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1 # 瀟瀟紅雨
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2 # 旅行時分秒
這個問題覺得很少有人能夠答覆的了! 這個專業太冷門,自學量子力學基本不可能,這是科學性強的專業,細分的領域特別多!
建議你查詢相關書籍吧,真要學習的話,到當地大型圖書館參閱有關書籍。
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3 # 小炸蘑菇
首先我是非物理專業的,也沒有旁聽過物理系的課。
所以以下是一份詳盡的學習指南,學習預設起點是你念過高中。
首先,高數和線代是沒的說的,高數的教材很多,都還行。線代嚴重推薦《linear algebra done right》這本書有中文譯本,人民郵電出版社《線性代數應該這樣學》。這本書完爆同濟的線代教材,學完之後你會對向量空間,本徵值和運算元等有足夠的瞭解,而這些正是你學量子時最需要的線代的知識。至於同濟的,似乎完全忽略這些內容。。。PS:這本書的答案你可以在網上輕鬆找到,雖然是英文的,但是數學詞彙都很簡單。
然後是普通物理。推薦新概念物理教程以及其配套的答案(既然是自學,我怎麼可能推薦給你沒有答案的書,沒有答案的自學是喪心病狂啊。。。添一句吧,本人對普通物理的光學和原子物理沒太大興趣,所以沒怎麼學,所以如果你真的只想學量子的話,嗯,我可以偷偷告訴你:跳過這兩本。)
接下來是四大力學了,如果只是單純的學習量子力學,那麼你應該可以不用先學統計物理。
理論力學推薦國內的金尚年的(因為有答案啊!而且書本身確實蠻好),但是除此之外我還要力薦給你朗道十冊的第一卷,非常薄,但不要小看它,我覺得完全可以用這“本書的價值超過同等質量的黃金”來形容。小小的一本書,看完之後的那種通透感真是無以言喻的。況且這本書裡的題目作者也都給出了答案。
然後數學物理方法和電動力學都要開始學習了,這兩門課說實在的就美感而言我覺得不如其它三大力學。
先說數學物理方法,我嘗試的去自學了名氣很大的梁昆淼的書,然後沒看下去,實在是太不好看了。所以我這裡推薦給你的是一本英文書:Mathematical methods for physics and engineering. 作者是Riley。這本書世界圖書出版公司有引入,不過好像亞馬遜什麼的都買不著了,孔夫子二手網好像有,或者你能在你們學校圖書館找到。這本書真的 非常非常非常 適合自學。不僅寫的好,而且有答案!實際上你完全可以用這一本書來學習本科階段物理專業需要的所有數學(包括高數和線代,不過線代我還是偏愛前面提到的那本,因為很嚴謹,很有數學味,我看完後才意識到我之前學的數學基本可以說幼稚的可笑。)很抱歉這本書沒有中文譯本,額,興許哪天我會把它翻譯過來(做白日夢中。。)。但是既然想學物理學好英語是前提,沒有英語的物理是走不遠的。
然後說電動力學,強烈推薦格里菲斯的電動力學導論,世圖一樣有引入,還是英文的。這本書非常適合自學,講解非常的詳細,作者本身也很詼諧,經常能逗你一笑,而且網上還是能找到答案!(我要給所有提供答案的物理書撒花!!)不過得吐槽一句:題目好多,剛開始認真做,到後來就開始犯懶了,這本書我到現在最後幾章都沒看完。所以自學物理智商什麼的才不是最重要的,最重要的是你的一份熱愛和堅持。
總結一下上面兩門課程,它們真的非常非常繁瑣,你會解拉普拉斯方程解到把自己噁心到,這種時候試著提醒一下自己物理的美吧。
接下來就是量子力學的時刻啦!第一次學量子必然是格里菲斯的量子力學概論(這本書既有影印的,也有翻譯的,當然啦,網上還是能找到答案的)作者在這本書的序言就提到了:這本書是先讓你學會 做 量子力學,而不是 想 量子力學。這一點和 @傅渥成的說法非常一致,剛開始不要去糾結什麼哲學啊,意義啊,什麼的。(不過作者也考慮到了這個部分,因此在第一章就提到了對於量子力學的三個解釋,附錄裡面也有很精彩的貝爾不等式和一些思考。)你需要做的就是承認一些基本假設,然後學會怎麼解題目。其實我自己最後幾章也看的很散漫,不能算認真看完,格里菲斯這傢伙的書的題目真的好多啊,哭。。
