Vad är en bra introduktionsbok om kvantmekanik?

Introduktion till kvantmekanik av David Griffiths , varje dag! Plocka bara upp den här boken en gång och försök läsa den. Eftersom du inte har någon tidigare bakgrund är detta bok till att börja med. Det riktar sig till studenter som har en solid bakgrund i grundläggande kalkyl, men antar mycket lite bakgrundsmaterial förutom det: Mycket linjär algebra introduceras på ett väsentligen fristående sätt.

Dessutom innehåller det alla det väsentliga grundmaterialet och exempel som den harmoniska oscillatorn, väteatomen etc. Den andra halvan av boken är tillägnad störningsteori. För nybörjare eller andraårsstudenter är detta ett ganska bra ställe att börja lära sig om QM, även om några av de andra svaren på den här frågan föreslår böcker som går lite längre eller går vidare på en mer rigorös nivå.

Kommentarer

• Vilka böcker ska man läsa efter att ha läst Griffiths?
• @ShayBenMoshe Efter att ha läst Griffiths kan du lära dig Feynman-föreläsningar om fysik. vol. 3
• Som grundläkare som ville lära sig mer om QM var Griffiths också det perfekta valet. Dirac var svårläst, skulle inte rekommendera som inledande lärobok. Som sagt, jag ' en kemist, så vad vet jag.
• @orthocresol du frimärkssamlare du = P
• Jag har Shankar , Merzbacher, Sakurai och Griffiths. Av de fyra är Griffiths den jag ' rekommenderar minst . Shankar är bäst.

För kvantmekanik är originalet fortfarande det bästa:

• Dirac ”s” Principerna för kvantmekanik ”.

Det är klart, det är kortfattat och det är omfattande. Alla andra böcker tar det mesta av sitt material från den här källan.

För en grundläggande kort introduktion till kvantmekanik kan du inte slå:

• Feynman Lectures on Physics Vol III

Detta är mycket bra och intuitivt och kompletterar de återstående böckerna.

• Landau och Lifschitz ”kvantmekanik”

är tungt för bra övningar och matematiska verktyg. L & L innehåller ämnen som inte täcks överallt. vanliga grundböcker om kvantmekanik är inte särskilt bra i jämförelse med dessa och bör inte användas.

En bok som kräver minimalt med kalkyl eller kontinuerlig matematik är

• Nielsen & Chuang: ”Kvantberäkning och kvantinformation”

Detta fokuserar på modern forskning och diskreta system i kvantberäkning. Om du inte gör det känner till kalkyl, lär dig den, men du kanske tycker att den här boken är mest tillgänglig. Det är dock långt.

På avancerad kvantmekanik finns det bra böcker av Gottfried och av Sakurai. Berezins bok är också en stor klassiker.

För vägen integrerad , du kan läsa Feynman och Hibbs, men jag gillar Feynmans artikel om 1948 om Modern Physics mer. Det finns också en bra bok som täcker vägen integrerad:

• Yourgrau & Mandelstam: Variationsprinciper i klassisk och kvantfysik.

Den ursprungliga källan till Fermionic path integral är enligt min mening fortfarande den bästa,

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

Om du vill övertyga dig själv om kvantmekanik är nödvändig bör du sammanfatta historisk utveckling. För detta är följande källa bra:

• Ter Haar ”s” The Old Quantum Theory ”(det är kort) att lära sig Bohr Sommerfeld-kvantisering

Du kan också läsa Wikipedia-sidan på gammal kvantteori för en skissartad sammanfattning och titta sedan på sidan på matrismekanik .Detta förklarar intuitionen som Heisenberg hade om matriselement, något som inte finns i Diracs bok eller någon annanstans. Heisenbergs resonemang återfinns också i viss utsträckning i de första kapitlen i denna bok:

• Connes ”icke-kommutativ geometri”.

Den här boken är också mycket intressant av andra skäl.

Kommentarer

• Ooph, detta svar är ett sätt att basera, förutom möjligen för Feynman ' s bok som är likbar . För en nybörjare är grundläggande matte- och nybörjarläroböcker som Griffiths ' mycket bättre att rekommendera.
• Som ett skämt skulle jag säga Landau och Lifschitz " Kvantmekanik " är kanske den värsta boken att läsa för att lära sig kvantmekanik.
• Är inte ' t Dirac daterad?
• Jag skulle bara rekommendera Dirac för väldigt bestämda nybörjare. Det är inte det mest läsbara.
• Har du provat L & L? Det ' är inte för nybörjare.

