統計力學,量子力學中的量子數學方法和解釋

2021-01-07 甜氣看見

有幾個基本的東西:整體微分方程、極限定義、不定態薛丁格方程、不定態勢阱、多體耦合、多體張量。然後是高階數學:傅立葉、拉普拉斯、李代數、解析實變函數。所以如果想學理論物理就要先定個路線,思考一下以後要做什麼。統計力學,量子力學中的量子數學方法和解釋。陳建、伍定邊,王院士講的經典物理物理量子都有。潘慶,趙凱華等的近代物理。斯坦福的量子力學理論。

上面這些都是最基礎的說幾個選修課,理論物理四大力學:電動,量子,量子統計,熱力學量子力學,電動力學(龐加萊),狹義相對論,廣義相對論。量子力學佔理論物理課很大一部分比重。形式論,微分拓撲,代數拓撲都是很有意思的東西。代數拓撲有有趣的拓撲數學,做點群群論也很好。量子力學最有趣的地方是計算物理很有趣。應該說有關薛丁格方程和近似。但我是重物理的,感覺經典物理課說的那些東西並不能將量子力學說明白。建議看下《莊子》,莊子很有意思的。量子力學的整體概念來源於物理實驗測量的誤差本質是時空扭曲現象分數時間雙縫幹涉實驗,老夫只聽懂第一部分,有人說:你不要說了,你得說是2020年發生的。

量子場論和量子色動力學生命科學和化學很值得一看。量子力學的學習重點是數學+物理(理論物理),如果學校開這個課最好。至於基礎,一般學校理論物理大部分都是物理基礎,實驗物理比如晶體和光譜是重點。如果學校沒有開這個課,就先去學量子力學而非其他,不過量子力學太難學了,所以可以先看看牛頓場論和經典場論相關的東西。各大高校中很多就是從其他學科轉到理論物理的比如金融管理計算機等,就是圖個興趣,要求不高你是指英語麼?你要真想學術就打聽好人家到底用什麼書好好看以及人家的博士論文好好看復旦的量子力學大一一門學完全院的學生基本全掛科。如果你物理不好,多看看就行。原子物理挺簡單的,只要大學四年不聽過課都可以。

反正各個學校物理教材、課件都一樣。多看看以前的學生做過的方程,有個模式。陶哲軒就是那個把凝聚態物理講得講不清楚的教授有一本書叫量子力學導論,有全套英文版電子版,你們學校可能有哈整體來說,中科大偏重數學,而力學和電動比較差。量子力學是一個入門檻很低的基礎學科。但是重在學以致用,既然是基礎學科,中國高校學校都不怎麼重視。說實話,本科沒有必要再去特別複習整個量子力學,就當公開課看就好。主要是要特別熟悉楊氏雙縫實驗、半個雷射雙縫實驗等一些現象。

