學習量子力學一定要按照初量高量循序漸進嗎?

看網上有些對初量和高量的評價,說高量就是初量的代數化, 在學習量子力學的時候,一定要按照初量高量循序漸進嗎?為什麼有人說可以直接看喀興林的高等量子力學呢?


謝邀。1. 各本書對高等量子力學這一概念是界定不同的。所以沒必要糾結初量高量的名稱。

2. 喀書相當不錯,但對於初學者而言細節太多,不適合入門。

3. 初學者可以在學習求解薛定諤方程之後,轉到狄拉克符號的學習(Sakurai 1-4章),這樣有助於了解量子力學的基本框架。然後學習微擾論(嚴格來說屬於初量,但可深挖)。

4. 接下來還有幾乎相互獨立的部分,路徑積分,二次量子化和散射理論,這幾部分在大部分高量書上都有,喀書還不錯,其他高量書也可供參考。

5.基礎知識學完後,有必要就某一方向深挖。如選擇高能,可繼續研究相對論量子力學和場論;

選擇量子信息,可繼續研究密度矩陣的相關理論以及量子計算相關理論;選擇凝聚態,則繼續研究二次量子化以及場論,以及量子統計;選擇量子基礎,則可研究量子混沌,退相干的相關理論。嚴格來說,它們或多或少都可以加入「高量」課程中。

6.高量不是初量的代數化。高量是初量到實際問題的橋樑;換而言之,是在量子力學基本原理上考慮實際問題而建立起的幾種模型(如散射)和方法(如對稱性、二次量子化、路徑積分和密度矩陣)。因此,學習高量的哪些部分和你的專業方向息息相關。


從邏輯上來說,直接看喀興林的高量沒任何問題。他那本書寫得是非常自洽和嚴謹的,即使沒學過初量,只要跟著作者的思路一步步走下去也是沒問題的。

但喀興林的書有個很要命的問題:太數學化,事實上我覺得這書可以直接改名叫《量子力學的數學基礎》了。學生們學完這本書之後,可能對量子力學的許多著名實驗一無所知,書中聯繫實際的問題也太少了。量子力學是一門非常有用的學問,凝聚態物理、原子分子物理、核物理和粒子物理等專業都離不開量子力學。在書中加入一些具體的應用不僅能開拓學生們的視野,激發他們的興趣,還可以加深學生們對理論的理解。因此,喀老師的這種寫法真的有點讓人接受不了。相比之下,朗道的量子力學中可是拿了整整一章來介紹原子核結構啊。

所以我一直覺得喀的書適合做參考書而不適合做主要教材。

再回過頭來看樓主的問題:非要按照先初量再高量的順序來嗎?其實未必,之所以這麼搞可能是擔心一下子過渡到高量學生們受不了。但是又因為初量普遍不講希爾伯特空間,所以學起來反而會有些糊塗。所以我覺得這個過渡弄得很不好。

最後總結起來就是:題主你要是自學能力強,線性代數學得非常好(線性空間是關鍵),學完量子物理後可以直接看高量,用喀興林的書打數學基礎,用櫻井的書了解物理思想。如果題主不行的話,那我還是建議題主先學初量用來過渡,並參考喀興林書中第一、第二章打基礎。


直接看喀興林是沒有問題的。


先學一點格里菲斯,然後看shankar第一章和第四章,接著sakurai看完


謝邀。

我認為初量是給非物理系學生或者不打算在量力上投入太大時間的人看的一種版本。

高量這個詞感覺有點奇怪,沒覺得高等啊,用sakurai的叫法比較舒服,《膜登量子力學》。膜量是給會在這門課上投入很多時間的人學的。

至於順序,基礎好的人就不用讀初量了,沒那個必要。

基礎好的意思是指能算微積分,線代知識沒忘。分析力學電動力學都學過,物理數學的特殊函數部分也都會算,所以那還需要看初量嗎!?

我認為初學量子力學的有志者最好直接從希爾伯特空間開始入門,因為不說代數類的話題根本就不知道量子力學是什麼。實際上在國外大學大一大二的基礎課上就有教膜量的簡單版本了,聽說大一大二學生也都是能掌握的。

那麼初量怎麼辦?微分方程和偏微分方程好好學一遍就行了,幹嘛還要在量子力學裡學重複的東西呢


我個人是sakurai一本書看到底的。怎麼說呢?不管怎麼學,能學會就行。


感覺完全不必要按順序來,而且很多答主也提到了,初量和高量的界限也並不是很明晰,所以建議時間和精力都足夠的話,一開始就讀一些經典的教材。喀書沒看過不做評價,下面說一些自己的看法。