OK . Först behöver du lite komfort i Linjär algebra. Gå till MIT Open Courseware-webbplatsen och se Linear Algebra-föreläsningen (videor) av Strang. Dessa är fantastiska.

Titta sedan på filmerna ”Theorectical Minimum” av Leonard Susskind. De representerar det teoretiska minimum som du behöver veta om kvantmekanik. (dvs. videokursens titel är teoretiskt minimum, men det är faktiskt en kurs om kvantmekanik. Susskind är en bra lärare och videorna är fantastiska. Du kan komma åt dem på itunes och You Tube. Sök efter Susskind föreläser kvantmekaniker från Stanford. De släpptes precis (för några veckor sedan)

Slutligen är texten du vill ha principer för kvantmekanik av Shankar. Han är också en bra lärare. Han har några videoföreläsningar om allmän fysik , men han har ingen videoföreläsning om kvantmekanik. Ändå är hans bok en bra bok för lärande. Det handlar om $ 70, men om du googlar runt (med PDF i din google-sökning) kan du ha tur.

Kommentarer

• Jag utstationerar den linjära algebra-kommentaren. När jag tog examen Quantum i kemi-avdelningen i Chicago (årtionden sedan) var linjär algebra inte en pre-req De som hade haft det trodde att QM-klassen (undervisad av ytkemisten Robert Gomer) var en av de största någonsin. ut linjär algebra trodde att klassen suger.
• Du kan hitta lösningar på Shankar ' s Principer för kvantmekanik här: physicsisbeautiful.com/resources/ …

Om du inte är villig att lära dig den linjära algebra som hela kvantmekanikens teori bygger på, kommer du verkligen inte att ha mycket tur att hitta den typ av lärobok du söker.Det låter för mig som om vad du vill är en lärobok som introducerar dig till det som kallas ”modern fysik” istället. De flesta ”moderna fysik” texter täcker kvantmekanik begrepp medan de förblir mestadels i algebra land. De flesta läroböcker som rekommenderas i svaren som publicerats före mina är fulla av kalkyl.

Att lära sig att multiplicera matriser och vektorer är inte alls svårt – du kan lära dig det från en Wiki, från YouTube, eller Khan Academy. När du väl vet hur du gör det rekommenderar jag starkt de första kapitlen i följande lärobok:

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

Jag använde den här boken förra gången jag undervisade kvantmekanik, och eleverna gillade verkligen Du kan lära dig själv ”riktig” kvantmekanik från den här boken med hjälp av Dirac-bra-noteringen som används i verklig fysikforskning och i kvantinformationsteorin.

När du har lärt dig kalkyl kan du ta itu med alla av de andra böcker som rekommenderas av andra svar, men min personliga favorit – som skulle förbereda dig för examensarbete i kvantteori – är

”A Modern Tillvägagångssätt för kvantmekaniker s ”, av John S. Townsend.

Jag brukade använda Griffiths” text på grund av dess popularitet och på grund av den traditionella påfrestningen på vågfunktionen . Mina elever fick emellertid inte lika mycket ut av Griffiths-texten som de gör från de två som jag nämnde ovan. Dessutom är jag nu övertygad om att eleverna får bättre betjäning genom att lära sig tillståndsvektorn, istället för att bara fokusera på vågen funktion, eftersom det gör det möjligt för dem att läsa senaste artiklar om genombrott i QM-forskning. Du kan inte göra för mycket med vågfunktioner när ditt experiment handlar om partikelsnurr eller med fotonpolariseringar.

Kommentarer

• Jag tyckte också att Townsend var mer omfattande än Griffth.
• Vi ' har använt Townsend i vår moderna fysik ( som kartlägger både special relativitet och inledande QM) innan de tar hela kvantkursen. De första kapitlen är riktigt bra, men även om jag personligen tycker om de närmaste får studenterna lite fast i dem. Jag håller ändå med om att det är bra att ta fokus delvis från " vågfunktioner ", men jag måste räkna ut ett bättre sätt att vägleda eleverna genom kapitel 3 till 6.

Jag tror, kanske med alla ovanstående bokrekommendationer du kan också försöka följa en ordentlig online kvantmekanik kurs. Jag känner till två sådana utmärkta kurser som kan vara av intresse.

