Hvad er en god introduktionsbog om kvantemekanik?

Introduktion til kvantemekanik af David Griffiths , hver dag! Bare hent denne bog en gang, og prøv at læse den. Da du ikke har nogen tidligere baggrund, er det bogen til at begynde med. Det er rettet mod studerende, der har en solid baggrund i grundlæggende beregning, men antager meget lidt baggrundsmateriale udover det: En masse lineær algebra introduceres på en i det væsentlige selvstændig måde.

Desuden indeholder den alle det væsentlige grundlæggende materiale og eksempler såsom den harmoniske oscillator, brintatom osv. Anden halvdel af bogen er dedikeret til forstyrrelsesteori. For førsteårsstuderende eller andetårsstuderende er dette et ret godt sted at begynde at lære om QM, selvom nogle af de andre svar på dette spørgsmål antyder bøger, der går lidt længere eller fortsætter på et strengere niveau.

Kommentarer

• Hvilke bøger skal man læse efter at have læst Griffiths?
• @ShayBenMoshe Når du har læst Griffiths, kan du lære Feynman foredrag om fysik. vol. 3
• Som en bachelor kemiker, der ønskede at lære mere om QM, var Griffiths også det perfekte valg. Dirac var svær at læse, ville ikke anbefale som indledende lærebog. Når det er sagt, jeg ' en kemiker, så hvad ved jeg.
• @orthocresol du frimærkesamler dig = P
• Jeg har Shankar , Merzbacher, Sakurai og Griffiths. Af de fire er Griffiths den, jeg ' anbefaler den mindst . Shankar er den bedste.

For kvantemekanik er originalen stadig den bedste:

• Dirac “s” Principperne for kvantemekanik “.

Det er klart, det er kortfattet og det er omfattende. Alle andre bøger tager det meste af deres materiale fra denne kilde.

For en grundlæggende kort introduktion til kvantemekanik kan du ikke slå:

• Feynman Lectures on Physics Vol III

Dette er meget godt og intuitivt og supplerer de resterende bøger.

• Landau og Lifschitz “kvantemekanik”

er tung på gode øvelser og matematiske værktøjer. L & L inkluderer emner, der ikke er dækket andre steder. standard bøger om kvantemekanik er ikke særlig gode i forhold til disse og bør ikke bruges.

En bog, der kræver minimum af beregning eller kontinuerlig matematik, er

• Nielsen & Chuang: “Quantum Computation and Quantum Information”

Dette fokuserer på moderne forskning og diskrete systemer i kvanteberegning. Hvis du ikke gør det kend beregning, lær den, men du finder muligvis denne bog den mest tilgængelige. Det er dog længe.

På avanceret kvantemekanik er der gode bøger af Gottfried og af Sakurai. Berezins bog er også en stor klassiker.

For stien integreret , kan du læse Feynman og Hibbs, men jeg kan godt lide Feynmans artikel om anmeldelser af moderne fysik fra 1948. Der er også en god bog, der dækker stien integreret:

• Yourgrau & Mandelstam: Variationsprincipper i klassisk og kvantefysik.

Den originale kilde til Fermionic path integral er efter min mening stadig den bedste:

• DJ Candlin: Il Nuovo Cimento 4 nr. 2, 231 (1956)

Hvis du vil overbevise dig selv om kvantemekanik er nødvendig , skal du recapitulere historisk udvikling. For dette er følgende kilde god:

• Ter Haar “s” The Old Quantum Theory “(det er kort) at lære Bohr Sommerfeld-kvantisering

Du kan også læse Wikipedia-siden på gammel kvanteteori for et skitseret resume, så se på siden på matrixmekanik .Dette forklarer den intuition, Heisenberg havde om matrixelementer, noget der ikke findes i Diracs bog eller andre steder. Heisenbergs argumentation findes også til en vis grad i de første kapitler i denne bog:

• Connes “Ikke-kommutativ geometri”.

