O que é um bom livro introdutório à mecânica quântica?

Introdução à Mecânica Quântica por David Griffiths , qualquer dia! Pegue este livro uma vez e tente lê-lo. Como você não tem experiência anterior, este é o livro para começar. É voltado para alunos que têm uma sólida formação em cálculo básico, mas assume muito pouco material de base além dele: muito da álgebra linear é introduzida de uma forma essencialmente independente.

Além disso, contém tudo o material básico essencial e exemplos como o oscilador harmônico, átomo de hidrogênio, etc. A segunda metade do livro é dedicada à teoria das perturbações. Para calouros ou alunos do segundo ano, este é um bom lugar para começar a aprender sobre QM, embora algumas das outras respostas a esta pergunta sugiram livros que vão um pouco mais longe, ou prosseguem em um nível mais rigoroso.

Comentários

• Que livros se deve ler depois de ler Griffiths?
• @ShayBenMoshe Depois de ler Griffiths, você pode aprender as palestras de Feynman sobre física. vol. 3
• Como químico graduado que queria aprender mais sobre QM, Griffiths também foi a escolha perfeita. Dirac era difícil de ler, não o recomendaria como livro introdutório. Dito isso, eu ' sou um químico, então o que eu sei.
• @orthocresol você colecionador de selos você = P
• Tenho Shankar , Merzbacher, Sakurai e Griffiths. Dos quatro, Griffiths é o que eu ' d recomendo menos . Shankar é o melhor.

Para mecânica quântica, o original ainda é o melhor:

• Dirac “s” Os princípios da mecânica quântica “.

É claro, conciso e abrangente. Todos os outros livros obtêm a maior parte de seu material desta fonte.

Para uma breve introdução básica à mecânica quântica, você não pode superar:

• Feynman Lectures on Physics Vol III

Isso é muito bom e intuitivo, e complementar aos livros restantes.

• Landau e Lifschitz “Mecânica Quântica”

é pesado em bons exercícios e ferramentas matemáticas. L & L inclui tópicos não cobertos em todos os outros lugares. livros padrão de graduação em mecânica quântica não são muito bons em comparação com estes e não devem ser usados.

Um livro que requer um mínimo de cálculo ou matemática contínua é

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

Isso se concentra na pesquisa moderna e sistemas discretos em computação quântica. Se você não conheça cálculo, aprenda, mas você pode achar este livro o mais acessível. Porém, é longo.

Sobre mecânica quântica avançada, existem bons livros de Gottfried e de Sakurai. O livro de Berezin também é um ótimo clássico.

Para a integral de caminho , você pode ler Feynman e Hibbs, mas eu gosto mais do artigo de Feynman, Revisões de Física Moderna de 1948. Há também um bom livro que cobre a integral do caminho:

• Yourgrau & Mandelstam: Princípios Variacionais em Física Clássica e Quântica.

A fonte original para a integral de caminho Fermiônico ainda é a melhor, na minha opinião:

• DJ Candlin: Il Nuovo Cimento 4 no. 2, 231 (1956)

Se você quiser se convencer de que a mecânica quântica é necessária , você deve recapitular o desenvolvimento histórico. Para isso, a seguinte fonte é boa:

• Ter Haar “s” The Old Quantum Theory “(é curto) para aprender a quantização de Bohr Sommerfeld

Você também pode ler a página da Wikipedia sobre antiga teoria quântica para um resumo superficial e, em seguida, olhar a página em mecânica da matriz .Isso explica a intuição de Heisenberg sobre elementos de matriz, algo que não está no livro de Dirac ou em qualquer outro lugar. O raciocínio de Heisenberg também é encontrado em certa medida nos primeiros capítulos deste livro:

• Connes “Geometria não comutativa”.

Este livro também é muito interessante por outros motivos.

Comentários

• Ooph, esta resposta é uma forma básica, exceto possivelmente para o livro de Feynman ', que é agradável . Para um iniciante, matemática básica e livros didáticos para iniciantes como Griffiths ' são muito melhores para recomendar.
• Como piada, eu diria Landau e Lifschitz " Mecânica Quântica " é talvez o pior livro para ler para aprender mecânica quântica.
• Isn ' t Dirac datado?
• Eu só recomendaria Dirac para iniciantes muito determinados. Não é o mais legível.
• Você já tentou L & L? ' não é para iniciantes.