當然啦,也許你比我有能耐多了,認真地搞定了概論,按理接下來我就沒什麼資格再推薦了。但是前不久科學出版社 狄拉克的《量子力學原理》我剛剛入手,大家的書自然心癢難耐,最近一直研讀中,雖然只看到三分之一,但真的非常非常推薦這本書(我看到一小半的時候忍不住在封面寫下:微言大義四個大字,嗯,就是腦殘花痴的感覺)。透過它你會看到一個物理理論究竟是如何剛開始從實驗現象出發,然後做出一些基本假設,同時為了描述你的物理理論,如何去構建你需要的數學結構(沒錯,就是線性代數!),接下來再賦予數學物件以物理意義,然後進行推導。這個過程真心的太美了!其中每一步都非常嚴謹,每一塊磚頭你都清晰可見,直至整棟大廈的建造完成。而這一切的宏偉其實卻又只是建立在幾個基礎的假設之上。等到了這一步,我想你的三觀已經和開頭高中畢業的級別不一樣了,你可以嘗試去用量子理論去解釋身邊的現象,至於自己思考,其實我覺得沒有太多自己思考的成分,因為大多數時候都是你在努力思考那些物理學家的想法,而一旦想明白就會有一種佛家大徹大悟的快感。
這個時候你差不多可以無視大多數科普書籍了(滿滿的成就感有沒有^_^),我忍不住要引用一句 @白如冰 說過的一句話:我有一個願望,就是把百分之九十九關於量子力學、相對論的科普書列為禁書。我曾經試圖跟班裡一個同學解釋為毛《天才在左》是扯淡解釋到最後我都快瘋了=。=(好吧,我承認我@了兩個人動機不純。。)
既然說了這麼多了,忍不住再多說一點,當你學到這個份上,怎麼可以錯過四大力學裡我覺得最美的統計力學呢。統計力學整個大樓只有一個基礎假設,然後從這一個假設出發,你會看到它的威力有多麼強大,小到水為何結冰,大到世界為何越來越混亂都可以解釋!哦,對了,光說是不行的,這裡推薦的教材是世圖引入的熱物理學導論。書非常好,就是可惜找不到答案(我給作者曾發過一封郵件要答案,不過還是沒要到,哭。。)
當你四大力學也學完時,物理系本科生主幹課程都差不多了,後續的部分,額,我暫時也無能為力了。
說了這麼多,心裡不僅有點誠惶誠恐了,這還是我第一次在知乎裡辛辛苦苦寫這麼長答案。知乎上大牛那麼多,我不過一個非專業的學生而已。所以文中要是出現什麼錯誤還請大牛們輕拍。。
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4 # 手機使用者量子宇宙
我對量子力學感興趣是近兩年來的事。為什麼突然對它感興趣呢?是因為之前我一直在追尋主導人類和大自然的最基本的法則究竟是什麼,帶著這樣的問題我一路追奔,什麼宗教教義、各派哲學、歷史流程、心理學、社會政治經濟學、法學、自然科學等等,總之,只要書上記載的東西,只要我瞟著了就要抓來看看有沒有實際價值,最終我的焦點落在了量子力量。雖然現在的量子力學還不夠成熟,但我相信真正的秘密就在這裡邊,但現代你在現有的一切相關教科書裡是找不到直接的答案,需要自己探索了,當然這還需要結合愛因斯坦的相對論以及他之前的各位科學大咖的權威理論來一起捉摸了。
經過一段時間的探索,有了一些不同於前輩科學大咖的些許判斷,我相信這對破解大自然之謎會有一些積極的意義。
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5 # 掠地飛翔