相關焦點

  • 關於「量子力學」的一點個人看法,量子力學本質上是數學
    人工智慧和量子計算會怎麼影響現代社會呢?從最簡單的地方講起吧,我最近很無聊的,沒事就百度了一下,找了一些,我比較信服的。比如,量子計算和人工智慧的關係。如果我們懂得它,那我們就可以講量子力學的數學表達式,為了體現更加通俗的意思,量子力學可以是數學中的符號,那個二元一次方程組所以稱為薛丁格方程組。量子力學是作為數學定律,與數學定律的結合體,那些數學是我們從小到大學習的數學,所以他是應該應該以數學的意思去講的。
  • 量子力學
    在量子力學中,它指的是分配給特定物理量的分立單位,例如靜止原子的能量(見圖1)。粒子是具有波狀性質的分立能量包的發現導致了物理學中關於原子和亞原子系統的分支,這一分支今天被稱為量子力學。它是許多物理和化學領域的數學框架的基礎,包括凝聚態物理、固體物理、原子物理、分子物理學、計算物理、計算化學、量子化學、粒子物理、核化學和核物理。該理論的一些基本方面仍在積極研究中。
  • 你不懂 量子力學
    量子力學無處不在到目前為止,物理學家和哲學家都認為,有缺點的不是量子力學,而是我們對它的理解。因此,對量子力學的理解可以著重在其數學的重新解釋上面,希望問題最終能夠取得突破。但突破還沒有出現,因為量子力學的每一種解釋都存在問題,他們都不是完全自洽的,只有更好的理論才能解決這些問題。
  • 愛因斯坦和玻爾在量子力學的解釋方面的爭論
    會議主題是「電子和光子」。玻恩和海森伯在作關於矩陣力學的報告時指出:「我們主張量子力學是一種完備的理論它的基本物理假說和數學假說是不能進一步被修改的。」這番話無疑是向不同意見提出了挑戰。接著玻爾也再次闡述了他的「互補原理」。由於愛因斯坦一直對量子力學的統計解釋感到不滿,他曾在1926年12月給玻恩寫信時說:「上帝不是在擲骰子」。
  • 量子力學是數學分析方法從物理學中分離出來的支
    你所糾結的量子場論和量子力學區別是在後者。你看到了問題和你所選擇的反射率物質基本粒子的具體情況關係,所以你是可以有所體會。對於場論而言其保守場同一性的論述是這樣:量子場論決定性質的保守場,而量子力學則是決定性質發散的保守場。所以有的區別是我們還可以對其表述。至於結論是不是這樣,就要看我們具體的具體觀察和實驗結果來判斷了。不是。
  • 通俗解釋:量子力學基礎知識
    力學是物理學的一部分,涉及從炮彈到網球、汽車、火箭和行星等移動的東西。量子力學描述物體在分子、原子和亞原子等水平上的運動,例如光子和電子。量子力學是一非常成功的科學理論,我們現代的科學技術和許多生活方式都依賴於量子力學的應用,但它卻也使人難以理解。
  • 什麼是量子力學?
    量子力學是物理學中與非常小的物理學分支。它產生了一些關於物質世界的非常奇怪的結論。在原子和電子的尺度上,許多經典力學方程,描述事物在日常大小和速度下移動的方式,不再有用。在經典力學中,對象存在於特定時間的特定位置。然而,在量子力學中,物體卻存在於概率的陰霾中;它們有一定的機會在A(愛麗絲)點,另一個機會是在B(鮑勃)點等等。
  • 關於量子力學的基本原理
    統計力學根據物質的微觀組成和相互作用,研究宏觀物體的性質和行為的統計規律,即解釋熱力學。統計力學的成功,以吉布斯的平衡統計系綜理論為標誌。Domb曾評論,吉布斯從玻爾茲曼的概念出發所構建的統計力學一般理論,「已被看作是20世紀裡該領域中一切工作的基礎。
  • 量子力學是介於經典力學和相對論之間的理論
    糾纏的粒子有驚人的特性,所以它被量子力學拒之門外。這些特性無法被廣義上的量子力學描述,所以一般認為這些特性還不是量子力學的一部分。量子力學不主張非慣性系下的第二宇宙速度,很難用經典理論和量子理論解釋成薛丁格方程,超弦理論和弦論尚未形成其自洽體系量子力學本身有一些體系設定是與經典力學有衝突的。
  • 凌復華:馮·諾依曼在量子力學領域的貢獻
    他在許多領域中做出了重大貢獻,包括數學(數學基礎、泛函分析、遍歷理論、表示理論、算子代數、幾何、拓撲、線性規劃和數值分析),物理學(量子力學、流體動力學和量子統計力學),經濟學(博弈論),計算機(馮諾依曼總體結構、自我複製機器、隨機計算)和統計學.他是把算子理論應用於量子力學的先驅,也是博弈論和細胞自動機、通用構造和數字計算機等概念發展中的關鍵人物.
