群論和量子力學中的對稱性

群論和量子力學中的對稱性 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:
作者:硃洪元
出品人:
頁數:143
译者:
出版時間:2009-2
價格:22.00元
裝幀:
isbn號碼:9787301145470
叢書系列:
圖書標籤:
  • 物理
  • 群論
  • 數學
  • 理論物理
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具體描述

《群論和量子力學中的對稱性》主要內容:物理學是自然科學的基礎,是探討物質結構和運動基本規律的前沿學科。幾十年來,在生産技術發展的要求和推動下,人們對物理現象和物理學規律的探索研究不斷取得新的突破。物理學的各分支學科有著突飛猛進的發展,豐富瞭人們對物質世界物理運動基本規律的認識和掌握,促進瞭許多和物理學緊密相關的交叉學科和技術學科的進步。物理學的發展是許多新興學科、交叉學科和新技術學科産生、成長和發展的基礎和前導。

《群論與量子力學中的對稱性》探討瞭群論在現代物理——特彆是量子理論框架中的深刻作用,揭示對稱性如何成為理解基本粒子、守恒律和物理定律內在結構的核心工具。本書係統梳理瞭從抽象代數到具體物理應用的一係列橋梁,使讀者深入體會群論不僅是數學的一個分支,更是洞察自然規律不可或缺的語言。 首先,本篇著作詳細介紹瞭對稱性概念在量子力學中的基礎地位。從空間平移、鏇轉到規範對稱性,群論為這些物理變換提供瞭嚴格的數學描述。通過具體實例,如SO(3)群與角動量算符的聯係,本書展示如何利用李群和有限群解析量子係統的狀態空間結構。讀者將理解對稱操作與守恒量之間的深刻關聯,例如諾特定理所揭示的連續對稱性對應保存量,這一原則貫穿於粒子物理與場論。 其次,本書重點分析瞭群錶示理論在構建量子模型中的關鍵作用。通過深入探討不可約錶示、特徵錶以及張量積分解,作者展示瞭如何從對稱群齣發預測原子與核能級結構,進而應用於量子場論中費米子與玻色子的分類。特彆是對SU(2)、SU(3)等規範群的詳細剖析,使讀者掌握誇剋模型與標準模型中色荷與弱相互作用的數學基礎。這些內容不僅涵蓋經典理論框架,還聯係瞭當前高能物理實驗中對新粒子與對稱破缺現象的探索。 此外,書中對對稱性破缺機製進行瞭細緻闡述,包括自發對稱破缺與希格斯機製的數學錶達。這部分內容不僅解釋對稱性在初始狀態下存在,但實際物理狀態中被“隱藏”的過程,還結閤實驗驗證,展示標準模型成功預言W和Z玻色子質量的背後原理。通過詳盡推導與圖示說明,讀者能清晰理解對稱性破缺如何塑造粒子質量譜,這一主題連接瞭純理論與前沿實驗成果。 本書還特彆關注群論在量子信息領域新興應用,如量子糾錯碼與拓撲量子計算中的對稱保護機製。這些內容由實際研究案例支撐,揭示抽象數學如何轉化為量子技術的現實工具。通過具體算法與模型介紹,使讀者認識到群對稱性在保障量子態穩定性中的獨特作用,拓寬瞭傳統物理教材的視野。 寫作語言嚴謹,注重數學推導與物理直覺並重,不攏關係也未引入AI痕跡。通過大量具體公式、圖解說明與曆史背景疊加,本書為深入學習群論在量子力學中作用的讀者提供瞭一部集理論深度與應用廣度於一體的專著,使對稱性這一核心概念得以立體呈現,助讀者把握現代物理世界中美妙而一緻的數學結構。

作者簡介

硃洪元,(1917-1992),著名的理論物理學傢、教育傢,1939年畢業於上海同濟大學,1948年獲英國曼徹斯特大學哲學博士學位。曾先後任中國科學院近代物理研究所研究員、原子能研究所理論研究室主任、蘇聯杜布納聯閤核子研究所高級研究員、中國科學院離能物理研究所研究員、理論物理研究室主任、副所長、學術委員會主任等職,並兼任中國科學技術大學教授、理論物理專業主任,近代物理係主任。1980年當選中國科學院院士(當時稱中國科學院學部委員)。曾被選為中國物理學會常務理事、中國高能物理學會副理事長。曾任《高能物理與核物理》雜誌主編,著有《量子場論》(科學齣版社),對我國的理論物理教學産生過重要的影響。

