统计物理学

统计物理学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:F.瑞夫
出品人:
页数:472
译者:周世勋
出版时间:1979-9
价格:1.55
装帧:平装
isbn号码:
丛书系列:伯克利物理学教程
图书标签:
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具体描述

好的,这是一份关于一本假定名为《量子场论与基本粒子》的图书简介,严格避免提及《统计物理学》的内容,并力求详尽与自然。 --- 图书简介:《量子场论与基本粒子:从狄拉克方程到标准模型》 面向对象: 理论物理专业高年级本科生、研究生,以及对高能物理和量子场论基础有深入兴趣的研究人员。 字数估计: 约1500字 --- 导论:跨越经典与量子的边界 在二十世纪的物理学革命中,量子力学为微观世界的描述提供了无与伦比的框架。然而,当我们将这种量子描述与狭义相对论相结合时,经典量子力学(如薛定谔方程)的局限性便暴露无遗,特别是在处理粒子产生与湮灭的现象时。《量子场论与基本粒子:从狄拉克方程到标准模型》 正是为填补这一知识鸿沟而编写的权威性专著。本书的核心目标是系统地、严谨地构建起现代粒子物理学的理论基石——量子场论(Quantum Field Theory, QFT),并以此为工具,深入剖析自然界四种基本力中三种(电磁力、弱核力和强核力)的微观机制。 本书的叙事结构设计精巧,遵循从相对论量子力学到完备规范场论的逻辑递进路线,确保读者能够扎实地掌握 QFT 的数学工具和物理直觉。 第一部分:相对论量子力学的基础(回归因果性与旋量) 本书的开篇并非直接跳入无穷小的细节,而是首先回顾了将量子力学置于相对论框架下的必要性。我们从克莱因-戈登方程的介绍开始,探讨了其在处理自旋为零粒子时的优势与固有的概率解释困难。这一讨论自然而然地引出了对狄拉克方程的详细推导和分析。 狄拉克方程的成功在于其成功地统一了自旋为 1/2 的费米子(如电子)与狭义相对论。本部分将深入研究: 1. 旋量理论: 详细讲解左手和右手狄拉克旋量的代数结构,以及洛伦兹群与旋量表示之间的深刻联系。 2. 空穴理论与反粒子: 借鉴狄拉克对负能态的早期洞察,我们使用现代化的路径积分和第二量子化视角,清晰地阐释了为什么每种基本费米子都必须对应一个反粒子,并严格证明了电荷守恒的相对论性质。 3. 正规排序与场算符: 在此基础上,我们正式引入“场”的概念,将粒子视为场的激发态。通过定义产生和湮灭算符,读者将第一次体验到如何用量子场算符来描述多粒子态的复杂动力学。 第二部分:相互作用的引入与微扰论(费曼图的诞生) 一旦建立了描述自由场的量子场论,下一步便是引入相互作用,这是描述真实物理现象的关键。本书认为,理解相互作用的几何化表述——费曼图——是掌握 QFT 的分水岭。 我们将花费大量篇幅在洛伦兹协变微扰论上: 1. 相互作用绘景与 S 矩阵: 详细推导 $ ext{S}$ 矩阵,阐明其作为散射概率振幅的物理意义。 2. 费曼规则的系统构建: 针对 $phi^4$ 标量理论和量子电动力学(QED)的简化模型,一步步构建出对应的费曼规则。这部分不仅是数学练习,更是培养物理直觉的关键环节。读者将学习如何“阅读”费曼图,理解每条线和每个顶点的物理含义。 3. 自能与泡利阻抗: 在微扰计算中,不可避免地会出现无穷大的结果。本书将详尽地讲解如何系统地处理这些无穷大,特别是针对自能和两点关联函数。这为下一部分关于重整化的讨论奠定了必要的数学基础。 