OK . Primeiro, você precisa de algum conforto em Álgebra Linear. Acesse o site do MIT Open Courseware e assista à palestra (vídeos) de Álgebra Linear de Strang. Esses são ótimos.

Em seguida, assista aos vídeos “Theorectical Minimum” de Leonard Susskind. Eles representam o mínimo teórico que você precisa saber sobre a mecânica quântica. (ou seja, o título do vídeo do curso é teórico mínimo, mas na verdade é um curso de mecânica quântica. Susskind é um ótimo professor e os vídeos são ótimos. Você pode acessá-los no itunes e no You Tube. Pesquisa por Susskind dá aulas de mecânica quântica de Stanford. Acabaram de ser lançados (há algumas semanas)

Por fim, o texto que você quer é Princípios da Mecânica Quântica, de Shankar. Ele também é um ótimo professor. Tem algumas aulas em vídeo sobre física geral , mas ele não tem uma aula de vídeo sobre mecânica quântica. No entanto, seu livro é um ótimo livro para aprender. Custa cerca de US $ 70, mas se você pesquisar no Google (com PDF em sua pesquisa no Google), pode ter sorte.

Comentários

• Eu concordo com o comentário da álgebra linear. Quando me formei, Quantum no departamento de química em Chicago (décadas atrás), álgebra linear não era um pré-requisito . Aqueles que a tiveram acharam que a aula de QM (ministrada pelo químico de superfície Robert Gomer) foi uma das maiores de todas. nossa álgebra linear achou que a aula era uma droga.
• Você pode encontrar soluções para os ' s Princípios de Mecânica Quântica de Shankar aqui: physicsisbeautiful.com/resources/ …

Sou um grande fã de Albert Messiah,” Quantum Mechanics “, agora disponível (dois volumes unidos em um) em uma brochura resistente de Dover, a um custo razoável.

Não sei por que isso saiu de moda – as pessoas reclamam que é muito orientado para a física nuclear. Bem, eu sou um bioquímico físico que se tornou um atleta de ressonância magnética, e acho que é perfeitamente adaptado às minhas necessidades.

O problema aqui é que não existem bons livros fáceis. O assunto é intrinsecamente difícil. Os respondentes anteriores citaram Landau e Dirac; Landau é outro favorito meu, mas mais difícil do que granito – Dirac é brilhante, mas lendário pela dificuldade. Ler Dirac é como tentar escalar uma parede de mármore – apoios para os pés e as mãos não são abundantes. Landau (pelo menos) freqüentemente dá uma boa razão física por que tal e tal coisa deveria ser, antes de começar a escrever equações. Esteja preparado para gastar muito tempo meditando sobre o que ele quer dizer.

Boa sorte.

Comentários

• Como uma reflexão tardia – anos atrás, havia alguns livros introdutórios do ' Curso de Física de Berkeley ' e o esforço comparável do MIT. O livro do MIT foi escrito por AP French– não ' t se lembre do autor de Berkeley.
• Claro que há também o volume de palestras de Feynman, mas eu desaconselho muito até que você tenha superado várias dificuldades no assunto. As coisas sobre identidade de partículas são particularmente confusas para iniciantes.
• A. P. French ' o livro é co-escrito por EF Taylor e ' é intitulado " Uma introdução à física quântica ". A versão da série Berkeley é de autoria de EVH Wichmann e é simplesmente intitulada " Física quântica ".

Se você não está disposto a aprender a álgebra linear na qual se baseia toda a teoria da mecânica quântica, então você realmente não vai tenha muita sorte em encontrar o tipo de livro que procura.Parece-me que o que você quer é um livro que o introduza ao que é chamado de “física moderna”. A maioria dos textos de “física moderna” cobre conceitos de mecânica quântica, embora permanecendo principalmente na terra da álgebra. A maioria dos livros recomendados nas respostas postadas antes do meu está repleta de cálculos.

Aprender como multiplicar matrizes e vetores não é nada difícil – você pode aprender em um Wiki, no YouTube, ou Khan Academy. Depois de saber como fazer isso, eu fortemente recomendo os primeiros capítulos do seguinte livro:

“Mecânica Quântica: Uma Abordagem de Paradigmas” , de David H. McIntyre

Usei este livro da última vez que ensinei mecânica quântica e os alunos gostaram muito muito. Você pode aprender a mecânica quântica “real” com este livro usando a notação de bra-ket de Dirac usada na pesquisa de física real e na teoria da informação quântica.