Denne bog er også meget interessant af andre grunde.

Kommentarer

• Ooph, dette svar er en måde at basere på, undtagen muligvis Feynman ' s bog, der er sympatisk . For en nybegynder er grundlæggende matematik og begyndere lærebøger som Griffiths ' meget bedre at anbefale.
• Som en vittighed vil jeg sige Landau og Lifschitz " Kvantemekanik " er måske den værste bog at læse for at lære kvantemekanik.
• Isn ' t Dirac dateret?
• Jeg vil kun anbefale Dirac til meget beslutsomme begyndere. Det er ikke det mest læsbare.
• Har du prøvet L & L? Det ' er ikke for begyndere.

OK . For det første har du brug for en vis komfort i Lineær algebra. Gå til MIT Open Courseware-webstedet, og se Linear Algebra-foredraget (videoer) af Strang. Disse er fantastiske.

Se derefter videoerne “Theorectical Minimum” af Leonard Susskind. De repræsenterer det teoretiske minimum, som du har brug for at vide om kvantemekanik. (dvs. titlen på videokurset er et teoretisk minimum, men det er faktisk et kursus om kvantemekanik. Susskind er en stor lærer, og videoerne er gode. Du kan få adgang til dem på itunes og You Tube. Søg efter Susskind forelæsninger kvantemekaniker fra Stanford. De er lige frigivet (for et par uger siden)

Endelig er den tekst, du ønsker, Principles of Quantum Mechanics af Shankar. Han er også en god lærer. Han har nogle videoforelæsninger om generel fysik , men han har ikke en videoforelæsning om kvantemekanik. Ikke desto mindre er hans bog en god bog til læring. Det handler om $ 70, men hvis du googler rundt (med PDF i din google-søgning) kan du få held.

Kommentarer

• Jeg udrangerer den lineære algebra-kommentar. Da jeg tog kandidaten Quantum i kemiafdelingen i Chicago (årtier siden) var lineær algebra ikke en forudgående forespørgsel De, der havde haft det, mente, at QM-klassen (undervist af overfladekemiker Robert Gomer) var en af de største nogensinde. ud lineær algebra troede, at klassen sugede.
• Du kan finde løsninger på Shankar ' s Principper for kvantemekanik her: physicsisbeautiful.com/resources/ …

Hvis du ikke er villig til at lære den lineære algebra, som hele kvantemekanikens teori er baseret på, vil du virkelig ikke har meget held med at finde den slags lærebog, du søger.Det lyder for mig som, hvad du vil have, er en lærebog, der introducerer dig til det, der i stedet kaldes “moderne fysik”. De fleste “moderne fysiske” tekster dækker kvantemekaniske begreber, mens de for det meste forbliver i algebrajord. De fleste af de lærebøger, der anbefales i svarene, der blev sendt før mine, er fyldte med calculus.

At lære at multiplicere matricer og vektorer er slet ikke svært – du kan lære det fra en Wiki, fra YouTube, eller Khan Academy. Når du først ved, hvordan du gør det, anbefaler jeg stærkt de første par kapitler i følgende lærebog:

“Quantum Mechanics: A Paradigms Approach” , af David H. McIntyre

Jeg brugte denne bog sidste gang jeg underviste i kvantemekanik, og de studerende kunne virkelig godt lide Du kan lære dig selv “ægte” kvantemekanik fra denne bog ved hjælp af Dirac-bra-ket-notationen, der bruges i ægte fysikforskning og i kvanteinformationsteori.

Når du lærer calculus, kan du tackle enhver af de andre bøger, der anbefales af andre svar, men min personlige favorit – som ville forberede dig til kandidatarbejde i kvanteteori – er

“En moderne Tilgang til kvantemekaniker s “, af John S. Townsend.