第三部分:自洽性的追求——重整化理论 量子场论的威力与其在处理相互作用时的内在矛盾——无穷大——紧密相连。本书将重整化理论视为 QFT 的“核心净化”过程。 我们将避免对重整化进行过于抽象的讨论,而是通过具体的物理例子来阐释其必要性与操作性: 1. 紫外发散与截断方案: 首先考察简化的模型(如 $phi^4$ 理论),展示如何通过引入一个动量截断(Cutoff)来控制无穷大。 2. 重整化群(RG)的初步概念: 介绍重整化群的哲学思想——物理定律对尺度变化的敏感性。通过理解“跑动的耦合常数”,读者将领悟到 QFT 并非对所有能量尺度都适用同一套规则。 3. QED 的重整化: 对光子自能、电子自能以及顶点因子进行详尽的计算,并严格证明 QED 是一个可重整化的理论。这确立了 QED 作为最精确物理理论的地位。 第四部分:规范对称性与标准模型构建的蓝图 标准模型是描述除引力外所有基本粒子相互作用的唯一成功的量子场论。本书的最后部分将聚焦于支撑这一模型的两大支柱:规范对称性和自发对称性破缺。 1. 第一类局部规范不变性: 从阿贝尔群 $U(1)$(QED 的基础)出发,系统推广到非阿贝尔群 $SU(2)$ 和 $SU(3)$。读者将理解为什么规范场(光子、胶子、W/Z 玻色子)是必须存在的,而不是人为添加的。 2. 非阿贝尔规范理论(杨-米尔斯理论): 详细推导胶子的动力学,解释为什么强相互作用具有渐近自由的特性(这是 QCD 的关键特征)。 3. 希格斯机制与电弱统一: 介绍自发对称性破缺的概念,并将其应用于规范场论。通过引入希格斯场,我们将演示如何赋予 W 和 Z 玻色子质量,同时保持理论的规范不变性和可重整化性。这将自然地引出完整的电弱标准模型,并简要讨论中微子质量等前沿问题。 结语:理论的深度与广度 《量子场论与基本粒子》力求在数学的严谨性与物理图像的清晰度之间取得最佳平衡。本书不仅提供了计算的工具箱,更致力于培养读者对现代粒子物理学核心概念的深刻理解。完成本书的学习后,读者将具备直接阅读前沿高能物理文献,并参与理论研究工作的坚实基础。我们相信,对量子场论的掌握,是探索宇宙最深层奥秘的必经之路。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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坦白说,刚拿到这本书的时候,我对其厚度和理论的深度有些许担忧,生怕自己难以驾驭。然而,当我沉浸其中后,这种担忧便烟消云散了。作者似乎深谙“因材施教”的道理,每个概念的引入都经过精心设计,力求最大限度地降低读者的认知门槛。即便是一些非常抽象的理论,比如配分函数的概念,作者也通过一系列巧妙的推导和类比,将其转化为可以被理解的物理图像。我特别喜欢书中关于相变的研究部分,作者从微观相互作用的角度出发,阐述了宏观相变是如何产生的,并介绍了临界现象和标度律等重要概念。这部分内容让我惊叹于统计物理学强大的解释力,它能够统一解释各种看似迥异的相变过程,并揭示其背后深刻的普适性规律。书中对朗道的相变理论的介绍也十分精炼,虽然涉及一些数学工具,但作者始终紧扣物理意义,使得读者能够把握理论的核心精髓。此外,我对书中关于磁性物质的统计描述也颇有心得。通过引入磁矩的概念和不同磁相互作用模型(如伊辛模型),我得以理解铁磁性、反铁磁性等现象的微观起源,以及磁畴的形成和演化。这本书不仅提供了理论框架,更重要的是它教会了我如何运用统计的思维方式去分析和理解复杂的物理现象。每一次阅读,都感觉自己在知识的海洋中又前进了不少,这种持续进步的感觉是非常令人欣喜的。