Depois de aprender cálculo, você pode lidar com qualquer dos outros livros recomendados por outras respostas, mas o meu favorito – que o prepararia para um trabalho de pós-graduação em teoria quântica – é

“Um moderno Abordagem da Mecânica Quântica s “, por John S. Townsend.

Eu costumava usar o texto de Griffiths devido à sua popularidade e devido à ênfase tradicional na função de onda . No entanto, meus alunos não tiraram tanto do texto de Griffiths quanto dos dois que mencionei acima. Além disso, agora estou convencido de que os alunos são mais bem atendidos aprendendo a abordagem de vetor de estado em vez de se concentrar apenas na onda , pois permite que leiam artigos recentes sobre avanços na pesquisa de QM. Você não pode fazer muito com funções de onda quando seu experimento lida com spins de partículas ou polarizações de fótons.

Comentários

• Achei Townsend mais abrangente do que Griffth também.
• Nós ' temos usado Townsend em nossa Física Moderna ( que examina a relatividade especial e QM introdutório) antes de fazerem o curso quântico completo Os primeiros capítulos são realmente ótimos, mas embora eu pessoalmente aprecie os próximos também, os alunos ficam um pouco atolados neles. Ainda concordo que tirar o foco parcialmente das " funções de onda " é uma coisa boa, mas preciso descobrir uma maneira melhor para guiar os alunos do capítulo 3 ao 6.

Eu acho, talvez com todas as recomendações de livros acima você também pode tentar seguir um curso de mecânica quântica online adequado. Eu conheço dois cursos excelentes que podem ser de interesse.

1. Física Quântica por V.Balakrishnan . O instrutor apresenta todos os fundamentos da álgebra linear de que você precisa, mas você terá que trabalhar muito sozinho porque ele também apresentará muitos outros cálculos sofisticados de que você pode precisar (por exemplo, ele falará sobre L ^ 2 espaços .) Não conheço um livro adequado que acompanhe o curso (outros podem recomendá-lo)

   NOTA: Eu verifiquei o livro “Principal” s de mecânica quântica de R.Shankar. Ele vai muito bem com o curso online acima.

2. Física Quântica por JJ Binney . Este também é um curso introdutório muito bom ministrado para alunos de graduação em Oxford. Isso pode ser algo que vai te ajudar muito. O livro que acompanha o curso também está disponível pelo mesmo autor (gratuito) aqui .

3. Embora existam toneladas de notas de aula disponíveis online. Eu encontrei isto ser extremamente útil.

4. O curso QM de Alan Adams em M É muito, muito impressionante.IMHO, ele é o melhor professor. A melhor parte é que ele inspira os alunos a fazerem perguntas e os alunos do MIT fazem tantas perguntas boas, que também ajuda quem está assistindo aos vídeo-aulas. No site você também encontrará livros que acompanham o curso. http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-04-quantum-physics-i-spring-2013/

Comentários

• Para adicionar ao ponto 2, o Prof. Binney tem uma série de palestras introdutórias sobre o iTunes U . Eles são gravados ao vivo para que haja um deslize ocasional por causa de um sinal de menos etc., mas de outra forma muito adequados para alguém começando QM.

1. Um livro para auto-estudo para levá-lo do QM introdutório ao elementar é Claude Cohen-Tannoudji “s livro de mecânica quântica, que está em dois volumes. Tem um preço muito alto, mas merece. Ele contém todos os detalhes de glória! ( Shankar “O livro também é ótimo e está no mesmo nível e também cobre integrais de caminho. Griffiths “ é apenas introdutório, embora também tenha alguns capítulos que outros livros do mesmo nível não têm)

2. Um para introdução ao QM elementar é Mecânica Quântica de Zettili: conceitos e aplicações . Ele também contém muitos exercícios e muitos problemas resolvidos.