Jeg plejede at bruge Griffiths” tekst på grund af dens popularitet og på grund af den traditionelle stress på bølgefunktionen . Mine elever fik imidlertid ikke så meget ud af Griffiths “-teksten som de gør fra de to, jeg nævnte ovenfor. Desuden er jeg nu overbevist om, at de studerende er bedre tjent med at lære tilstandsvektor-tilgangen i stedet for kun at fokusere på bølgen funktion, da det giver dem mulighed for at læse nylige artikler om gennembrud i QM-forskning. Du kan ikke gøre for meget med bølgefunktioner, når dit eksperiment beskæftiger sig med partikelsnurr eller med fotonpolariseringer.

Kommentarer

• Jeg fandt Townsend mere omfattende end Griffth også.
• Vi ' har brugt Townsend i vores moderne fysik ( som undersøger både speciel relativitet og indledende QM), før de tager det fulde kvanteforløb. De første par kapitler er rigtig gode, men mens jeg personligt også nyder de næste par, bliver de studerende lidt fast i dem. Jeg er stadig enig i, at det at tage fokus delvist fra " bølgefunktioner " er en god ting, men jeg skal finde ud af en bedre måde at guide eleverne gennem kapitel 3 til 6.

Jeg tror måske med alle ovenstående boganbefalinger kan du også prøve at følge et ordentligt online kvantemekanik kursus. Jeg kender to sådanne fremragende kurser, der kan være af interesse.

1. Kvantefysik af V.Balakrishnan . Instruktøren introducerer alt det grundlæggende i lineær algebra, du har brug for, men du bliver nødt til at arbejde meget hårdt alene, fordi han også vil introducere en masse anden fancy matematik, som du muligvis har brug for (for eksempel vil han tale om L ^ 2- mellemrum .) Jeg kender ikke en ordentlig bog, der følger med kurset (Andet kan anbefale det)

   BEMÆRK: Jeg tjekkede R.Shankars bog “Principal” af kvantemekanik “. Det passer ret godt med ovenstående online kursus.

2. Kvantefysik af JJ Binney . Dette er også en meget flot introduktionskursus undervist til studerende på Oxford. Dette kan være noget, der vil hjælpe dig meget. Bogen, der følger med kurset, er også tilgængelig af samme forfatter (uden omkostninger) her .

3. Selvom der er masser af forelæsningsnotater tilgængelige online. Jeg fandt dette for at være yderst nyttigt.

4. QM-kurset af Alan Adams i M DET er meget meget fantastisk. IMHO, han er den bedste lærer. Det bedste ved det er, at han inspirerer de studerende til at stille spørgsmål, og MIT-studerende stiller så mange gode spørgsmål, som også hjælper den person, der ser videoforelæsningerne. På siden finder du også bøger, der følger med kurset. http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-04-quantum-physics-i-spring-2013/

Kommentarer

• For at føje til punkt 2 har Prof. Binney en række indledende forelæsninger på iTunes U . De optages live, så der er lejlighedsvis glidning op over et minustegn osv., Men ellers meget velegnet til nogen, der starter QM.

For begyndelsen kan du starte med Quantum Mechanics for Engineers – Leon van Dommelen, den er tilgængelig frit på forfatterens websted:

http://www.eng.fsu.edu/~dommelen/quantum/style_a/index.html

Lad forfatteren tale for sig selv:

Her finder du den samme historie som fysikere fortæller deres egne studerende. Forskellen er, at denne bog er designet til at være meget lettere at læse og forstå end sammenlignelige tekster. Kvantemekanik er i sagens natur matematisk, og denne bog forklarer den fuldt ud. Men matematikken er kun dækket i det omfang, den giver indsigt i kvantemekanik. Dette er ikke en bog til udvikling af dine færdigheder i kloge matematiske manipulationer, der absolut ikke har noget at gøre med fysisk forståelse. Du kan allerede finde mange andre lignende tekster, hvis det er dit mål.