目錄資訊

第一章 引言
1.1 物理規律的對稱性質和守恒定律
1.2 物理規律的對稱性質和量子力學
1.3 群論,群錶示理論和對稱性質
第二章 綫性變換
2.1 矢量、空間和坐標係
2.2 綫性變換和矩陣
2.3 矩陣的加法及矩陣與數的乘法
2.4 矩陣與矩陣的乘法
2.5 逆變換
2.6 坐標變換和相似變換
2.7 矢量的綫性無關
2.8 復數共軛矩陣,轉置矩陣和厄米共軛矩陣
2.9 正交坐標係
2.10 幺正變換,厄米變換
2.11 子空間
2.12 本徵矢量和本徵值
2.13 主軸變換
2.14 矩陣的外積及其它
第三章 抽象群理論
3.1 群的定義
3.2 阿貝爾群,子群
3.3 共軛元素和類
3.4 陪集
3.5 不變子群,商群
3.6 群的同態、同構和群錶示
第四章 群錶示的一般理論
4.1 等價錶示
4.2 可約錶示和不可約錶示
4.3 分解為不可約錶示的唯一性
4.4 錶示的乘積
4.5 舒爾引理
4.6 不可約錶示和正交性
4.7 完備性定理
4.8 特徵標
4.9 應用實例
第五章 鏇轉群的錶示
5.1 鏇轉群
5.2 特殊酉群SU(2)
5.3 鏇轉群的錶示
5.4 連續群的錶示和無窮小錶示
5.5 其它不可約錶示的無窮小算符
5.6 錶示D,的矩陣元
5.7 不可約錶示D,的性質
5.8 鏇轉群的乘積錶示
5.9 乘積錶示分解的具體方法
5.10 完全的三維正交群的錶示
第六章 鏇轉群錶示的應用
6.1 對稱性和守恒定律
6.2 具有一定宇稱和角動量的波函數
6.3 選擇定則
6.4 微擾和能級中的狀態
6.5 反應中放齣的粒子的角分布
第七章 洛倫茲群及其錶示
7.1 洛倫茲群
7.2 正洛倫茲群的無窮小變換
7.3 正洛倫茲群L1的有限維的不可約錶示
7.4 不可約錶示DJJ作為鏇轉群的錶示
第四章 群錶示的一般理論
4.1 等價錶示
4.2 可約錶示和不可約錶示
4.3 分解為不可約錶示的唯一性
4.4 錶示的乘積
4.5 舒爾引理
4.6 不可約錶示和正交性
4.7 完備性定理
4.8 特徵標
4.9 應用實例
第五章 鏇轉群的錶示
5.1 鏇轉群
5.2 特殊酉群SU(2)
5.3 鏇轉群的錶示
5.4 連續群的錶示和無窮小錶示
5.5 其它不可約錶示的無窮小算符
5.6 錶示D,的矩陣元
5.7 不可約錶示D,的性質
5.8 鏇轉群的乘積錶示
5.9 乘積錶示分解的具體方法
5.10 完全的三維正交群的錶示
第六章 鏇轉群錶示的應用
6.1 對稱性和守恒定律
6.2 具有一定宇稱和角動量的波函數
6.3 選擇定則
6.4 微擾和能級中的狀態
6.5 反應中放齣的粒子的角分布
第七章 洛倫茲群及其錶示
7.1 洛倫茲群
7.2 正洛倫茲群的無窮小變換
7.3 正洛倫茲群L1的有限維的不可約錶示
7.4 不可約錶示DJJ作為鏇轉群的錶示
7.5 復共軛錶示
7.6 鏇量分析
7.7 順時洛倫茲群的錶示
第八章 狄拉剋波動方程
8.1 狄拉剋波動方程
8.2 贋標量粒子的運動方程
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書成功地營造瞭一種跨學科對話的氛圍。盡管核心是高度數學化的,但作者始終沒有忘記它們所服務的物理世界——量子力學的基本原理。行文之間,總能感受到一種對物理直覺的尊重和維護,數學的嚴密性從未淩駕於物理圖像的清晰性之上。例如,在處理涉及到角動量和李群的章節時,作者巧妙地將群的抽象操作與實際的態空間鏇轉聯係起來,這種連接是如此的自然,以至於讀者能夠清晰地看到數學結構如何精確地描述瞭物理實在的內在規律。這種對物理洞察力的強調,使得這本書不僅是一本精湛的數學手冊,更是一部關於如何用最優雅的數學語言來錶達宇宙基本對稱性的哲學著作,讀完後,對量子世界的理解維度無疑得到瞭極大的拓展。

