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出版者:Walter De Gruyter Inc

作者:Claude Cohen-Tannoudji

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-10

价格:USD 72.90

装帧:Hardcover

isbn号码:9783110164589

丛书系列:

图书标签:

• 量子力学
• 物理学
• 量子
• 微观世界
• 波函数
• 薛定谔方程
• 不确定性原理
• 量子纠缠
• 量子信息
• 现代物理学

宇宙的织锦：宏观世界与经典物理的辉煌 这是一部深入探讨我们日常可感世界运行法则的恢弘巨著。它将带领读者重温人类认知史上那些奠定现代科学基石的伟大思想，聚焦于那些宏大、可预测、且与我们生活息息相关的物理现象。 本书并非聚焦于微观粒子的诡谲跳跃，而是致力于描绘一个由牛顿的引力定律、麦克斯韦的电磁理论以及热力学定律所支配的、井然有序的经典宇宙。我们称之为“宇宙的织锦”，因为宏观物理学如同精美的挂毯，每一根丝线——运动、能量、力的传递——都遵循着清晰、确定的轨迹。 第一部分：运动的几何学——力学的基础 本书的开篇，我们将从亚里士多德的朴素直觉中挣脱出来，步入伽利略和牛顿所开创的全新视角。 第一章：静力学与平衡的艺术。 我们将细致考察静止的艺术。力的定义、向量分析的引入，以及重心和稳定性的原理。从搭建一座宏伟的拱桥到平衡一个复杂的机械装置，静力学的原理是工程学的基石。我们将探讨力矩平衡在古代机械（如杠杆、滑轮组）中的应用，并深入研究如何通过力学的平衡条件来分析复杂结构的应力分布。本章的重点在于理解“力”作为一种矢量如何在空间中相互抵消，以维持系统的稳定状态。 第二章：运动的规律——牛顿力学的核心。 牛顿第二定律 ($F=ma$) 不仅仅是一个公式，它是一个关于因果关系的宣言。本章将系统地分解三个运动定律。我们将通过抛体运动、匀速圆周运动等基础模型，建立起对加速度和惯性的深刻理解。重点将放在如何利用这些定律来预测物体在给定作用力下的未来轨迹。我们不会涉及量子力学的概率云，而是专注于弹道学的精确计算和行星轨道的确定性预测。 第三章：守恒的宏伟——动量与能量的永恒。 守恒定律是经典物理中最具美感的部分。本章将详细阐述线动量、角动量和机械能的守恒。通过对碰撞问题的分析（从弹性碰撞到完全非弹性碰撞），读者将看到动量如何在孤立系统中转移。能量方面，我们将深入探讨功的概念，势能（引力势能、弹性势能）的引入，以及机械能守恒在简单机械和周期性运动（如理想简谐振子）中的应用。这里强调的是，能量和动量在可观测的宏观尺度上是严格守恒的量。 第四章：振动与波——时空中的涟漪。 机械波，从弦乐器的振动到声波的传播，构成了我们听觉世界的基础。本章将集中于简谐振动（SHM）的数学描述，并将其推广到阻尼振动和受迫振动。随后，我们将讨论波的叠加原理、干涉和衍射现象，但严格限制在宏观、可见光波段的描述，解释声学和水波现象，而不涉及波粒二象性。 第二部分：热的本质与能量的流转 在宏观世界中，能量的另一种重要表现形式是热。这部分内容聚焦于统计行为的宏观体现——热力学。 第五章：温度与宏观性质。 温度的引入如何解决了热平衡的问题？本章将探讨理想气体模型，利用分子动理论（宏观统计平均的概念）来推导出气体压强与温度的关系，从而自然地导出理想气体状态方程。我们将讨论热容、比热容的概念，以及它们如何描述物质吸收能量的能力。 第六章：热力学的四大定律。 这是关于能量如何在宇宙中流动的基本规则。 第一定律（能量守恒的延伸）： 热、功和内能之间的精确关系。我们将分析热机（如卡诺循环）的工作效率，探讨热量传递的机制（传导、对流、辐射）。 第二定律（熵增的方向）： 解释了过程的自发性方向。我们将严格探讨熵的经典定义，理解为什么热量总是从高温物体流向低温物体，并分析不可逆过程的本质。 第三定律（绝对零度的不可及）： 设定了我们对最低能量状态的理解边界。 热力学部分旨在向读者展示，尽管我们无法追踪单个分子的路径，但对大量粒子的集体行为进行统计描述，可以得出极其精确和普适的宏观规律。 第三部分：光、电与场的统一 本书的后半部分将转向经典场论的伟大成就，即理解电磁现象的统一性。 第七章：静电学与静磁学的几何。 我们将从库仑定律出发，建立电荷相互作用的图像。电场、电势的概念将帮助我们理解介质中的电荷分布。随后，我们将转向磁场，讨论毕奥-萨伐尔定律，分析稳恒电流产生的磁场。本章的重点是理解电荷和电流如何产生不可见的场结构，以及导体内部电荷的平衡状态。 第八章：场的动态：法拉第与麦克斯韦的综合。 这是经典物理学的巅峰之一。我们将详细剖析电磁感应现象，法拉第定律是理解发电机和变压器的关键。随后，我们将进入麦克斯韦方程组的纯经典阐述。这组方程优雅地将电场、磁场、电荷和电流联系起来，并预言了电磁波的存在。 第九章：经典电磁波与光学的基础。 麦克斯韦方程组推导出的电磁波，其传播速度恰好等于已测得的光速。本章将解释光作为一种横向电磁波的性质。我们将使用惠更斯原理和费马最小时间原理，来解释反射和折射的几何规律。此外，我们还将探讨宏观尺度下的偏振现象，以及如何通过经典光场理论来分析光束的传播和聚焦。 结语：确定性的宇宙图景 《宇宙的织锦》旨在颂扬一个宏大、连贯且高度可预测的经典物理世界观。它强调的是力、运动、能量守恒和场的确定性描述。读者将离开本书时，对于我们周围世界的日常现象——从行星绕日到引擎的轰鸣，从声波的传播到灯光的照明——拥有一个坚实、深入且基于确定性逻辑的理解框架。这是一个建立在精确测量和理性推导之上的辉煌宇宙模型。

