物理系學生如何學習理論力學?

題主大一物理系新生,學有餘力,想開闊一下視野,數學(指入門階段用的數學)除了變分不太清楚(不懂泛函),別的都沒問題。教材按學長推薦借的馬爾契夫的朗道的(goldstein的沒借到),請問有什麼要避免陷入的誤區嗎,還有有別的書的習題推薦一做嗎?謝謝各位指教?


1,任意一本比較薄的理論力學教材

2,朗道的力學

3,吳大猷的理論力學

4,梅鳳祥的高等分析力學

5,老大中的變分法基礎

6,梁燦彬的15章

7,經典力學的數學方法

8,Lectures on Symplectic Geometry

去吧皮卡丘~~~頑張って!

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其實理論力學這種東西啊,本科的話前三本看就OK了。如果對這方面感興趣的話也可以進一步翻看一下相關的書籍。


Goldstein的書其實還寫的比較清楚,就是篇幅太長太細沒必要所有內容全都看完??

郎道絕對好評,不過我覺得應該對理論力學整個框架有一定基礎了解之後再去學郎道。

然後我自己覺得一些工科的理論力學教材用來做入門也不錯,有比較多的計算的實例,也不會太抽象。

Arnold我實在看不懂??我覺得我還是太蠢??

(不對,我不是物理系的是不是不應該來強答)


話說就沒有人提周樂柱的《簡明理論力學》么……對於預習理力來說這本書不錯。

goldstein自己買一本看吧,這本書確實是一本不錯的理論力學教材,但是實在是有蠻多應用的東西。我覺得看完周樂柱的書之後,看看landau的以及greiner的書就可以了。


阿諾德的《經典力學的數學方法》是經典力學中的聖經,這本書本來是阿諾德寫給莫斯科大學數學系大三的學生看的。由此可見俄羅斯人的數學水平是多麼的恐怖。蘇聯和幾十年前的中國的大學裡有個數學力學系,這本書就是給數學力學系的學生看的,物理系的話,看看Goldstein的那本挺適合的。還有復旦金尚年的經典力學,北大張啟仁的經典力學,中科大強元棨的經典力學,都是不錯的選擇。強元棨的那本感覺就是Goldstein的中文版,張啟仁的那本起點比較高,內容龐雜,還有幾章是講廣義相對論的,我當時斷斷續續看了好幾年,金尚年的那本倒是很薄。學習變分法不需要懂泛函,而且數學系的泛函分析對物理系力學系的變分法學習沒什麼幫助,數學系本科的泛函更像是線性代數的進一步深入。想學習物理力學系的變分法,只要懂多元微積分就可以了,我就是大一學的,老大中的那本就很好,我當時看的還是老大中的第一版或者第二版,去年冬天在北京西單圖書大廈見到了最新版的老大中的變分法,比起之前,最新版的厚了不少,也大了不少,應該增加了不少內容,認真做一做裡面的題目應該收穫不小。梅鳳翔的高等分析力學是針對力學系開的,不是針對物理系,他的書應該是傾向於蘇聯風格的,他本人也是蘇聯留學的,他的書會講很多非完整約束的問題,這些問題物理系的並不在意,所以最好還是看物理類的經典力學吧。工科類的理論力學跟物理就更加沒有關係了,如果你看到一本理論力學書,裡面畫了很多桁桿,支架等等,那就放一邊吧,那是給機械系的學生看的,典型例子就是哈工大的那本《理論力學》。


劉川物理學講義(跑


想多學一學很好啊

教材方面朗道不是很適合,朗道更適合學完後回頭再看,會加深對整個體系的理解;如果上來直接朗道會錯過很多精彩而容易陷入細節的糾結。

習題可以試試大題典,好處是有解答,這個在初學時很有幫助。

誤區的話…似乎也是因人而異的,我個人的體會是剛開始不要陷入對物理意義的糾纏中,先學會計算,手底下熟練了,意義自然就通了。例如關於Lagrangian為啥是動能減勢能,自己想可能一下不容易想得很清楚,如果做幾道習題就能發現,其實沒有什麼太多的物理在裡面。


我看到大部分推薦都是看書,事實上我當年初學理論力學的時候也是買了一堆書來看,然而一開始效果沒那麼好,主要是從牛頓定律出發的思維模式在腦子裡印得太深。

我始終認為學習理論物理是需要練習大量推導的,否則再經典的書也只有差強人意的效果。如果覺得Goldstein太厚,Landau起點太高,那不妨先看周衍柏,先熟悉Lagragian and Hamiltonian formalism,然後嘗試自己把周衍柏前面章節的所有習題用這套語言做一遍,習題不難。做完這樣的練習之後,我相信你會擁有欣賞Landau的能力。


Hand Finch的Analytic Mechanics比較好懂

https://www.amazon.cn/gp/aw/d/0521573270/ref=mp_s_a_1_6?__mk_zh_CN=亞馬遜網站qid=1478909651sr=8-6pi=AC_SX118_SY170_QL70keywords=hand+finchdpPl=1dpID=51c5Nly%2BdqLref=plSrch#immersive-view_1478909692535