Quantum Mekanik i enkel matrixform: [Amazon-link]

Der findes ingen beregning i denne bog. Alle begreber i lineær algebra introduceres. Desværre betyder det, at du ikke vil støde på ting som Schrodinger-ligningen. Du vil have en meget bedre forståelse end PBS af kvantemekanik (hvad er kvantetilstand, hvordan du kan tilføje tilstande, sandsynlighed i kvante mech osv.). Letvægt og billigt!

Kommentarer

• Er dette velegnet til studerende på bachelor?

• Mark Beck, Quantum Mechanics: Theory and Experiment , kan være den bedste QM-bog der findes. Den nødvendige matematik er beskeden, men viden af optik og elektromagnetiske bølger er næsten nødvendigt.

Du kan også prøve to enklere, meget korte bøger af Valerio Scarani (primært rettet mod gymnasieelever),

• Kvantefysik: En første møde: interferens, sammenfiltring og virkelighed
• Seks kvantestykker: Et første kursus i kvantefysik .

Alle tre bøger er moderne: i stedet for at understrege (ellers fri) partikel (s) i en kasse og Bohrs atom, understreger de en partikelinterferens, vikling, lokal realisme, kvante teleportering. Dr. Becks bog beskriver kvanteoptiklaboratorier, som hans studerende virkelig udførte for at teste enkeltfotoninterferens, krænkelse af lokal realisme osv.

En anden moderne bog er

• Exploring the Quantum af Serge Haroche og Jean-Michel Raimond.

Det handler om sværhedsgraden i Mark Becks bog, men meget billigere når man køber det brugt. I lighed med Valerio Scaranis bøger er

• Dance of the photons af Anton Zeilinger, og
• Quantum Enigma af Bruce Rosenblum og Fred Kuttner.

Bemærk, at alle ovenstående forfattere er velkendte professorer og / eller forskere.

Hvis du er ny på dette, skal du starte med University Physics af Young og Freedman. Årsagen er, at denne bog diskuterer begreberne uden den strenge matematik.

Undersøg følgende kapitler:

Kapitel 38 Fotoner: Letbølger opfører sig som partikler Kapitel 39 Partikler opfører sig som bølger Kapitel 40 Kvantemekanik Kapitel 41 Atomstruktur

Kapitel 38 og 39 giver dig baggrund for den tidlige kvanteteori. Kapitel 40 og 41 diskuterer kvantemekanik.

Du kan også læse Feynman Lectures Volume 3 for at forstå begreberne uden tung matematik.

Hvis du vil grave dybere, skal du studere lineær / matrixalgebra og calculus. Bagefter skal du læse Introduktion til kvantemekanik af David Griffiths eller Richard Liboff.

Så hvis du vil mere, læs moderne kvantemekanik af JJ Sakurai.

Sådan foreslår jeg, at du gør det. Kvantemekanik er desværre en af de sværere fysikemner. Du er nødt til at opbygge dig viden fra lettere tekster, ellers vil du gå tabt.

At se forelæsninger er også en mulighed. Stanford og Oxford uploadede deres QM-forelæsninger på Youtube. Så igen skal du kende beregning og lineær algebra for at være i stand til at holde trit med forelæsningerne.

Skål!

Berty

Kommentarer

• Dette svar råder OP bare til, hvad man skal læse uden at angive hvorfor det er gode valg (undtagen det første, " uden den strenge matematik " ) som krævet af anbefalingspolitik

Feynmans Six Easy Pieces er en glimrende introduktion til kvantemekanik. For en mere grundig analyse (og nogle filosofiske drøvtyggelser), vil jeg anbefale The Dancing Wu Li Masters af Gary Zukav. For en letforståelig diskussion af kvantemekanikens underlighed er Fred Kuttner og Bruce Rosenblums Quantum Enigma: Physics Encounters Bevidsthed er fremragende.

Her er en Amazon-liste Jeg sammensatte nogle bøger, jeg har fundet nyttige.