3. Para dominar o conhecimento adquirido nos livros acima, um livro de solução de problemas é recomendado (ambos os links da Amazon):

   • Galitski et al Explorando a mecânica quântica: uma coleção de mais de 700 problemas resolvidos para estudantes, professores e pesquisadores

   • Lim “s Problemas e soluções em mecânica quântica

Estes livros estarão com você deste nível ao nível de doutorado. Livros muito úteis. E exceto por usá-los apenas para dominar as coisas que os livros acima lhe ensinaram, você os achará muito úteis para dominar materiais de livros mais avançados (graduação e graduação avançada).

Comentários

• Claude Cohen-Tannoudji ensina QM com seu livro para alunos seniores e mestres em seus cursos … então, como isso é uma introdução?
• @Shing I fo e que seja adequado para uma introdução para qualquer pessoa que queira um tratamento de nível superior do que Griffiths '.

Para começar, você pode começar com Mecânica Quântica para Engenheiros – Leon van Dommelen, está disponível gratuitamente no site do autor:

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

Deixe o autor falar por si mesmo:

Aqui você encontrará a mesma história que os físicos contam para seus próprios alunos. A diferença é que este livro foi projetado para ser muito mais fácil de ler e entender do que textos comparáveis. A mecânica quântica é inerentemente matemática, e este livro a explica completamente. Mas a matemática só é abordada na medida em que fornece uma visão da mecânica quântica. Este não é um livro para desenvolver suas habilidades em manipulações matemáticas inteligentes que não têm absolutamente nada a ver com compreensão física. Você já pode encontrar muitos outros textos como esse, se esse for o seu objetivo.

Quantum Mecânica na forma de matriz simples: [link da Amazon]

Nenhum cálculo foi encontrado neste livro. Todos os conceitos de álgebra linear são introduzidos. Infelizmente, isso significa que você não encontrará coisas como a equação de Schrodinger. Você terá uma compreensão muito melhor do que o PBS da mecânica quântica (o que é estado quântico, como você pode adicionar estados, probabilidade em mecanismo quântico, etc.). Leve e barato!

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• Isso é adequado para alunos de graduação?

• Mark Beck, Mecânica Quântica: Teoria e Experimento , pode ser o melhor livro de QM que existe. A matemática necessária é modesta, mas conhecimento de óptica e ondas eletromagnéticas é quase necessário.

Você também pode tentar dois livros mais simples e curtos de Valerio Scarani (voltados, principalmente, para estudantes do ensino médio),

• Física quântica: um primeiro encontro: interferência, emaranhamento e realidade
• Seis peças quânticas: um primeiro curso de física quântica .

Todos os três livros são modernos: em vez de partículas estressantes (de outra forma livre) (s) em uma caixa e no átomo de Bohr, eles enfatizam a interferência de uma partícula, emaranhamento, realismo local, teletransporte quântico. O livro do Dr. Beck descreve laboratórios de ótica quântica que seus alunos de graduação realmente realizaram, para testar interferência de fóton único, violação do realismo local, etc.

Outro livro moderno é

• Explorando o Quantum de Serge Haroche e Jean-Michel Raimond.

É mais ou menos o nível de dificuldade do livro de Mark Beck, mas muito mais barato na compra, usado. Semelhante aos livros de Valerio Scarani são

• Dança dos fótons de Anton Zeilinger, e
• Quantum Enigma de Bruce Rosenblum e Fred Kuttner.

Observe que todos os autores acima são professores e / ou pesquisadores bem conhecidos.

Se você é novo nisso, comece com University Physics de Young e Freedman. A razão é que este livro discute os conceitos sem a matemática rigorosa.

Estude os seguintes capítulos:

Capítulo 38 Fótons: ondas de luz que se comportam como partículas Capítulo 39 Partículas que se comportam como ondas Capítulo 40 Mecânica quântica Capítulo 41 Estrutura atômica

Os capítulos 38 e 39 fornecem informações básicas sobre a teoria quântica inicial. Os capítulos 40 e 41 discutem a mecânica quântica.

Você também pode ler Feynman Lectures Volume 3 para compreender os conceitos sem muita matemática.

Se você quiser se aprofundar, terá que estudar álgebra e cálculo linear / matricial. Depois, leia Introdução à Mecânica Quântica, de David Griffiths ou Richard Liboff.

Então, se quiser mais, leia Modern Quantum Mechanics de JJ Sakurai.