量子力學誕生將近100年時間了,但其基本思想還沒有被廣大人民群眾所瞭解。量子力學還在不斷髮展中,是一個年輕的理論。量子力學並不神秘,簡單地說,它是一門關於如何刻畫物質世界運動的全新理論。甚至有人認為,瞭解量子力學理論是是否具備現代科學素養的標誌。這個觀點可能過於激進,但瞭解量子力學的基本思想,對物質世界的刻畫方式以及一些重要結果,還是有助於我們開闊眼界,豐富思想。我們會發現居然還有這樣一種看待和描述自然界的方式,在讚歎往聖開創這種理論的同時,也激發我們瞭解自然的興趣。其實量子力學的基本思想並不複雜,我們學習量子力學最好先逐步釐清它的基本思想和觀念,特別要注意對比它和經典力學在一些核心觀念上的差別。如果只想初步瞭解一些量子力學的知識和發展簡史,建議讀兩本高階科普著作。一本是曹天元著,遼寧教育出版社出版的《上帝擲骰子嗎》,另一本是[英]安東尼•黑,帕特里克•沃爾特斯著,雷奕安譯,湖南科學技術出版社出版的《新量子世界》。這是兩本非常棒的書,可讀性非常強,只要具有高中以上的知識能力,就可以讀懂書中的絕大多數內容。如果想比較專業地學習量子力學,建議直接讀費曼物理的第三卷,以及朗道物理的第三卷,量子力學。費曼講的量子力學循循善誘,結合大量的例項說明,感覺很接地氣,但有點瑣碎。朗道講的量子力學言簡意賅,能用數學描述的絕不用語言,感覺有點高冷,但一旦理解了,就會覺得,朗道表達的極其精準,所用的方式有可能是最簡單直接的方式。可以先讀費曼,再讀朗道,相信一定能受益匪淺。讀這些專業的量子力學著作,需要具備基本的數學分析,線性代數,複變函式和機率論與數理統計知識,以及基本的普通物理知識。
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6 # 640939
我是物理專業研究生,目前在努力轉行計算機。就問題來看你學習量子力學的目的應該只是應付考研,那麼還是針對目標學校的往年題目風格使勁做題就行了。當然對於真正想學好量子力學的人,我要奉勸一句量力而為。真正掌握量子力學精髓的人非狄拉克莫屬。他直接從量子力學的幾個基本假設出發,單純從邏輯上得到量子力學的結果。而薛定諤只是從猜測粒子波函數出發,蒙了一個薛定諤方程,發現符合客觀規律,這肯定比狄拉克低了一個思維層次。要想真正學好量子力學必須拋棄經典物理的那一套東西,把狄拉克的bra和ket玩得非常溜。如果能根據實驗發現一個新的具有重要物理意義的運算元,那你就離諾貝爾不遠啦。
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7 # 科普作家張軒中
量子力學的學習是沒有捷徑的,如果你是為了應付考研,那麼我覺得需要做很多真題。北京大學的曾謹言教授有兩本習題集,你要有時間把那裡面的題目都做一下,基本上考研是沒有問題了的。
另外一方面,就是你需要看一些量子力學科學歷史方面的故事書,比如《上帝擲骰子嗎?》或者《日出:量子力學與相對論》,培養對量子力學的感情。量子力學的學習,其實很重要的是要理解發現這個理論的那些年輕人當時是怎麼思考問題的,你只有理解了他們的思路與想法,才會真正理解量子力學的來歷,否則就算會做題也是稀裡糊塗的,對以後的成長是不利的。
楊振寧曾經說過:量子力學的重要人物早期的工作幾乎都是錯誤的,除了dirac之外……所以,你需要深刻地理解dirac的工作,包括他的左矢右矢的計算,同時也要理解dirac方程——雖然這個方程在考研的時候是不考的,不過我建議你提前看一下,這樣你才會對自旋的來歷有了解,而且你可以學到相關的群論的知識。dirac作為統一了薛定諤方程與海森堡方程的人,其思想還是值得學習的。對於這樣的年輕人,還有一個是pauli,他的矩陣就不用說了,你可以去了解一下他用代數解法解決氫原子能級的工作,其中涉及到龍格——楞次向量,但他的這個工作我覺得是非常重要的。透過這個學習,你能瞭解量子力學的一些代數解法,這對於你理解整個量子力學的數學方法是有好處的。而且你最好也搞懂bohr是怎麼用對應原理解決氫原子能級的工作。
我的看法是習題要做,但量子力學的思想史以及前輩的做法也要了解。
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8 # 荒島c
量子力學中有一句名言,shut up and calculate, 如果為了考研,就只管做題就行了,不要去注重理解,記住演算法,一個題會算就行,不要去想為什麼,越想只會越糊塗。