• Robert Kroese, forfatter til Schrödinger “s Gat

Der er allerede fremsat mange anbefalinger. Jeg vil bare anbefale Principper for kvantemekanik af Ramamurti Shankar .

Jeg kan godt lide denne bog, fordi den starter med al nødvendig algebra, derefter går i formulering af operatør af klassisk behov i kvante og derefter i kvante.

Jeg vil anbefale det over Griffiths til en person, der ikke er god ved lineær algebra og er på det foreløbige niveau. Derefter går Griffiths fint.

Kvantemekanik er et temmelig rig-i-koncept emne, som du ikke kan lære af et enkelt bog. Så i dette svar giver jeg en liste over bøgerne om emnet, som jeg fandt nyttige til forståelse af kvanteverdenen.

• Principper af kvantemekanik (Dirac): En klassisk tekst af Dirac. Skønt notationen er gammeldags, alligevel den bedste til at lære de konceptuelle ideer. Enhver, der læser mindst det første kapitel i denne bog, bør udvikle en kærlighed til emnet.
• Kvantemekanik (Landau): En anden klassisk tekst. Den er kortfattet, omfattende og tung på øvelser, men diskuterer emner, der normalt ikke er indeholdt i andre standard lærebøger.
• Kvantemekanik (Cohen-Tannoudji): En omfattende henvisning til kandidatniveau i to bind. Det er velskrevet og diskuterer mange nyttige applikationer.
• Feynman Lectures (Volume-3): Dette man behøver bestemt ingen introduktion. En klassisk tekst, der er tungt for begreber sammen med Feynmans indsigtsfulde diskussioner. En skal læses for alle interesserede i kvantemekanik.
• Kvantemekanik (Shankar) : En indledende niveautekst, der starter med en diskussion om nødvendig algebra. Shankars forklaringer er ret forskellige, men elegante i forhold til andre forfattere. Dette inkluderer også diskussion om stiintegraler.
• Kvantemekanik (Messias): En klassisk, omfattende tekst i to bind. Notationen er gammeldags, men de elegante forklaringer gør det til et must-read selv i dag.
• Kvantemekanik: En moderne introduktion (Das og Melissinos): En velskrevet tekst, der er velegnet til studerende. Diskussionen af Scattering Theory er den bedste del af bogen.
• En moderne tilgang til kvantemekanik (Townsend): En omfattende tekst på kandidatniveau, der dækker næsten alt på et kandidatkursus i kvantemekanik. Men lineær algebra er en forudsætning for denne lærebog.
• Modern Quantum Mechanics (Sakurai): En omfattende og moderne introduktion til kvantemekanik, der er velegnet til kandidater. Den indeholder også en rig samling af problemer.
• Forelæsninger om kvantemekanik (Weinberg): En avanceret niveautekst, der er velegnet til kandidatniveau, der diskuterer mange vigtige diskussioner, som normalt ikke findes andre steder.

En kvantemekanisk primer af Gillespie er godt. Er kun 125 sider lang. Det begynder at dække de grundlæggende matematiske værktøjer fra jorden: sandsynlighed, komplekse tal, vektorer, operatører i Hilbert-rummet og en gennemgang af klassisk mekanik inklusive Hamilton-formuleringen. Derefter gennemgår kvantemekanikpostulaterne med enkel, men alligevel nøjagtig matematik. Den bruger en notation, der er lidt anderledes end Dirac-bra-ket-notationen, men den er i det væsentlige den samme, måske mere læsbar for nybegyndere. Det vigtigste stærke punkt er, at det ikke antager nogen tidligere viden, men grundlæggende beregning, og alligevel giver det en rimelig forståelse af den grundlæggende formalisme og dens betydning.

Jeg synes, det er en perfekt ledsager til andre bøger, som Griffith eller Shankar.