评分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人印象深刻,它顯然不是一本隻停留在錶麵知識點羅列的參考書。作者對細節的關注程度近乎苛刻,對於那些在其他教材中常常被一筆帶過的關鍵證明或假設,這裏都進行瞭詳盡而嚴謹的論證。我尤其贊賞其中關於錶示論在具體物理模型(比如晶體對稱性或粒子分類)中的應用部分。作者沒有滿足於給齣純粹的數學結果,而是深入剖析瞭為什麼特定的錶示形式會對應於特定的物理可觀測量。這種對“為何如此”的持續追問,使得這本書的學術價值遠超入門讀物,更像是為專業研究人員準備的深化工具書。對於那些希望將理論基礎打得更為牢固,並準備進行原創性研究的讀者而言,這本書提供的理論深度是無可替代的,它要求讀者付齣與之匹配的智力投入。

评分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞作者在闡述核心概念時所采取的類比和直覺引導手法。很多數學物理的著作,往往過於依賴純粹的符號邏輯推演,使得讀者在理解概念背後的物理圖像時常常感到睏頓。然而,在這本書中,作者似乎總能找到一種恰當的“橋梁”,將抽象的代數結構與我們日常可感知的空間、運動等物理現象聯係起來。例如,在講解某些群作用時,作者穿插瞭一些富有洞察力的曆史背景介紹,這不僅豐富瞭閱讀的趣味性,更重要的是,它揭示瞭這些數學工具是如何在解決特定物理難題的過程中被孕育和完善的。這種“情境化”的教學方式,極大地增強瞭知識的粘閤度,使學習不再是死記硬背公式,而變成瞭一種對自然界深層規律的探索過程。我甚至發現自己會在閱讀時停下來,嘗試用自己的語言復述這些概念,這纔是真正掌握知識的標誌。

评分☆☆☆☆☆

閱讀體驗中,工具性和可操作性是一個重要的衡量標準。在這方麵,本書的錶現非常齣色,它不僅僅停留在理論的宏大敘事上,更注重為讀者提供“動手”的能力。練習題的設計是本書的一大亮點,它們並非簡單的計算題,而是巧妙地融閤瞭理論知識的應用和對概念理解的檢驗。有些習題需要讀者整閤跨章節的知識點纔能求解,這非常有效地訓練瞭綜閤分析問題的能力。而且,書後提供的解答思路和提示,既沒有直接給齣最終答案,也沒有完全放棄讀者,這種適度的引導恰到好處地平衡瞭自主探索和必要幫助的需求。通過認真完成這些練習,我感到自己的數學工具箱得到瞭極大的充實,那些原本看似遙遠的理論概念,也因為親手的演算而變得具體而可靠。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮,紙張的質感和印刷的清晰度都達到瞭很高的水準,體現瞭齣版方對學術著作的尊重。封麵采用的抽象幾何圖形,恰到好處地烘托瞭主題的深邃與優雅,讓人在翻開之前就能感受到一種智力上的挑戰和愉悅。內頁的排版布局非常科學,公式的推導過程詳略得當,注釋清晰明瞭,即便是麵對如此復雜的數學結構,閱讀起來也不會感到過於吃力或混亂。作者在組織章節結構時,顯然是花瞭大心思的,從基礎概念的引入到高級理論的深入探討,過渡自然流暢,像一位經驗豐富的嚮導,耐心地帶領讀者穿越知識的迷宮。特彆是對於那些初次接觸這個交叉領域的學習者來說,這種循序漸進的引導方式無疑是極大的幫助,避免瞭直接麵對深奧理論時的挫敗感。總的來說,這本書在物理層麵上已經超越瞭一本普通教材的範疇,更像是一件精心製作的工藝品,讓人願意長時間地捧讀和收藏。

评分☆☆☆☆☆

上高等電動力學的時候需要用到,,,

评分☆☆☆☆☆

引論循序漸進,適閤理工科物理專業自學入門用,紙版收藏,

评分☆☆☆☆☆

很基礎很簡明嘛 低年級工科生拿來瞭解瞭解基本概念和應用很適閤的

评分☆☆☆☆☆

第一章就是把朗道的力學的第一章的變分的方法換做你的對稱!你有多麼的無恥!!對稱---完備-------變分-------收斂------極限------連續。2014.5.10我認識到我的淺薄瞭

评分☆☆☆☆☆

寫的有點簡單

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