1. Kvantfysik av V.Balakrishnan . Instruktören introducerar alla grunderna för linjär algebra du behöver, men du kommer att behöva arbeta mycket hårt på egen hand eftersom han också kommer att introducera många andra snygga matematik som du kan behöva (till exempel kommer han att tala om L ^ 2- mellanslag .) Jag känner inte till en ordentlig bok som följer med kursen (Annat kan rekommendera det)

   OBS: Jag kollade in R.Shankars bok ”Principal” of quantum mechanics ”. Det går ganska bra med ovanstående onlinekurs.

2. Kvantfysik av JJ Binney . Detta är också en mycket trevlig introduktionskurs som undervisas för studenter i Oxford. Det kan vara något som hjälper dig mycket. Boken som följer med kursen finns också tillgänglig av samma författare (utan kostnad) här .

3. Även om det finns massor av föreläsningsanteckningar tillgängliga online. Jag hittade det här för att vara extremt användbart.

4. QM-kursen av Alan Adams i M Det är väldigt väldigt otroligt. IMHO, han är den bästa läraren. Det bästa med det är att han inspirerar eleverna att ställa frågor och MIT-eleverna ställer så många bra frågor, som också hjälper den som tittar på videoföreläsningarna. På webbplatsen hittar du också böcker som följer med kursen. http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-04-quantum-physics-i-spring-2013/

Kommentarer

• För att lägga till punkt 2 har Prof. Binney en serie med inledande föreläsningar på iTunes U . De spelas in live så att det ibland glider upp över minustecken etc. men annars mycket lämpligt för någon som börjar QM.

Till att börja med kan du börja med Quantum Mechanics for Engineers – Leon van Dommelen, den finns fritt på författarens webbplats:

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

Låt författaren tala för sig själv:

Här hittar du samma historia som fysiker berättar för egna elever. Skillnaden är att den här boken är utformad för att vara mycket lättare att läsa och förstå än jämförbara texter. Kvantmekanik är i sig matematisk, och den här boken förklarar den fullständigt. Men matematiken täcks bara i den mån den ger insikt i kvantmekanik. Det här är inte en bok för att utveckla dina färdigheter i smarta matematiska manipulationer som absolut inte har något att göra med fysisk förståelse. Du kan redan hitta många andra texter om det är ditt mål.

Quantum Mekanik i enkel matrisform: [Amazon-länk]

Ingen beräkning finns i den här boken. Alla begrepp inom linjär algebra introduceras. Tyvärr betyder det att du inte kommer att stöta på saker som Schrodinger-ekvationen. Du kommer att ha en mycket bättre förståelse än PBS för kvantmekanik (vad är kvanttillstånd, hur du kan lägga till tillstånd, sannolikhet i kvantmek, etc.). Lätt och billigt!

Kommentarer

• Är detta lämpligt för studenter på grundnivå?

• Mark Beck, Quantum Mechanics: Theory and Experiment , kan vara den bästa QM-boken som finns. Den matematik som behövs är blygsam men kunskap av optik och elektromagnetiska vågor är nästan nödvändigt.

Du kan också prova två enklare, mycket korta böcker av Valerio Scarani (riktade till främst gymnasieelever),

• Kvantfysik: Ett första möte: störningar, intrassling och verklighet
• Sex kvantstycken: En första kurs i kvantfysik .

Alla tre böckerna är moderna: istället för att betona (annars fri) partikel (s) i en låda och Bohrs atom, betonar de en partikelstörning, intrassling, lokal realism, kvantteleportering. Dr Beck bok beskriver kvantoptiklaboratorier som hans studenter verkligen utförde, för att testa enfotonstörningar, kränkning av lokal realism osv.

En annan modern bok är

• Exploring the Quantum av Serge Haroche och Jean-Michel Raimond.

Det handlar om svårighetsgraden i Mark Beck bok, men mycket billigare när man köper den används. Liknar Valerio Scaranis böcker är

• Dance of the photons av Anton Zeilinger, och
• Quantum Enigma av Bruce Rosenblum och Fred Kuttner.

Observera att alla ovanstående författare är välkända professorer och / eller forskare.

Om du är ny om detta, börja med University Physics av Young och Freedman. Anledningen är att den här boken diskuterar begreppen utan den rigorösa matematiken.

Studera följande kapitel:

Kapitel 38 Fotoner: Lätta vågor som uppträder som partiklar Kapitel 39 Partiklar som beter sig som vågor Kapitel 40 Kvantmekanik Kapitel 41 Atomstruktur

Kapitel 38 och 39 ger dig bakgrund av tidig kvantteori. Kapitel 40 och 41 diskuterar kvantmekanik.

