预测,假如因为奇点的缺陷就完全抛弃,是否过于武断?即使未来有新的物理学,也必然要与当前的物理学兼容,所以未来的物理学也必然是从当前的发展而来的。

‘伍’ 怎样才能使一个物理小白学会量子力学

“量子”概念经常出现在我们的生活中。媒体报道中经常能够见到量子通信、量子计算;电影中经常出现量子纠缠、量子传输;广告中也经常出现这量子、那量子。对于绝大多数人来说并没有接受过量子力学的课程学习,如今若是不理解一些量子概念似乎要跟不上时代了,对于要为自己充点量子力学知识的“物理小白”们该看哪些量子力学方面的书籍呢?


目前读手机的人越来越多,读书的人越来越少。自媒体的崛起丰富了人们的学习方式,不过我个人不建议物理小白们通过自媒体去了解量子力学的基本概念。自媒体鱼龙混杂,有不少自媒体为博取眼球动不动就拿量子概念胡说八道,一些无良商家也动不动给自己的商品贴上“量子”标签以显得高大上。要学习量子力学,建议从面向青少年的关于量子的科普读物开始,一点点地深入理解量子世界。

‘陆’ 量子力学到底该怎么学

首先,你要学习量子力学必须有很好的高等数学基础,这是前提,数学物理密不可分。另外量子力学是一门研究微观世界的学科,很多现象都和我们日常生活相违背,所以丰富的想象力和逻辑性也是很重要的。
很多人初次接触量子力学,会觉得这门学科枯燥乏味,晦涩难懂,有很多无法让人理解的理论。这话没错,因为量子力学本不需要人理解,如果你无法理解它,这不是你的错,而是这个理论的错。它对于微观世界的描述是完美的,而当你研究一个不可思议的小尺度的物体时,很多性质和原理都不相同,会打破你的认知。
一般,兴趣在学习中有着举足轻重的地位,你这么问可能是因为你的兴趣不够,没有被这个理论所震撼到。初学量子理论,我建议你先找一本科普性书籍来阅读,不要从枯燥的高等数学方程入手,先了解理论基础和一些重要的贡献和试验,使你有个初步的概念,可以帮助你提起兴趣。随着你的知识深入,再开始接触类似波函数,薛定谔波动方程,德布罗意关系等等,这样应该会事半功倍。

‘柒’ 如何学量子物理学

定义:
量子物理学是在20世纪初,物理学家们在研究微观世界(原子、分子、原子核…)的结构和运动规律的过程中,逐步建立起来的。 量子概念是1900年普朗克首先提出的,到今天已经整整一百年了。期间,经过玻尔、德布罗意、玻恩、海森柏、薛定谔、狄拉克、爱因斯坦等许多物理大师的创新努力,到20世纪30年代,初步建立了一套完整的量子力学理论。 20世纪物理学的发展表明,量子物理是人们认识和理解微观世界的基础。量子物理和相对论的成就使得物理学从经典物理学发展到现代物理学,奠定了现代自然科学的主要基础。 当然,随着物理学和其它自然科学的进一步发展,人们认识的逐步深化,量子物理学也会进一步地丰富和发展。至今为止、量子力学的某些基本观念和哲学意义,科学家们仍然继续争论不休,这是一门科学在走向成熟过程中的一个必经的阶段
至于如何学好吗:
你可以重点抓定义,公式,最后做几道题目,就可以拉
试试看吧

‘捌’ 我想自学完整的量子力学,我该怎么学

要想学习量子力学,首先要明确目的。如果不是从事物理相关工作研究,只是兴趣,那还不如看看科普书籍或者旧量子论的内容。如果有需要系统学习量子力学,那么你首先要做一些数学准备。微积分是必须的,而且要熟练,至少要有多元微积分的水平。然后是线性代数,矩阵在量子力学里面很常见。然后是数学物理方法,包括复变函数论(至少熟练掌握高中竞赛的复数内容,尤其是欧拉公式)和偏微分方程(常微分方程在微积分里会学到)。到这里量子力学必备的数学基础齐全了。再准备一本权威的量子力学教材。曾谨言、周世勋、钱伯初等老师写的量子力学教材都非常不错,值得一看。大体内容有旧量子论、薛定谔方程与波函数、一维问题、算符与表象理论、力学量随时间的演进、中心力场、自旋、微扰论与变分法、量子跃迁、散射、多粒子体系等。丰富多彩。学完量子力学你会掌握更多数学方法,尤其是狄拉克搞出的那一套。这是量子力学比较基本的内容,看懂原理配合书后习题肯定没问题了。一般学生到这里也差不多了。后续还有一门高等量子力学,是研究生课程。研究相对论量子力学等内容,和狄拉克有很大关系。研究生阶段还有量子光学等课程。