回頭看看好像又寫成書評了…說說數學方面

首先迅速學習一下變分法,不需要泛函分析基礎,如果把泛函學了那你學習理力的時間可能要推後一年了,而且你還會發現一般泛函的書裡面並沒有變分法……稍微理解一下,會從d"Alembert原理和Hamilton原理推出L方程就可以。關於等時變分的細節,我記得李書民老師的書裡面有詳細講

另外回頭看一看微積分裡面關於偏導數,全微分,隱函數求導這些概念,要不關於t的偏微分和全微分啊、Legendre變換那裡啊,或許會讓你些許胸悶。感覺這裡是理力涉及到的最重要的數學

如果要學諧振動,那線代要稍微複習一下,特徵向量和二次型

如果要學剛體就簡單了解一下張量,在網上找找一些學校理力講義的張量部分就好,年紀輕輕別硬剛非要學整本的張量分析,浪費時間還未必用得上

Poisson括弧的運算規則,很重要,矢量標量什麼的

H-J理論會涉及關於微分方程的姿勢,一般老師上課會提前教,但是自學的話不妨找本常微看看,理解一下首次積分

理論框架就可以分三部分吧,L理論,H理論,H-J理論,然後L理論之後應用多一些,諧振動、中心力場、剛體什麼的…三個體系學完自己比對一下異同,想想在應用和理論上優缺點在哪,想不明白的話也沒事,書上一般有…

另外覺得諾特定理和正則變換是很值得深入思考的,你會發現很奇妙,附一張盜圖懷念一下以前的老師

以下關於書…朗道的真的寫的很爽,比如我看完他推自由粒子的L形式的時候有種顱內高潮的感覺…可能很多人會說朗道太簡明而且推導跳步,不過南大鞠國興老師寫了本朗道力學解讀,配著看應該沒什麼問題了

Arnold的書……嗯……真的不適合物理系的大二開理論力學課時看……其實在我學完學校的理力之後看它,唯一的感覺就是:我次奧這本書講的也是理力?

另外非常贊同其他答案中說Goldstein的書可以看,真的只要彆強迫症一樣地把所有章節都看完就是…我覺得CH1、2、8、9、10是理論框架肯定要看,CH3-7是L力學的應用,看不同學校要求一般不一樣,CH11、12一般應該不作為初學理力的要求,CH13應該瀏覽吧……我覺得講得還是挺明白的……

之前看北大劉川老師的講義,覺得選材合理,思路清晰而且深度也合適,建議找來看看

好像我們原來的老師潘海俊寫的書要出版了,一生推!上完他的課感覺其他書除了朗道之外讀著都不舒服!

其實到這裡就結束了,因為下面的書感覺寫得真不如上面……

國內我覺得寫的最好的是南大梁昆淼老師的下冊,以前還出版過鞠國興老師配套寫的學習指導,不過現在可能只能在淘寶買複印版的了……

這本書寫的我覺得足夠透徹,思路也清晰,很良心!而且現在感覺,國內出版的書除了這本H力學講得都不夠,然而QM和統計力學裡面,要求的理力基礎應該主要是H力學部分的…

復旦金尚年老師的書,感覺除了H力學篇幅太少而且深度不夠之外,前面寫的還是挺適合入門的。總體比上一本簡單。

額,提到沈惠川老師,其實不想評價……書上有些好玩的東西,但是關於他前言裡面說的那個問題總是在墨跡,看著鬧眼睛;而且語言略偏激;

另外看d"Alembert原理的時候忘了是充分性還是必要性邏輯上還出問題了;最後H力學感覺寫的也沒味。總體不太建議看…

刷題的話我覺得好的有鞠國興老師寫的上述答案提到的兩本書,另外還有大題典下冊可以挑題做…不過生活這麼美好,一定別全做了,以後還有那麼多要你學的呢……另外我不太喜歡大題典裡面很多那種工科風格的題,這個跟個人喜好有關吧……不過好在他題多,理論的題也不少,質量也高

說了一些自己的經驗,可是半路轉行不讀物理了,之後的qft什麼的都沒碰過,肯定深度是沒有的,理解的也有限,也會有些錯誤,錯的就別看了,自己的一些經驗希望能對答主有幫助吧


想學的紮實,這樣來

第一輪,學變分法,打好數學基礎。找一兩本教材,做上一些經典習題。

第二輪,學習工科專業理論力學,工科課程比數學系或者物理系的課程更有趣,這樣能增強學習興趣,工科教授的東西更接近現實不那麼抽象,對於理解一些概念非常有幫助。當然還是要做幾道題的。

第三輪,學習物理系分析力學。這才是真正上檔次的,要理解分析力學物理實質和精髓,還是需要達到這個級別的。

當然這樣學下來是要花費很大精力的


MIT對工學院的課程engineering dynamics關於Lagrange 和hamilton mechanics的部分很精彩https://ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-003sc-engineering-dynamics-fall-2011/lagrange-equations/MIT2_003SCF11_Lagrange.pdf


偏遠大學力學狗強答一發!