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9 # 傻2就是我
我覺得你是吃飽了撐著了,量子力學是一門深得中國騙子們青睞的騙子力學,用來作為騙術的擋箭牌,只有我懂,你們凡夫俗子是看不懂的,現在全中國,全世界沒有幾個人還相信量子力學,你有數學根底,去學高能物理,高溫超導,可控熱核聚變等實實在在的物理學,不要在胡說八道的量子力上投資了,
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10 # 低熵製造機
量子力學自學是一件非常艱難的事情。因為量子力學中違反直覺的結論實在是太多了。自己自學的化很難搞懂到底是自己沒理解清楚還是這個地方就是這麼的反直覺。
不過如果實在沒有什麼辦法接觸到大學的正式量子力學課程。那麼我這裡有一些建議可以儘量幫忙少走一些彎路吧(不過依然十分困難。)
首先,挑一本正確的量子力學科普書,可以幫助你大致瞭解一些量子力學的發展史,同時讓你對接下來可能要學習哪些內容有一個準備。這裡推薦曹天元的《上帝擲骰子嗎?》這本書。算是同類型讀物中非常出眾的一本。
看完這本書之後,你可能發現自己學到了很多新鮮的詞彙。不過請小心,你真正的學習現在才開始。這時候可以找趙凱華老師的新概念物理學《量子物理》這本書。這本書是中文教程中寫得比較通俗易懂的一本。難度比正式的量子力學教材小,感覺是物理系的原子物理學與量子力學中的一本過渡讀物。照著這本書看,不一定要把所有地方都理解。因為以後還要在倒回來看。這時候找費曼物理學講義的第三捲來看。這兩本都有中文且相對簡單。同樣,先看,不一定要把所有地方都理解。
在看完這兩本書之後,嘗試找一些量子力學習題來做。做完對照答案,如果不會或者答錯了,就倒回去翻之前書中的相關章節。直到做對為止。
透過上面的步驟完成所有習題。這時候你的水平大概可以在普通物理系的量子力學考試上拿到一個合格的成績。不過這距離真正理解量子力學還有一些距離。
至於接下來怎麼走,我這裡先賣個關子。如果你真的做到了上一步,那到時候你自然知道接下來該學什麼了。總之,凡是還是看自己是不是能夠腳踏實地慢慢來呢。
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11 # 物理思維
量子力學並不是很難學,至少學起來要比同為四大力學的《力學》不枯燥,比《電動力學》容易,比《熱力學與統計物理》……個人認為熱力學與統計物理的核心是量子統計,感覺這兩個要一起學,算是一個東西。
其實我們很早就接觸過量子力學,比如初中的化學,會讓我們背元素週期表,背各種元素都有什麼性質,比如氫很活潑,但氦就超級穩定,然後鋰、鈉、鉀又超級活潑,化學裡面還有化學鍵,倍比-定比定律等等。
化學的基礎是量子力學。這些現象都是需要用到量子力學才能理解的,換句話說初中的化學就在給我們打下一個學習量子力學的概念和現象基礎。如果你在中學學化學的時候多問幾個為什麼,多問幾個如何理解,可能就會早早地接觸量子力學裡面的核心概念。
比如如何理解電子雲?如何理解化學裡面講的電子軌道……
化學課裡的這些疑問很難在高中難度的課程裡面徹底解決,但有了這些疑問,你可以先讀一些科學史的書籍或文章來了解一下相關背景。
我推薦傑拉德·霍爾頓的《中學物理教程》,其中的第五卷是專門講原子模型的,第六卷是講原子核的。如果這兩本書不好找的話,或者嫌這個書層次太淺,可以看趙凱華編的《新概念物理學》。
著名科學史家傑拉德·霍爾頓主編的美國高中物理教材,非常不錯。國內物理系的量子力學教材大致分三個層次,首先會講一遍原子物理(或近代物理),本質上就是講一些概念和故事,數學用的不多。然後是四大力學中的量子力學,或初等量子力學,標準教科書是周士勳的量子力學,流傳較廣的書還有曾謹言的教科書。然後在此基礎上是研究生層次的高等量子力學。初量和高量都會用到較多數學,但高量佔的層次更高,會強調對稱性,表象變換等更基本、更高階的概念。