É assim que eu sugiro que você faça. A mecânica quântica é, infelizmente, uma das disciplinas de física mais difíceis. Você tem que construir seu conhecimento com textos mais fáceis ou então você se perderá.

Assistir a palestras também é uma opção. Stanford e Oxford enviaram suas palestras de QM no Youtube. Então, novamente, você precisa saber cálculo e álgebra linear para ser capaz de acompanhar as aulas.

Saúde!

Berty

Comentários

• Esta resposta apenas informa ao OP o que ler sem declarar por que essas escolhas são boas (exceto para a primeira, " sem a matemática rigorosa " ) conforme exigido pela política de recomendação

As Seis peças fáceis de Feynman são uma excelente introdução à mecânica quântica. Para uma análise mais completa (e algumas ruminações filosóficas), eu recomendaria The Dancing Wu Li Masters, de Gary Zukav. Para uma discussão fácil de entender sobre a estranheza da mecânica quântica, Enigma Quântico de Fred Kuttner e Bruce Rosenblum: Encontros de Física A Consciência é excelente.

Aqui está um Lista da Amazon que reuni com alguns livros que achei úteis.

• Robert Kroese, autor de Schrödinger “s Gat

Muitas recomendações já foram feitas. Gostaria apenas de recomendar Princípios da Mecânica Quântica por Ramamurti Shankar .

Eu gosto deste livro porque ele começa com toda a álgebra necessária, depois vai para a formulação do operador do clássico necessário no quantum e, em seguida, para o quantum.

Eu o recomendaria em vez de Griffiths para uma pessoa que não é excelente em álgebra linear e está no nível preliminar. Depois disso, Griffiths está bem.

A mecânica quântica é um assunto bastante rico em conceitos que você não pode aprender com um livro único. Portanto, nesta resposta, estou fornecendo uma lista dos livros sobre o assunto que achei úteis para a compreensão do mundo quântico.

• Princípios of Quantum Mechanics (Dirac): Um texto clássico de Dirac. Embora a notação seja antiquada, é a melhor para aprender as idéias conceituais. Qualquer pessoa que esteja lendo pelo menos o primeiro capítulo deste livro deve desenvolver um amor pelo assunto.
• Mecânica Quântica (Landau): Outro texto clássico. É conciso, abrangente e cheio de exercícios, mas discute tópicos que geralmente não estão contidos em outros livros-texto padrão.
• Mecânica Quântica (Cohen-Tannoudji): Uma referência abrangente de pós-graduação em dois volumes. É bem escrito e discute muitos aplicativos úteis.
• Feynman Lectures (Volume-3): Este certamente não precisamos de introdução. Um texto clássico com muitos conceitos, juntamente com as discussões perspicazes de Feynman. Uma leitura obrigatória para todos os interessados em mecânica quântica.
• Mecânica quântica (Shankar) : Um texto de nível introdutório que começa com uma discussão sobre álgebra necessária. As explicações de Shankar são bastante diferentes, mas elegantes em comparação com outros autores. Isso também inclui discussões sobre integrais de caminho.
• Mecânica Quântica (Messias): Um texto clássico e abrangente em dois volumes. A notação é antiquada, mas as explicações elegantes a tornam uma leitura obrigatória até hoje.
• Mecânica Quântica: uma introdução moderna (Das e Melissinos): Um texto bem escrito adequado para alunos de graduação. A discussão da Teoria da Dispersão é a melhor parte do livro.
• Uma abordagem moderna da mecânica quântica (Townsend): Um texto abrangente de pós-graduação que cobre quase tudo de um curso de graduação em mecânica quântica. Mas a álgebra linear é um pré-requisito para este livro.
• Mecânica quântica moderna (Sakurai): Um abrangente e uma introdução moderna à mecânica quântica adequada para graduados. Ele também contém uma rica coleção de problemas.
• Palestras sobre mecânica quântica (Weinberg): Um avançado texto de nível adequado para pós-graduação que discute muitas discussões importantes que geralmente não são encontradas em outros lugares.