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我一直对物理学的宏观现象如何由微观粒子行为涌现出浓厚的兴趣,而这本书恰好满足了我对这一问题的探究。作者在开篇就清晰地阐述了统计物理学的核心思想,即通过统计平均来描述大量粒子的集体行为,并给出了微观状态和宏观状态之间的对应关系。我尤其欣赏书中对“相空间”和“体积元”的讲解,这帮助我建立起了一个清晰的微观动力学演化图像,理解了系统的可达状态。书中对玻尔兹曼统计力学的详细推导,从微观力学定律出发,最终导出宏观热力学关系,这一过程严谨而富有启发性。我反复研读了关于熵的定义以及其与概率的联系,这部分内容对我理解系统的演化方向和不可逆过程具有颠覆性的意义。书中对各种统计系综的介绍,如微正则系综、正则系综和巨正则系综,让我能够根据不同的宏观约束来选择合适的统计方法,这在实际问题分析中具有极强的指导意义。

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这本书是统计物理学领域的一部经典之作,其理论深度和思想广度都令人赞叹。作者在讲解基本概念时,总是能够紧密结合具体的物理模型,使得抽象的理论变得生动而易于理解。我尤其欣赏书中关于“相空间”和“微观态”的讲解,这帮助我建立起了一个对微观世界粒子运动的清晰图像,并理解了宏观性质是如何从这些微观状态的统计平均中涌现出来的。书中对玻尔兹曼分布和能量量子化的讨论,让我深刻理解了不同粒子在不同温度下的能量分布特征。此外,书中对“临界现象”和“标度律”的分析,也让我看到了统计物理学在解释复杂系统行为中的强大威力。作者在讲解这些内容时,不仅注重数学上的严谨性,更强调物理概念的清晰阐释,使得读者在掌握理论的同时,也能深刻理解其物理意义。这本书无疑是任何对统计物理学感兴趣的人士的必备读物。

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这本书的价值在于它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的塑造。作者在讲解统计物理学中的核心概念时,总是能够引导读者从不同的角度去理解,例如,对于“温度”的理解,书中从宏观热力学参数出发,又深入到微观粒子动能的统计平均,再到与能量分布的联系,形成了一个多层次的、立体的认知。我特别喜欢书中关于“自旋系统”的讨论,例如对伊辛模型在不同维度和温度下的行为分析,这让我深刻理解了临界现象和相变的普适性。作者通过清晰的数学推导和生动的物理图像,将抽象的理论变得触手可及。书中关于“平均场理论”的应用,也让我看到了近似方法的强大之处,以及如何在复杂的系统中捕捉主要的物理效应。这种由具体到抽象,再由抽象回归具体的讲解方式,极大地增强了我的学习效率。这本书不仅仅为我打开了统计物理学的大门,更重要的是,它教会了我如何用统计的语言去理解和描述自然界中的各种现象。

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阅读这本书的过程,就像是在进行一次充满惊喜的探索之旅。作者以其深厚的学识和精湛的文笔,将统计物理学的世界展现得淋漓尽致。我尤其对书中关于“噪声”和“随机性”在物理系统中的作用的讨论印象深刻。作者从布朗运动的经典例子出发,详细阐述了随机过程如何影响系统的动力学行为,以及如何通过概率方法来预测系统的演化趋势。书中对“马尔可夫链”和“泊松过程”等概念的引入,让我对随机过程有了更深入的理解。此外,书中关于“非平衡态统计物理学”的初步介绍,也让我看到了一个更为广阔和复杂的物理学领域。作者在讲解这些前沿内容时,并没有显得高不可攀,而是通过深入浅出的方式,引导读者逐步进入这个充满挑战的领域。这本书不仅为我提供了坚实的理论基础,更重要的是,它激发了我对物理学前沿问题的浓厚兴趣。

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这本书绝对是物理学领域的一颗璀璨明珠,我最近终于有幸将其中的奥秘一一探寻。从一开始,我就被其严谨的逻辑和层层递进的讲解方式深深吸引。作者并没有急于抛出高深的公式,而是循序渐进地引导读者理解统计物理学的基本概念,从最简单的微观粒子行为出发,逐步过渡到宏观系统的统计描述。我尤其欣赏书中对概念的清晰阐释,许多原本模糊不清的物理图像,在作者的笔下变得豁然开朗。例如,对于熵的理解,书中不仅给出了数学上的定义,更用生动的类比解释了其与无序度、信息量之间的深刻联系,让我不再将熵仅仅视为一个抽象的数学符号,而是真正体会到它在描述系统演化中的核心作用。此外,书中对玻尔兹曼分布、费米-狄拉克分布以及玻色-爱因斯坦分布的讲解也堪称典范。作者详细剖析了不同统计力学系综下的粒子分布规律,并结合具体的物理模型(如理想气体、黑体辐射等)进行推导和应用,让读者能够深刻理解不同类型的粒子在不同能量状态下的概率分布特征。这种理论联系实际的讲解方式,极大地增强了学习的趣味性和有效性。我发现,当我遇到一些复杂问题时,回过头来重新阅读书中的相关章节,总能获得新的启发和理解。书中对统计涨落的讨论也让我印象深刻,它揭示了微观世界的随机性如何影响宏观性质,以及如何通过统计平均来捕捉系统的普适规律。这本书不仅是一本教科书,更像是一本引人入胜的科普读物,它让我在享受智力挑战的同时,也对物理世界的深层结构有了全新的认识。