格里菲斯的《量子力學概論》是國外標準的初量教材。一般而言,非物理系的同學學習量子力學這樣的課程剛開始的時候會感到有些懵逼,根據我的經驗,是他們物理基礎較薄弱造成的。所謂物理基礎就是你在普通物理上花了多少時間,在物理實驗上花了多少時間,非物理系同學在這方面距離物理系同學差距是比較大的。
這不完全是課時能夠體現出來的,因為有些問題,我可能會在不同課程上碰到幾次,在課下又思考過幾個來回才形成的概念,如果你感覺自己物理基礎不太好的話,最好把普通物理好好過一過,比如花時間把我剛剛提到的《新概念物理學》各卷仔細看一遍。
最後有個小竅門,就是手邊放一本數學手冊,一本物理字典(要大一點的),也許還有一個計算器(或Mathematica),碰到不太熟的概念就查查工具書,不太有把握的就推算幾步,這樣學習起來的效率會高一些。
為了防止在學習的過程中跑偏,最好找幾個可靠的朋友隨時請教。
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12 # 靈遁者國學智慧
10、見微知著
《見微知著》是中國獨立學者,科普作家靈遁者繼《變化》之後的又一力作。《變化》是宏觀宇宙科普書籍,而與之對應的,就是這本量子力學科普書籍,《見微知著》是關於量子力學的科普書籍。量子力學是極為奇妙的理論,它在科學家之間引起了最為激烈的爭議和關注。從現實角度來說,它又給我們帶來了無與倫比的變化和進步;從科學史角度來說,也幾乎沒有哪段歷史比量子力學的創立更精彩動人。
《見微知著》將帶你做一次量子力學之旅。從愛因斯坦和波爾的EPR之爭開始,沿著量子力學發展的道路,帶你去經歷科學史上的烏雲和暴雨,和最偉大的物理學家們一起思考,和大膽開拓思維。《見微知著》以極具詼諧和提問式口吻敘述了經典物理和量子力學的碰撞,以及量子力學從無到控制整個微觀世界的艱難發展歷程,回顧了諸多量子力學經典實驗.。
作者其實是在用“80後”的語言描寫量子力學與科學家們的探索,雖然這本書寫的是量子力學,但此書提出了眾多新穎的觀點。認為量子力學世界是確定的,對電子雙縫實驗,薛定諤的貓,物理場的統一,波粒二象性等都做出自己的回答。並且清晰勾勒出讓專業人士都覺得很難懂的學科的脈絡。但作者說:“我告訴你們的不是科普知識,而是告訴你們,要學會去思考,去想象。”
這本書的出現,向我們表明,不是物理學家也可以談物理學,而且可以談這麼好。你也可以談,談物理學,談化學,談數學,只要你願意,你可以去思考你想思考的問題。適合高中,大學及以上學歷,讀此書非常適合。該書電子版在靈遁者淘寶有售。
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13 # 繽紛水墨畫
1、模型很重要。學習量子力學一定要建立起相應的模型,每個模型之間要相互割裂,先以理解為主。
2、對應關係很重要。一個模型對應一個狀態,先不要考慮兩個狀態之間的聯絡,一一對應理解。
3、如果你還需要更深一步的探究就需要自己的領悟了。
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14 # 圖靈格
自學量子力學(量子場論),應該使用更加專業的教材。
首推三本書:
費曼物理學講義第三冊
the theoretical minimum quantum mechanics
student friendly quantum field theory
國內的書更加註重數學細節而忽略了背後的深刻物理。這三本書,高屋建瓴,將你代入大師的視野。
物理不是抄寫拉丁字母,不是數學遊戲,不是模型假設,而是一個一個生動而有趣的故事。現在的物理學所使用的符號推演體系大約在牛頓時代就已經使用,如果你更感興趣未來的物理學,不妨進入新的領域,一窺物理學的未來,那是一個全新的推演體系,一個更加適合描述微觀世界的符號語言體系。
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15 # 長江1號船長
量子騙局可以休矣!