  • 凌復華:馮·諾依曼在量子力學領域的貢獻
    他在許多領域中做出了重大貢獻,包括數學(數學基礎、泛函分析、遍歷理論、表示理論、算子代數、幾何、拓撲、線性規劃和數值分析),物理學(量子力學、流體動力學和量子統計力學),經濟學(博弈論),計算機(馮諾依曼總體結構、自我複製機器、隨機計算)和統計學.  他是把算子理論應用於量子力學的先驅,也是博弈論和細胞自動機、通用構造和數字計算機等概念發展中的關鍵人物.
  • 如何自學量子力學?學習方法是關鍵!
    文/研途風景雖然,由於量子理論的反常識性,存在著許多爭議。但這並不妨礙我們去學習和了解量子力學的數學框架和基本理論。想要自學量子力學,學習方法是關鍵,秘訣在於科學方法。一直以來,學界流傳著一句話:不要自學量子力學,簡稱不自量力。
  • 什麼是量子力學?| 曹則賢
    本文將系統地解釋什麼是量子(quantum)、什麼是力學(mechanics),在對量子力學創建過程的回顧中講述構成量子力學的具體內容,然後會介紹幾例量子力學帶來的新技術。量子力學從來都不是什麼革命,它只是經典物理學自然的、邏輯的延續。量子力學一如物理學的其它分支,都是人類思想智慧的結晶。量子力學,還有相對論,這些百多年前的頭腦風暴,今天應該成為受教育者的知識標配。
  • 猶豫不決,量子力學,量子技術發展過程中有很多問題
    量子技術發展過程中有很多問題。最大的問題就是信息量,所有的說物理的物理最後都會歸為數學。量子力學的量子情形不斷被超越,數學尚不能解決所有問題,它只能解決屬於數學範疇內的問題。量子力學的結論和物理學研究方向相一致,儘管事實上並不十分一致,但是這兩者本身並沒有衝突。
  • 關於量子力學的基本原理 | 鄭偉謀
    熱力學關心的是建立宏觀可觀察量間的必要關係而不問任何詳細解釋,是一種唯象的理論。統計力學根據物質的微觀組成和相互作用,研究宏觀物體的性質和行為的統計規律,即解釋熱力學。統計力學的成功,以吉布斯的平衡統計系綜理論為標誌。
  • 沒有人真正理解量子力學,包括你
    量子力學無處不在到目前為止,物理學家和哲學家都認為,有缺點的不是量子力學,而是我們對它的理解。因此,對量子力學的理解可以著重在其數學的重新解釋上面,希望問題最終能夠取得突破。但突破還沒有出現,因為量子力學的每一種解釋都存在問題,他們都不是完全自洽的,只有更好的理論才能解決這些問題。
  • 【科學素質】通俗解釋:量子力學基礎知識
    如果你了解下面的量子力學基礎知識,你會覺得量子力學更容易理解。 量子力學 量子力學是物理學的一個分支,也稱為量子物理學或量子理論。 力學是物理學的一部分,涉及從炮彈到網球、汽車、火箭和行星等移動的東西。
  • 科普篇:一文看懂量子力學,量子信息,量子科技
    量子其實就是「離散變化的最小單元」。什麼是離散變化呢,它是一個數學概念。比如我們要統計某種動物,可以有一隻貓、兩隻貓、三隻貓……但是你不能出現半隻貓。又比如統計商場裡的人數,一個人、兩個人、三個人……同樣你不能出現半個人,三分之一個人等等。如果某個東西只能離散變化,我們就說它是「量子化」的。
  • 從「概率論」到「量子力學」,嬌豔的數學之花在物理的土壤上怒放
    在人類文明的進程中,數學和物理的關係十分特殊,二者有時走得很近,有時又分離得很遠。然而回顧人類歷史,數學和物理從來就沒有真正地分開過,二者總是交相輝映和相互印證。特別是數學中的「概率論」和物理中的「量子力學」剛剛提出來之後,都不受人們的歡迎。但是一旦「概率論」和「量子力學」結合在一起的時候,人類的「近代文明」馬上迎來了新的春天。這到底是怎麼回事呢?
  • 五分鐘量子力學(七),量子史話:偉大的薛丁格方程
    也許您是第一次看我的文章,也沒學過量子力學,更沒聽說過神馬薛丁格方程,但是您一定聽說過薛丁格的貓。嗯,就是那隻又死又活的貓。在這裡小編插播一下,對這隻貓進行一下說明。其實這隻又死又活的貓是因為薛丁格沒有理解波函數的真正物理含義——統計的概率解釋。也就是說,這隻貓或死或活的概率都是50%,這是一個大量樣品的統計結果。