Uma cartilha de mecânica quântica por Gillespie é bom. Tem apenas 125 páginas. Ele começa cobrindo as ferramentas matemáticas básicas do solo: probabilidade, números complexos, vetores, operadores no espaço de Hilbert e uma revisão da mecânica clássica, incluindo a formulação de Hamilton. Em seguida, analisa os postulados da mecânica quântica com uma matemática simples, mas precisa. Ele usa uma notação ligeiramente diferente da notação de bra-ket de Dirac, mas é basicamente o mesmo, talvez mais legível para iniciantes. O principal ponto forte é que não supõe nenhum conhecimento prévio, mas cálculo básico, e ainda dá uma compreensão razoável do formalismo básico e seu significado.

Acho que é um companheiro perfeito para outros livros, como Griffith ou Shankar.

Esta é uma resenha https://doi.org/10.1119/1.1987211

Existe um livro excelente chamado “The Road to Reality” de Roger Penrose. É uma mistura interessante, escrita de uma forma coloquial, fácil e acessível, com descrições brilhantes e perspicazes de um verdadeiro mestre da arte. No entanto, não economiza na matemática. Se você leva a sério a exploração da mecânica quântica e da física fundamental em geral, este ótimo lugar para procurar. É um passeio divertido, embora não tão fácil.

Comentários

• Acho que o livro " The Road to Reality " de Penrose é uma excelente leitura. Exatamente o tipo de livro para usar como referência para qualquer tópico de física (quase) que você possa estar estudando. Mas, pessoalmente, acho que Penrose está escrevendo para um público que é muito pequeno, onde tudo clica automaticamente e você não precisa de ajuda para entender. Ele presume que você já sabe quase tudo, já que passa por cima de coisas difíceis sem nenhuma explicação. Eu conheço vários professores de Física que afirmam que este livro é muito difícil de ler e seguir.

Se você deseja fazer mais do que “apenas calcular” (como Feynman ou N David Mermin uma vez poderia ter dito pesquisar a origem da famosa citação ) um dos melhores maneiras de aprofundar sua visão da física quântica, IMO, é o recente, curto e muito legível “Além do estranho – por que tudo que você pensava que sabia sobre física quântica é diferente”, de Philip Ball (editor da revista Nature). Até mesmo alguns professores de física teórica reconheceram que era o livro que desejavam ter escrito.

Ele lida com as questões mesquinhas que sempre surgem quando você começa a trabalhar no assunto e eu descobri ele é particularmente bom em decoerência e no problema de medição.

Ele claramente refletiu profundamente sobre o assunto por um longo tempo e sua experiência editorial lhe dá a vantagem de explicar as dificuldades que as calculadoras passam sem pensar duas vezes.

Acho que é um ótimo complemento para qualquer curso introdutório ao QM e deve estar nas listas de leitura.

Está disponível no Kindle (mais barato nos EUA do que no Reino Unido agora 01/01/19) https://www.amazon.com/Philip-Ball/e/B001H6P9SO/ref=sr_tc_2_0?qid=1546371784&sr=1-2-ent

Comentários

• Eu não recomendaria a leitura de livros pop-sci como uma preparação para um estudo sério de qualquer coisa na física, já que esses livros tendem a usar metáforas e analogias em excesso, ao invés de matemática. Portanto, os leitores deste livro estariam bastante despreparados para outros livros de Introdução ao QM postados em outro lugar.
• Supondo que você não ' leu o livro (pelo seu comentário, parece improvável) como você pode ter certeza de que este livro não tem nada de útil a oferecer? A recomendação não é sugerida como um prelúdio para a introdução de livros QM, mas como um adjunto, uma vez que o aluno já começou a enfrentar os mistérios que a matemática sozinha ' nem sempre deixa claro.
• julgamento com base nos comentários deixados no link da Amazon que você forneceu & tendências de outros livros pop-sci I ' li.
• A recomendação não é sugerida como um prelúdio para a introdução dos livros de QM, mas como um adjunto , isso não foi ' solicitado. . O que foi solicitado foi um livro com o qual se pode aprender QM, e eu não ' não acho que os livros pop-sci contam a este respeito (há pelo menos 1 resposta excluída postando outro pop- livro de sci)
• Respeitosamente, Kyle, ainda acho que tem algo útil para alguns alunos. Não são apenas os físicos que estudam a mecânica quântica. Achei informativo, décadas após meu próprio pós-doutorado em química quântica. E observo que os comentários incluem quatorze recomendações 5 *, três de 4 * e 1 * de um leitor que achou " muito difícil ".