個人推薦Shankar的書,從最基礎的希爾伯特空間與狄拉克符號講起,認真學的話能夠在一開始就有一個比較好的數學基礎。尤其是第四章Postulate,讀完後能夠讓你對量子力學的興起有一個比較全面的認識。書上的例題雖然不多,但是能做完的話也會很有收穫。還有一點就是書上的習題網上都能找到完整的答案(在 Google搜shankar solution就能找到,不同解法,非常詳盡)。缺點就是一開始的準備部分太長,第一章數學基礎我沒記錯的話有80頁左右,而且剛接觸沒人指導的話很容易卡在細節問題上出不來)我一開始學的時候就是這樣),但要是能踏下心來讀相信會有很大的收穫。

sakurai的書也很不錯,優點很多答主也提到了是物理圖像清晰,我個人感覺的優點是上手特別容易,很快地講完了所需的數學然後立刻進入物理,個人感覺這本書配合著shankar的書看肯定事半功倍。

格里菲斯的書沒看過,但是據說內容相對簡單,習題挺多?(不太清楚)

朗道的書個人感覺不太適合初學者,更適合對於量子力學有一些了解的人去參考。

以上是個人看法,祝學習量子力學愉快


飄過來答。

先上結論:初學建議狄拉克前五章+格里菲斯全部。結束後再看sakurai

大二下學期開學前聯繫理論組的導師希望在指導下提前學課程為科研做準備。導師是香港人,34歲,本科博士牛津劍橋,和文小剛有不少合作,非常厲害的一個青年學者。當然後來我換了方向沒有繼續跟她。

簡單談過之後,直接給我推薦了狄拉克教材。她給的建議是,最快速度學完基本概念,模型可以一帶而過。當時覺得狄拉克的書反正也不貴,比絕大多數英文書便宜,直接就入了一本開始啃。

說一下看狄拉克的感受吧。作為一個中學時熱愛這方面科普的人,看狄拉克第一章自然再享受不過。狄拉克的書寫的物理意義極其明晰,思路非常清楚,有很強的邏輯性也充滿了理論學家的天才思維。他幾乎就是手把手完全把量子力學的理論體系從根本上講了出來。他簡單介紹了量子力學的背景之後,先從態的概念講起,然後用純粹的邏輯推理和物理分析就把態的相關數學運演算法則全部順理成章的推導了出來。然後根據這些結論,逐步給出運動方程。個人覺得這是最有利於讓初學者迅速掌握量子力學核心思想的方法。也難怪這本書被譽為量子力學聖經。

後面我也看過格里菲斯和sakurai,然後已經入了量場的坑。回頭想想幸虧自己一開始看的是狄拉克。我建議初學者從狄拉克開始,初學量子力學就要把態和線性空間的概念建立好,而不是從格里菲斯入門先從解薛定諤方程開始。否則很容易讓人誤以為量子力學就是解薛定諤方程。事實是矩陣力學才是更根本的概念。當然格里菲斯也有很大的用處。因為狄拉克的書對初學者來說存在著寫的偏難,符號和語言陳舊,印刷質量很差,幾個常用模型寫的不詳細的缺點。格里菲斯可以彌補這些不足。建議初學者先看狄拉克掌握概念,再開始刷格里菲斯,把狄拉克前五章看完後就可以刷格里菲斯了,要全部刷完,一字不差,習題全部做一遍才算可以。

之後就可以看sakurai了,寫的更加高級,同樣建議書和題全刷。刷完就算結束量子力學,可以入坑量子場了。想把對稱性和群論補一下的話可以去找Greiner的那一系列看一下。


如果看英文的話,應該高量和初量是一部就可以銜接好的。覺得國內為什麼要分初量和高量的主要原因在於,國內的本科物理課程一般都是大類授課,而往往大部分本科生在今後應用不到量子力學,所以只需要出一個比較唯像化,能夠描述量子力學基本原理的量子力學課程就好了。但假如你一開始就打算從事相關方向研究,真的要研究量子力學,那麼不用管那麼多,直接拿本英文的啃就好了,或者高量也可以,這樣子體系化會好很多,初量實話說,不夠嚴謹,對於以後深入學習有限制,同時又會給人一種淺嘗輒止的不好習慣。


喀興林沒有看過,個人認為學量子力學還是為了學量子場論打基礎,不論是計算還是物理圖像。依我的經驗來看,首先不管怎麼說一定Griffith,裡面的題目挑著做做就行但是作者的各種討論你也要自己討論一遍,Griffith的缺點是散射講得有點急,不過散射的物理圖像沒那麼強所以也沒關係,然後看Sakurai的一到四章有興趣的話可以整本都看了,再看一下Shankar的那本和Feynman的那本路徑積分當作鞏固,完事兒就可以看量子場論了。想搞凝聚態的最好看Simons那本凝聚態場論,這本書頗受好評,雖然我沒看過但是進來翻了翻發現確實挺適合入門,而且做凝聚態的基本夠用了,具體的研究上的知識就去讀論文;如果想搞高能的最好先看一下朗道的第二卷,然後看Peskin或者先看Simons,Peskin講的比較高能但是很多地方沒有物理圖像。