Du kan också läsa Feynman Lectures Volym 3 för att förstå begreppen utan tung matematik.

Om du vill gräva djupare måste du studera linjär / matrisalgebra och kalkyl. Därefter läser du Introduktion till kvantmekanik av David Griffiths eller Richard Liboff.

Om du vill mer, läs modern kvantmekanik av JJ Sakurai.

Så föreslår jag att du gör det. Kvantmekanik är tyvärr en av de svårare fysikämnena. Du måste bygga dig kunskap från enklare texter, annars går du vilse.

Att titta på föreläsningar är också ett alternativ. Stanford och Oxford laddade upp sina QM-föreläsningar på Youtube. Då måste du känna till kalkyl och linjär algebra för att kunna hänga med i föreläsningarna.

Skål!

Berty

Kommentarer

• Detta svar råder bara OP vad man ska läsa utan att ange varför det är bra val (förutom det första, " utan den rigorösa matematiken " ) som krävs enligt rekommendationspolicy

Feynmans sex enkla delar är en utmärkt introduktion till kvantmekanik. För en mer grundlig analys (och några filosofiska drömmar), skulle jag rekommendera The Dancing Wu Li Masters av Gary Zukav. För en lättförståelig diskussion om kvantmekanikens konstighet är Fred Kuttner och Bruce Rosenblums Quantum Enigma: Physics Encounters Consciousness är utmärkt.

Här är en Amazon-listan Jag satte ihop några böcker som jag har hittat till hjälp.

• Robert Kroese, författare till Schrödinger ”s Gat

Många rekommendationer har redan gjorts. Jag skulle bara vilja rekommendera Principer för kvantmekanik av Ramamurti Shankar .

Jag gillar den här boken eftersom den börjar med all nödvändig algebra, sedan går in i operatörsformulering av klassiskt behov i kvantum och sedan till kvant.

Jag skulle rekommendera den över Griffiths för en person som inte är bra vid linjär algebra och är på den preliminära nivån. Efter det är det bra med Griffiths.

Kvantmekanik är ett ganska rikt konceptämne som du inte kan lära dig av enda bok. Så i det här svaret ger jag en lista över böckerna om ämnet som jag tyckte var användbara för att förstå kvantvärlden.

• Principer av kvantmekanik (Dirac): En klassisk text av Dirac. Även om notationen är gammaldags, ändå den bästa att lära sig de konceptuella idéerna. Den som läser åtminstone det första kapitlet i denna bok bör utveckla en kärlek till ämnet.
• Kvantmekanik (Landau): En annan klassisk text. Den är kortfattad, omfattande och tung på övningar, men diskuterar ämnen som vanligtvis inte finns i andra standardläroböcker.
• Kvantmekanik (Cohen-Tannoudji): En omfattande referens på avancerad nivå i två volymer. Det är välskrivet och diskuterar många användbara applikationer.
• Feynman Lectures (Volume-3): Detta man behöver säkert ingen introduktion. En klassisk text som är tung för begrepp tillsammans med Feynmans insiktsfulla diskussioner. En måste läsas för alla som är intresserade av kvantmekanik.
• Kvantmekanik (Shankar) : En introduktionsnivåtext som börjar med en diskussion om nödvändig algebra. Shankars förklaringar är ganska annorlunda men eleganta jämfört med andra författare. Detta inkluderar också diskussion om vägintegraler.
• Kvantmekanik (Messias): En klassisk, heltäckande text i två volymer. Notationen är gammaldags men de eleganta förklaringarna gör det till en måste läsas även idag.
• Kvantmekanik: En modern introduktion (Das och Melissinos): En välskriven text som passar för studenter. Diskussionen om Scattering Theory är den bästa delen av boken.
• En modern metod för kvantmekanik (Townsend): En omfattande text på avancerad nivå som täcker nästan allt av en forskarkurs i kvantmekanik. Men linjär algebra är en förutsättning för denna lärobok.
• Modern kvantmekanik (Sakurai): En omfattande och modern introduktion till kvantmekanik lämplig för akademiker. Den innehåller också en rik samling problem.
• Föreläsningar om kvantmekanik (Weinberg): En avancerad nivåtext lämplig för avancerad nivå som diskuterar många viktiga diskussioner som vanligtvis inte finns någon annanstans.