Dette er en anmeldelse https://doi.org/10.1119/1.1987211

Der er en fremragende bog kaldet “The Road to Reality” af Roger Penrose. Det er en interessant blanding, der er skrevet på en samtalende, letgående og tilgængelig måde med strålende og indsigtsfulde beskrivelser fra en ægte håndværksmester. Det sparer dog ikke matematikken. Hvis du er seriøs med at udforske kvantemekanik og grundlæggende fysik mere generelt, er dette fantastiske sted at se. Det er en sjov, men ikke så let tur.

Kommentarer

• Jeg synes, bogen " Vejen til virkelighed " af Penrose er en glimrende læsning. Bare den slags bog, der skal bruges som reference til ethvert fysikemne (næsten) du studerer. Men jeg personligt tror, at Penrose skriver til et publikum, der er meget lille, hvor alt klikker automatisk, og du ikke har brug for hjælp til at forstå. Han antager, at du ved det meste alt, da han briser over vanskelige ting uden forklaringer. Jeg kender flere fysikprofessorer, der hævder, at denne bog er meget svær at læse og følge.

Hvis du ønsker at gøre mere end “bare beregne” (som enten Feynman eller N David Mermin engang måske har sagt søger efter oprindelsen til det berømte citat ) en af de bedste måder at uddybe din indsigt i kvantefysik, IMO, er den nylige, korte og meget læsbare “Beyond Weird – Why alt, hvad du troede, du vidste om kvantefysik, er anderledes” af Philip Ball (redaktør for tidsskriftet Nature). Selv nogle profs i teoretisk fysik har erkendt, at det var den bog, de ønskede, at de selv havde skrevet.

Han får fat i de niggende spørgsmål, der altid opstår, når du begynder at arbejde igennem emnet, og jeg har fundet ham særlig god med hensyn til dekoherens og måleproblemet.

Han har klart tænkt dybt over emnet i lang tid, og hans redaktionelle erfaring giver ham kanten til at forklare vanskeligheder, som lommeregnere glans over uden en anden tanke.

Jeg synes, det er et godt supplement til ethvert introduktionskursus i QM og burde være på læselister.

Det er tilgængeligt på Kindle (billigere i USA end Storbritannien lige nu 01/01/19) https://www.amazon.com/Philip-Ball/e/B001H6P9SO/ref=sr_tc_2_0?qid=1546371784&sr=1-2-ent

Kommentarer

• Jeg vil ikke anbefale at læse pop-sci-bøger som en forberedelse til en seriøs undersøgelse af noget inden for fysik, da disse bøger har tendens til at overforbruge metaforer og analogier snarere end matematikken. Derfor vil læsere af denne bog være temmelig uforberedt på andre Intro QM-bøger, der er udgivet andetsteds.
• Forudsat at du ikke har ' ikke har læst bogen (fra din kommentar ser det ud til usandsynligt) hvordan kan du være sikker på, at denne bog ikke har noget nyttigt at tilbyde? Anbefalingen foreslås ikke som et optakt til introduktion til QM-bøger, men som et supplement, når den studerende allerede er begyndt at konfrontere de mysterier, som matematikken alene ikke ' ikke altid gør klart.
• at dømme ud fra kommentarer, der er tilbage på Amazon-linket, leverede du & tendenser fra andre pop-sci-bøger I ' har læst.
• Anbefalingen foreslås ikke som et optakt til introduktion til QM-bøger, men som et supplement blev dette dog ikke ' t anmodet om . Hvad der blev anmodet om, var en bog, hvor man kan lære QM, og jeg tror ikke ', at pop-sci-bøger tæller i denne henseende (der er mindst 1 slettet svar, der sender et nyt pop- sci book)
• Med respekt, Kyle, jeg synes stadig, det har noget nyttigt for nogle studerende. Det er ikke kun fysikere, der studerer kvantemekanik. Jeg fandt det informativt årtier efter min egen post-doc i kvantekemi. Og jeg bemærker, at kommentarerne indeholder fjorten 5 * anbefalinger, tre af 4 * og 1 * fra en læser, der fandt det " for svært ".