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我一直认为,物理学最迷人的地方在于其能够揭示宇宙运行的深层规律。而这本书,正是统计物理学领域的一部集大成之作。作者以一种非常系统和全面的方式,构建了一个宏大的理论框架,从基本原理到前沿应用,无不涉及。我尤其被书中关于“分形”和“无标度网络”等概念在统计物理学中的应用的讨论所吸引。这些现代概念的引入,让我看到了统计物理学在交叉学科领域的巨大潜力。作者在讲解这些内容时,并没有回避数学上的难度,但总是能够用清晰的逻辑和恰当的比喻来辅助说明,使得读者能够逐步理解其中的精妙之处。书中对“蒙特卡洛方法”等数值模拟技术的介绍,也让我认识到计算在现代物理学研究中的重要地位。这种理论与计算相结合的讲解方式,极大地拓宽了我的视野,也让我对接下来的学习和研究充满了期待。

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这本书的写作风格非常独特,充满了作者对物理学的深刻理解和独特见解。它不是那种枯燥乏味的教科书,而更像是一场与一位博学多才的导师的深度对话。书中对量子统计的讲解尤为精彩,作者在介绍费米子和玻色子的量子行为时,不仅给出了严格的数学推导,更辅以大量的例子,例如在费米气体中对电子能谱的分析,以及在玻色气体中对凝聚现象的解释,都让我对量子世界的奇妙之处有了更深的认识。我尤其欣赏书中对“量子退化”现象的讨论,它巧妙地连接了宏观统计物理和微观量子力学,解释了为何在低温下,粒子的量子性质会变得尤为显著。书中对黑体辐射的经典和量子理论的对比分析,也让我对物理学发展的历史脉络有了更清晰的认识。作者在阐述这些理论时,总是能够恰如其分地运用数学工具,但又不会让数学本身喧宾夺主,而是始终将读者拉回到物理实在的层面。我发现,在阅读过程中,我不仅在学习知识,更是在学习一种思考问题、分析问题的方法。这本书让我受益匪浅,它拓宽了我的视野,也激发了我对物理学的更大热情。

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这是一本让我欲罢不能的学术著作,其深度和广度都令人惊叹。作者以极其严谨的态度,深入剖析了统计物理学的方方面面,从最基本的系综理论,到复杂的相变动力学,都进行了详尽的阐述。我尤其对书中关于“涨落-耗散定理”的讨论印象深刻,它揭示了宏观耗散过程与微观涨落之间的普适联系,为理解系统的不可逆性提供了深刻的洞见。作者通过对布朗运动等经典例子的分析,清晰地阐释了该定理的应用。此外,书中对随机过程的深入研究,也让我对信息论在物理学中的应用有了新的认识。我发现,许多看似复杂和不可预测的物理现象,都可以用精妙的概率模型来描述。作者在讲解这些内容时,并没有回避数学上的复杂性,但总是能够用清晰的语言和直观的图示来辅助说明,让读者能够逐步理解其中的奥秘。阅读这本书的过程,就像是在攀登一座知识的高峰,虽然艰辛,但每一步的攀登都带来了全新的视野和更深的感悟。这本书无疑是统计物理学领域的一部杰作,值得每一位对该领域感兴趣的学者细细品味。

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我必须承认,当我开始阅读这本书时,我对统计物理学的掌握程度还处于一个比较基础的阶段。然而,这本书以其卓越的组织结构和循序渐进的讲解,成功地将我从一个初学者带入了一个更为深入的理解境界。书中对“自由能”概念的阐述尤其值得称道,作者不仅给出了不同类型的自由能(如亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能)的定义,更详细地解释了它们在不同热力学过程中的意义和应用,让我深刻理解了自由能在判断系统稳定性和自发过程方向上的关键作用。书中关于统计力学的应用案例也十分丰富,例如在化学反应平衡、溶液性质以及生物分子动力学等方面的讨论,都让我看到了统计物理学在解决实际问题中的强大能力。作者在讲解这些应用时,始终不忘回归到基本的统计原理,使得读者能够触类旁通,举一反三。我发现,通过阅读这本书,我不仅掌握了统计物理学的理论知识,更培养了运用统计思想解决实际问题的能力。这种能力在我的科研工作中,起到了至关重要的作用。

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对统计力学的基本假设给出了足够充分说明,使得一切看起来自然而然

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对统计力学的基本假设给出了足够充分说明,使得一切看起来自然而然

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对统计力学的基本假设给出了足够充分说明,使得一切看起来自然而然

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普通物理学里面的最适合自学的一套书籍,简明而且生动。二项式分布本质其实计数,二项式可能就是形式公式。组合数学中的计数和组合思想有多么深刻的思想?平均值的性质有多少?

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普通物理学里面的最适合自学的一套书籍,简明而且生动。二项式分布本质其实计数,二项式可能就是形式公式。组合数学中的计数和组合思想有多么深刻的思想?平均值的性质有多少?

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