此文,
將狠狠擊中量子科騙的七寸!
徹底撕下量子科騙的畫皮!
量子科騙們,望你們棄惡從善!停止繼續坑害國家和人民!作惡必報,時辰會到!
除非在絕對零度下,沒有任何噪聲,即所有其他粒子都原地不動,可以任由科騙大神擺弄糾纏光子,製備單光子(我不要多,一個就一個)、發射單光子(我不要多,一個就一個)、接收單光子(我不要多,一個就一個),儲存單光子(我不要多,一個就一個)、操縱單光子(我不要多,一個就一個)。否則,白日做夢!
明明發射和接收的弱光子群,非要吹成發射和接收的是單光子。
忽悠傻子嗎?
有本事,中科大聯合所有985、所有中科院研究所及科大國盾、濟南量子等所有量子科研組織,整出普通室內環境下,能準確分辨0.0001fA電流(相當於每秒0.6個電子)的微電流測量儀器。
世界上最高水平的微電流測量儀,最高極限只能分辨0.01fA(每秒約60個電子),而且時間超級漫長,對環境要求很高,知道嗎?
解析度每提高10倍,測量時間要擴大100倍,知道嗎?
普通室內環境下,分辨每秒0.0001fA穩定定向流動的電流(相當於每秒0.6個電子),測量時間需要幾十年,知道嗎?
分辨一秒鐘一個電子,比登天還難!
分辨一秒鐘一個光子?吹牛逼!
還每秒40萬個光子,並且一一分開,吹得不著邊際!
分辨同時由許多光子組成的弱光子群,差不多。
傳統的鐳射(最多是弱光)通訊,吹成量子通訊,有臉嗎?
你們吹牛逼之前,諮詢過微弱訊號檢測專家嗎?
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對於量子力學最重要的是概念的清晰把握,只有明白了量子力學的形式體系和核心概念才會覺得的量子好神秘啊!才會在解題時不至於找不到北。真正的掌握它的概念需要學習Hilbert空間的知識和Dirac符號體系,又以後者最為重要。愚蒙認為 : 第一,優秀的量子力學書的最重要的標準是:深入淺出的講解Hilbert空間和大量篇幅,透徹的講授Dirac符號. 第二,應該明確指出量子力學的5到6 條基本原理或假設。 第三,關鍵性的步驟或概念一定要指出。 下面就以上原則分析一下國內的流行教科書 1 曾謹言《量子力學導論》 2 周世洵《量子力學》 3 尹鴻鈞《量子力學》 4 蘇汝鏗 《量子力學》 首先,我想說得是國內沒有一本面向初等量子力學的教科書把概念說明白的,尤其,以北大的曾謹言先生《量子力學導論》為首,此書發行量巨大,我上本科時就是用它的。坦白說。它的錯誤很少,但這決不是好書的標準,對於Dirac符號就寫了兩頁,而且語焉不詳,關鍵地方几乎沒有說。我想,就算P A M.Dirac親臨也估計看不太明白。:),至於曾老師的《量子力學》第一。二卷,的確詳細,不過缺點仍然一樣,作為研究生教材,沒有完整的理論體系,當字典用到行,可以作參考書,不適合當教材。