複習到累的我,看到冰冰大神點了贊,果斷點進來。

這就是我在複習的課!不過我要考的是分析力學。。。

首先分析力學這門課我們上的就比較混亂,前一半一直是在講剛體動力學,後一半才開始分析力學。老師講的沒條理,不得已自學,用的就是馬爾契夫的《理論力學》。

作為一個正在使用的用戶,說一下理論力學這門課和馬爾契夫這本書的用戶體驗吧。

雖然是力學專業,但是我是我畢了業的話拿工學學位,對物理系只了解一點點,希望不會誤導到題主。

我大二最開始學的是工科的理論力學(至於哪個版本的就不說了,免得有人說我安利),教材是以理論力學公理,牛頓三大定律為基礎開始構架的,挺淺顯的,思路很清晰,也和高中物理學的力學能夠接上軌,但是學習時能明顯感覺到,書上講的很多知識都是特殊化的,比如剛體定軸轉動,而不涉及定點轉動,自由轉動。當時就很納悶,都是特殊情況,一般情況怎麼辦。再一個工科的理論力學真的是太具有工科特點,基本上所有的習題都是實實在在具體的機構,構件讓你去計算,套路很多吧。當時自以為理論力學很簡單(多silly,多naive),講真,大二的時候看到馬爾契夫這本,讀了前幾頁,就讀不下去了,開頭就和我的課本不一樣,感覺就像天書一樣。棄坑了。

一年之後,也就是現在,在學習分析力學的時候,老師推薦了馬爾契夫的這本,不知道是不是真的有所頓悟了,突然感覺這本書就能看懂了,能把脈絡看的很明白了。馬爾契夫這本是很注重數學的,它真的就是一點一點把運動學,動力學用數學語言解釋個透,不像工科教材給出機構圖,受力分析圖讓讀者很感性的認識理論力學,而是真正的通過演繹證明讓人理性的思考,分析力學問題。這本書作為入門是可以讓你養成一個很好的邏輯,這對你以後進入物理系的其他課程學習是大有裨益的。但是從物理系的角度看缺點就是,這本書對哈密頓體系提的不是很多(霧,我聽說物理系學的理論力學是為了電動力學和量子力學這種課打基礎的。。。和力學專業對理論力學的要求並不一樣

上幾張目錄圖吧,,

希望能對你有幫助(* ̄︶ ̄*)


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Goldstein我覺得還是有些基礎再讀比較好...個人覺得他前面寫的比較爛...後面的部分(H-J eqn field)還是極好的...John R. Taylor的Classical Mechanics聽說在國外很popular...另外其他答案提到的David Tong...他的lecture notes都是很吼的...尤其是QFT...另外安利Antonio Fasano的Analytical Mechanics: An Introduction (Oxford Graduate Texts)可以教會你一些modern觀點, 不過就不是初學者該考慮的了....國內的垃圾書還是直接扔掉吧, 看著浪費時間...另外看評論你是科大的...建議不要和潘海俊學習理力(以及他的所有課)....反正我覺得講的內容一點也不實用...jjzhu和李明哲還是極吼的...

至於學的建議就是把所有的公式都推三遍, 只要在書上出現的, 你就需要推導!!!


默認高中的力學基礎不差,會微積分,那麼可以先看一下John Taylor的Classical Mechanics,大概了解比較嚴格的N、L和H理論。同時學一點(計算導向的)ODE、PDE和定性理論就再好不過啦。之後可以讀Landau第一卷和Ross的Classical Dynamics,詳細學一下L、H和H-J理論,熟悉計算並適應數學語言。中間可以選擇性讀Mark Levi的兩個小冊子,習題很有意思。最後如果更關心數學可以讀Thirring的Classical Mathematical Physics的第一部分和Arnol"d的GTM 60,mathematical maturity到位的話,也不會很痛苦。


最近看到一本書講分析力學的,比較薄,大概一百七十多頁,講的很細緻很是淺顯易懂,覺得挺好的,


力學系的學生,我們用的是北大周培源先生編的理論力學,難度偏大,但是講的很系統。


這才是物理學的理論力學是理論物理的...不強調應用,但是初次引入哈密頓量,正則方程,拉氏量等等,而這些概念貫穿整個理論物理體系...強調理解,不做 重複的題...多推導少計算..我我喜歡


其實問問你的任一個教物理專業的老師就好,讓他推薦一本,也可以多問幾個老師,因為你們的老師對你們的水平也比較有數,自己再比較比較。我問了我老師他給我推薦的哈工大的理論力學,然而買了還沒有看。。。不造為什麼就是覺得力學很難啊啊(╯°□°)╯

不是數學系的一般很少有機會系統地學一門數學分析複變函數什麼的吧(能自學的也很厲害),有門課叫數學物理方法,最起碼得把這個學紮實了


Goldstein其實入門挺好的,彆強迫症非得全讀一遍就行,讓老師幫你劃一下重點看哪


推薦周衍伯老先生的教材,版本雖老,但很紮實


學有餘力這種話還是不要說出來吧。隨著你的繼續深入,你會發現你不明白的東西越來越多。(大二土木狗飄過。。)


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