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发信人: SayMyName (等是等不来ppmm和热被窝奖的), 信区: TheoPhys 　　标 题: Re: [合集] 初学QM 　　发信站: 水木社区 (Mon Oct 31 18:29:08 2005), 站内 　　 　　我来说一下cohen吧 　　 　　cohen的量子力学对初学者来说是最好的一本 　　 　　具体如下 　　 　...  

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This is a comprehensive, encyclopedic text. It's not the best to learn from, but is a good reference book.

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这本书，初拿到手的时候，就被它那沉甸甸的质感和略显陈旧的封面设计所吸引。我一直对物理学的那些“形而上”的探讨抱有浓厚的兴趣，尤其是在我们日常经验之外的微观世界。这本书的开篇，并未直接切入那些令人头疼的数学公式，而是用一种近乎诗意的笔触，描绘了经典物理学在解释黑体辐射和光电效应时的“窘境”。作者似乎在引导读者，一步步揭示旧有框架的裂痕，让我仿佛置身于二十世纪初，那些伟大思想家们进行思想碰撞的时代。章节的编排非常注重逻辑的递进，从波粒二象性的提出，到不确定性原理的阐述，每一步都像是精心铺设的阶梯，让人在困惑中逐步获得洞察力。特别是关于波函数的概率解释部分，作者的处理方式极为细腻，他没有急于给出标准答案，而是通过一系列巧妙的类比和历史回顾，让读者自己去体会这种从确定性世界向概率世界转折的思维震撼。这本书的价值，不仅仅在于知识的传授，更在于它提供了一种深入理解物理学发展历程的独特视角，让人在阅读过程中，不断反思我们所依赖的“现实”究竟是如何被构建起来的。这种沉浸式的体验，远超我对一本教科书的预期。