‘玖’ 量子力学具体怎么学习

学量子力学最好的方法就是用右脑,多思考多联想,不要陷入数学。
学好量子力学需要做到两件事:
1. 掌握描述量子力学时用到的数学工具。
2. 理解用量子力学描述物理系统的思想方法。
学好量子力学需要掌握的数学工具如下:
1. 一些基本的数学分析知识,包括基础的实变函数,复变函数,常微分和偏微分方程等。这些任何理科的高等数学或者数学分析课程都会涵盖。
2. 对一些基本的特殊函数的了解,如球谐函数,贝塞尔函数等。这些在物理系本科所开的数学物理方法课程中会有介绍,当然自行查阅亦无不可。
3. 对于线性代数基础概念比较好的理解,包括线性空间,子空间,正交,基,矩阵和线性变换,本征值和本征向量。尤其要建立起矩阵就是变换,和本征向量转化为基的概念,因为这是描述量子力学的基础。这些概念在本科的线性代数课程中也应该清晰明了的建立起来。
4. 最好有一点群论的基础,对理解对称性会有帮助。
以上是关于学习量子力学需要掌握的数学工具,在掌握了这些基本的数学工具后,学习量子力学就是一个理解其物理思想,即用算符和态描述物理系统的方法的过程。对此 有几点建议:
1. 找一本好的教材。如果你是物理科班出身,我不推荐曾谨言的量子力学教程(更加不推荐他的习题集),不推荐程檀生的现代量子力学教程;推荐Sakurai的Modern Quantum Mechanics,尤其是前三章,直接从量子力学的思考方式出发,导出一系列物理量的思维轨迹非常精彩。
2. 关注算符和物理量的推导,尤其是角动量。
3. 一定要做习题。
4.在学习量子力学的过程中,会遇到无穷无尽的形而上的困惑,或者自己无法理解的概念。少思考些哲学,多关注下量子力学是怎样用来描述某个特定的物理体系,从而解决这个体系下的实际问题。归根到底,量子力学不是一种哲学,而是我们描述世界的一种方法。
本回答由科学教育分类达人 顾凤祥推荐
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carreragtr
2007-12-03
下面这是我对量子的体会:
首先送给你一句话,是美国现代最有名的物理学家之一费曼说过:“有人说世界上只有三个人能懂得相对论,那么对于量子力学,我敢肯定地说,没有有人会懂”, 这也是我开始学习量子力学时候老师给我们讲的,量子力学的特点就是他的抽象和矛盾。从一开始的基本原理到基本实验事实:单电子的双缝干涉(听起来就不合逻辑,但是事实就是如此),所以任何学习量子力学的人,不应该把精力放在如何更好的从逻辑上去理解量子力学,因为其本身就是不可以用逻辑解释的,我们应该去接受那些看似不可思议的假设和实验事实,然后以此为前提是用逻辑推导和数学技巧去解决实际问题,这才是学习量子力学的要务!
量子力学主要有三种数学体系:波动力学、矩阵力学和路径积分,我们通常在前面几章会更多的使用到波动力学理论,是以振动理论为基础的,所以可以看微分方程的书籍获得所需要的理论基础;矩阵力学是海森堡建立的,起初他自己也不知道这个的物理含义,直到人们提出了希尔伯特空间,把算符和波函数都放在这个空间里才理解了量子力学的矩阵描述,所以线性代数对于矩阵力学的理解至关重要! 对于最后一个由费曼一手建立的解释,属于边缘理论,一般书里不会讲的,除非你很感兴趣可以看一下曾谨言的量子力学第二卷里面有述及。
对于教材,你可以先从导论看起,培养自己的兴趣,兴趣很重要,因为量子力学的难度和抽象程度足以让所有不热爱它的人望而却步,只有你喜欢他,你才能够抱着一种轻松的心态去面对这些艰涩难懂的概念理论!切记! 导论我推荐一本国外人写的 名字忘记了 书名就是量子力学导论。然后课本你可以看复旦苏汝铿的《量子力学》比较详细的一本书,对你打下基础有利!
补充一下,一定要学好狄拉克符号!这个东西不仅有助于让你事半功倍的表达量子力学关系式,还有助于你更好的理解量子力学!!最后祝你好运 :)

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