飄來答

個人覺得沒必要

非常贊同一位答主說的話,高量就是初量到具體問題的橋樑。

感覺前面幾位都說了不少,那我就來說說學習量子力學一個學期的個人感受。(純屬個人感受,不喜勿噴)

首先是喀興林老師的書,細節比較多,不容易入門(一開始算符計算挺多的),入門以後看得還是挺爽的。我覺得喀書的可能比較適合於數學邏輯型的學生,數學邏輯感比較強,但物理圖像不足,還有一個缺點就是沒有路徑積分。

Sakurai的是經典了,個人覺得應該是見過最好的教材了。

蘇汝鏗老師的書講的比較粗,(聽有些同學說可以和蘇老師的視頻一起學)但是有些思考題挺不錯的。

至於朗道和狄拉克兩位大神的書只是查閱過具體的問題用過,沒仔細看過,還是坐等大神答。

至於數學基礎的話,對稱性可以看看群表示論,喀書講的還是不錯的。路徑積分的計算個人覺得直接看泛函微商與泛函積分更容易理解吧。至於希爾伯特空間和譜理論,就得看泛函分析和運算元代數相關的知識。

所以我覺得大體上喀書和櫻井就夠了。

其它的話想到再補吧


謝邀

個人覺得,學習完整的量子力學之前,還是按照一般的邏輯來比較好。這樣,會讓基礎更加牢固。突然殺入其實也是可以的,但是,對於很多人而言,往往對於有些東西的理解會不太清晰。大多數人,對概念的理解,都是由淺入深的。當然,有些人半路直接殺進去也可以做得很好。這個也要看個人吧。

其實,我們國內高校(尤其重點大學)的課程設置體系還是合理的,和世界那些名校的設置也是接近的,只是,在實際操作的時候,有不少出入。而大學裡設置量子力學,也是先初量,再高量。我覺得,這方面來說,還是按照這個順序比較好吧。

我覺得,還是先初量,再高量吧。

初量的話,格里菲斯入門,非常棒,物理概念清晰。

高量的話,Sakurai的那本《現代量子力學》非常不錯。

其它的再自己補充一些書籍,也是極好的。物理課的學習,無論哪一門,還是需要盡量多讀幾本參考書。

想到其它的再補吧。

謝謝!


提供信息還是有點少

據我觀察目前量子力學有兩套教法:

一套是就是曾書,迴避了線性運算元理論、還有基礎的表示論,通過大量的題目、計算還有些含糊的敘述來讓學生熟悉。優點是配合過去大部分學校開不了好的線代課程,大部分線代課是開給工科的,裡面的技巧大量的是用來理解數值計算還有信號處理方面,注重計算。而量子力學中需要用到的反而是要對線性空間這個概念深刻的理解。缺點是,學了很長時間結果就只會刷題,不過做實驗卻也夠用。

還有一種就是,先把數學框架搭好然後慢慢講。優點是基礎概念少且清晰,而且日後做量子方面理論也好、計算也好都方便。缺點是,課時不夠,架子搭完還沒講物理一學期基本就沒了。做實驗的老師估計不會同意。

老一些的「初量」,「高量」,大概類似廣度遍歷,第一遍讓你用初等的數學,來重複算大量實例,培養感覺。第二遍再介紹嚴格化數學表述,再把原來的例子算一遍,讓你理解。

不過現在有個趨勢:由於高校里會數學的越來越多了(個人覺得是因為做量子信息的人越來越多),如果線代能開的好的,都慢慢轉到第二那種方法來。一開始就把Hilbert空間將清楚,再加些表示論的東西,最後說說微擾。而把散射,輻射,量子統計等高級些的物理內容放到「高量」里。

也就是說初、高有兩種分法,一種是數學上、一種是物理上。如果題主學校的分法是數學上的,那暑假多看看量子物理,原子物理之類,開學找本數學參考書就好。若是物理上分的,那暑假找本線性表示的書看完再上吧。


我看的第一本量子力學是Sakurai……其實你可以先看完Shankar的第一章再看Sakurai…覺得Shankar對物理的解釋太少,第四章講的讓我很不滿意……並不覺得Griffiths是什麼好的教材,他在wave eq上講的太多,Dirac符號引入的太晚…看起來不爽………量子力學沒有那麼可怕…其實學起來不算困難……歡迎進一步學習量子場論~


我覺得主要還是看你所學的方向,如果是物理相關方向打基礎曾謹言的就夠了,如果需要高階的可以看廊道的。如果是數學的,可以看 量子力學中的數學概念。

另外跑個題,數學專業的一定要看 經典力學的數學方法 太經典了。


你可以先去看一堆科普的,讓你對這門課有一個初步的理解,畢竟玻爾說過


為什麼我學量子力學都是周世勛,曾瑾眼,陳鄂生,你們卻是櫻井什麼的呢?


可以從哲學入手。


看你是不是天資夠好


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