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这本书的阅读体验，对我而言，更像是一次对知识体系进行“大扫除”的过程。过去那些我习以为常的、以为理所当然的物理概念，在本书的审视下，都变得需要被重新审视和定义。作者在讨论测量问题时，那种谨慎和对哲学含义的探讨，非常引人入胜。他没有回避哥本哈根诠释中的那些“怪异”之处，反而将其作为探讨的焦点，引导读者去思考观察者在物理系统中所扮演的角色。这种开放性的讨论，远比那种填鸭式的知识灌输要高明得多。我尤其喜欢他穿插的一些历史文献摘录，那些一手资料的原始表述，带着那个时代特有的激情与困惑，让冰冷的理论充满了人情味。它提醒我们，科学的进步并非一条直线，而是充满了试错、争论和灵感的飞跃。读到后面关于散射理论和微扰论的部分，我感觉自己像是站在一个高处，俯瞰着整个量子力学大厦的宏伟结构，理解了它如何能够精确预测那些看似随机的微观事件。这本书的深度，足以支撑多次反复阅读。

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翻开这本册子，我得承认，一开始我是带着点敬畏之心去阅读的。那些密密麻麻的希腊字母和复杂的算符，着实让人捏了一把汗。然而，坚持读下去后，我发现作者在引入新的数学工具时，总是能配上极其精妙的物理图像。比如，在处理谐振子问题时，他并没有直接抛出升降算符，而是先用一种几何直观的方式，将能量量子化的概念具象化，仿佛在用我们熟悉的语言，翻译着那个不可思议的微观维度。我特别欣赏作者对矩阵力学和波动力学这两种不同表述的并置和对比。他没有偏袒任何一方，而是清晰地展示了它们在数学上的等价性，这对于初学者来说是极大的福音，避免了陷入早期物理学家们在概念上的路线之争。书中大量的例题设计得非常巧妙，它们往往不仅仅是检验理解的工具，本身就是对某个物理现象的深度剖析。解题过程中的每一步推导，都仿佛在揭示自然界深层的对称性和守恒律，让人在汗水中体会到数学之美与物理真谛的完美结合。对于任何想真正掌握这门学科精髓的人来说，这本书的习题部分，绝对是磨砺心智的绝佳场所。

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我必须要说，这本书在概念的清晰度和理论的严谨性上达到了一个极高的平衡点，这在许多同类著作中是很难得的。很多教材为了追求数学上的优美，往往牺牲了物理直观性；而另一些过于侧重直觉描述的书籍，则在关键的数学推导上含糊不清。但这一本，似乎找到了那个完美的“黄金分割点”。当我第一次接触到狄拉克符号体系时，我曾感到无所适从，但本书的作者用了整整一个章节的篇幅，以一种近乎“可视化”的方式，将抽象的Bra-Ket符号与具体的波函数表示法联系起来，让我茅塞顿开。他没有急于展示这个工具的强大，而是先让我们理解为什么需要这个工具，它解决了什么核心问题。此外，书中对角动量理论的处理，逻辑链条异常清晰，从角动量算符的对易关系出发，层层递进到本征值和本征态的求解，每一步都环环相扣，没有丝毫多余的赘述，体现了极高的编辑水准。这本书的排版和图示也值得称赞，那些矢量图和能量层级图，清晰有力，有效地辅助了复杂的空间概念理解。

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从一个纯粹的阅读爱好者的角度来看，这本书的叙事节奏掌握得非常老道。它并非一本可以一口气读完的书，它需要你在每一个关键的转折点停下来，消化吸收。例如，在引入泡利不相容原理时，作者并没有直接跳到费米子和玻色子的区分，而是先用一个非常生动且易于理解的模型，展示了全同粒子系统的对称性要求，这为后续理解多电子原子结构奠定了坚实的逻辑基础。读完关于自旋的讨论部分，我深感震撼。自旋这个纯粹的量子力学概念，是如何从实验现象中被提炼出来，又是如何优雅地融入到相对论的框架中去的，这本书给出了一个非常流畅且令人信服的解释路径。它让你感觉到，量子力学的每一个看似突兀的假设，背后都蕴含着深刻的物理洞察力，而非凭空捏造。这本书就像一位循循善诱的智者，他不会直接把答案塞给你，而是通过精妙的引导，让你自己去发现真理，这种学习过程带来的满足感是无与伦比的，绝对值得所有对基础物理有追求的读者细细品味。

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