En kvantmekanisk grundfärg av Gillespie är bra. Är bara 125 sidor lång. Det börjar täcka de grundläggande matematiska verktygen från marken: sannolikhet, komplexa tal, vektorer, operatörer i Hilbert-rymden och en genomgång av klassisk mekanik inklusive Hamilton-formuleringen. Går sedan igenom kvantmekanikpostulaten med enkel, men ändå korrekt matematik. Den använder en notation som skiljer sig något från Dirac-bra-ket-notationen men den är i huvudsak densamma, kanske mer läsbar för nybörjare. Den främsta starka punkten är att den inte antar någon tidigare kunskap utan grundläggande kalkyl, och ändå ger den en rimlig förståelse för den grundläggande formalismen och dess betydelse. som Griffith eller Shankar.

Detta är en recension https://doi.org/10.1119/1.1987211

Det finns en utmärkt bok som heter ”The Road to Reality” av Roger Penrose. Det är en intressant blandning, skriven på ett samtalande, lättsamt och tillgängligt sätt, med lysande och insiktsfulla beskrivningar från en verklig mästare. Det sparar dock inte matematiken. Om du menar allvar med att utforska kvantmekanik och grundläggande fysik mer generellt, det här fantastiska stället att leta efter. Det är en rolig, men inte så lätt åktur.

Kommentarer

• Jag tycker att boken " Vägen till verklighet " av Penrose är en utmärkt läsning. Bara den typ av bok som ska användas som referens för fysikämnen (nästan) du studerar. Men jag tycker personligen att Penrose skriver till en publik som är väldigt liten, en där allt klickar automatiskt och du inte behöver hjälp med att förstå. Han antar att du vet det mesta redan när han blåser över svåra saker utan förklaringar. Jag känner till flera fysikprofessorer som hävdar att den här boken är mycket svår att läsa och följa.

Om du vill göra mer än att ”bara beräkna” (som antingen Feynman eller N David Mermin en gång kan ha sagt att leta efter ursprunget till det berömda citatet ) en av de bästa sätt att konkretisera din insikt i kvantfysik, IMO, är den senaste, korta och mycket läsbara ”Beyond Weird – Why allt du trodde att du visste om kvantfysik är annorlunda” av Philip Ball (redaktör för tidskriften Nature). Till och med vissa proffs i teoretisk fysik har erkänt att det var den bok de önskade att de själva hade skrivit. honom särskilt bra på dekoherens och mätproblemet.

Han tänkte tydligt djupt på ämnet under lång tid och hans redaktionella erfarenhet ger honom kanten på att förklara svårigheter som miniräknare glansar över utan att tänka igen.

Jag tycker att det är ett utmärkt komplement till alla introduktionskurser i QM och borde finnas på läslistor.

Det finns på Kindle (billigare i USA än Storbritannien just nu 01/01/19) https://www.amazon.com/Philip-Ball/e/B001H6P9SO/ref=sr_tc_2_0?qid=1546371784&sr=1-2-ent

Kommentarer

• Jag skulle inte rekommendera att läsa pop-sci-böcker som en förberedelse för en seriös studie av någonting inom fysik eftersom dessa böcker tenderar att överanvända metaforer och analogier, snarare än matematiken. Därför skulle läsare av denna bok vara ganska oförberedda för andra Intro QM-böcker som publiceras någon annanstans.
• Om du antar att du inte har ' inte läst boken (från din kommentar verkar det osannolikt) hur kan du vara säker på att den här boken inte har något användbart att erbjuda? Rekommendationen föreslås inte som ett förspel till intro-QM-böcker utan som ett komplement, när studenten redan har börjat konfrontera de mysterier som matematiken ensam inte alltid gör '.
• att döma baserat på kommentarer kvar på Amazon-länken gav du & tendenser för andra pop-sci-böcker I ' har läst.
• Rekommendationen föreslås inte som ett förspel till introduktions QM-böcker men som ett komplement detta var dock inte ' . Det som begärdes var en bok som man kan lära sig QM från, och jag tror inte ' att pop-sci-böcker räknas i detta avseende (det finns minst 1 borttaget svar som skickar en annan pop- sci book)
• Med respekt, Kyle, jag tror fortfarande att det har något användbart för vissa studenter. Det är inte bara fysiker som studerar kvantmekanik. Jag tyckte att det var informativt, decennier efter min egen postdoktor inom kvantkemi. Och jag noterar att kommentarerna innehåller fjorton 5 * rekommendationer, tre av 4 * och 1 * från en läsare som tyckte att det var " för svårt ".