量子混沌导论

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出版者:世图
作者:H-J Stockmann
出品人:
页数:368
译者:
出版时间:2003-11
价格:79.00元
装帧:
isbn号码:9787506260053
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 量子力学
  • 混沌理论
  • 非线性动力学
  • 量子混沌
  • 经典混沌
  • 开放系统
  • 散射理论
  • 量子信息
  • 数学物理
  • 物理学
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具体描述

This book introduces the quantum mechanics of classically chaotic systems, or Quantum Chaos for short. The basic concepts of quantum chaos can be grasped easily by any student of physics, but the underlying physical prin-ciples tend to be obscured by the mathematical apparatus used to describe it. The author's philosophy, therefore, has been to keep the discussion simple and to illustrate theory, wherever possible, with experimental or numerical examples. The microwave billiard experiments, initiated by the author and his group, play a major role in this respect. A basic knowledge of quantum mechanics is assumed.

本产品为英文版。

《量子混沌导论》:一扇探索宇宙奥秘的钥匙 你是否曾对深邃宇宙的运转规律感到好奇?是否曾对微观粒子世界的不可思议之处感到着迷?《量子混沌导论》将为你开启一扇全新的视野,带领你深入探索科学前沿,揭示隐藏在看似混乱现象背后的深刻联系。 本书并非一本简单的科普读物,它是一次严谨而引人入胜的科学之旅,旨在为对物理学、数学以及复杂系统感兴趣的读者提供一个坚实的理论基础和直观的理解。我们将从经典力学中“混沌”的概念出发,一步步剖析其在量子力学框架下的演化和表现。经典混沌,例如蝴蝶效应,描述了微小初值差异如何导致系统长期行为的巨大偏离,其不可预测性如同一个捉摸不透的自然之谜。然而,当我们将目光投向量子世界,这个“混沌”又呈现出怎样的面貌? 《量子混沌导论》将聚焦于“量子混沌”这一迷人的交叉领域。我们将深入探讨量子系统,特别是多体量子系统,在何种条件下会展现出类经典的混沌行为。这并非简单的类比,而是对量子力学基本原理——叠加态、量子纠缠、概率幅——在复杂系统中的深刻体现。书中将详细介绍用于分析量子混沌的数学工具和物理概念,包括量子迹公式(Zeta function)、随机矩阵理论(Random Matrix Theory)、量子迹谱(Quantum Spectral Statistics)以及量子动力学(Quantum Dynamics)的测量方法。 我们将从最基础的量子力学概念出发,回顾量子力学的基本假设和方程,如薛定谔方程,并解释如何将其应用于研究动力学系统。接着,我们将详细介绍经典混沌系统,如洛伦兹吸引子(Lorenz Attractor)和费根鲍姆常数(Feigenbaum Constant),并分析其在量子化过程中的转变。书中将着重讲解如何将经典相空间(Phase Space)中的遍历性(Ergodicity)和混合性(Mixing)等概念映射到量子空间中,以及如何通过观察量子系统的能谱(Energy Spectrum)和波函数(Wave Function)的统计性质来判断其是否处于混沌状态。 本书的亮点之一在于对“量子茶壶”(Quantum Tea Cup)等经典混沌系统的量子化进行深入分析,展示了量子效应如何改变系统的动力学行为,并揭示了从经典到量子的过渡机制。我们还将探讨量子混沌在各种物理场景中的应用,例如: 核物理(Nuclear Physics): 解释原子核内部复杂的激发态如何展现出类混沌的特征,以及随机矩阵理论如何成功预测这些核能级的统计分布。 量子光学(Quantum Optics): 探讨光与物质相互作用中出现的混沌现象,例如激光器的不稳定性和非线性光学效应。 量子信息(Quantum Information): 分析量子比特(Qubits)在复杂环境中的退相干(Decoherence)过程,以及量子混沌在理解量子计算稳定性中的作用。 统计力学(Statistical Mechanics): 深入理解宏观热力学性质(如熵和温度)如何从微观量子系统的混沌动力学中涌现。 天体物理(Astrophysics): 探讨行星系统轨道稳定性、星系动力学以及黑洞附近的量子效应,这些宏大的宇宙现象有时也与复杂系统的混沌行为相关联。 《量子混沌导论》不仅会提供丰富的理论推导和数学证明,还会穿插生动形象的例子和图示,帮助读者理解抽象的概念。我们将引导读者理解为什么某些看似杂乱无章的量子现象,实际上可能遵循着某种深刻的数学规律。本书还将对近年来量子混沌领域的新进展进行梳理,例如混沌辅助的量子计算(Chaos-assisted Quantum Computing)和对量子退火(Quantum Annealing)过程的理解。 对于那些渴望挑战自我,深入探索科学边界的读者,《量子混沌导论》将是一次无与伦比的体验。它不仅仅是一本书,更是一场思维的冒险,一次对未知世界的勇敢探索。通过阅读本书,你将能够: 建立对量子混沌的基本认知: 理解经典混沌与量子混沌的区别与联系。 掌握分析量子混沌的工具: 学习并运用随机矩阵理论、量子迹谱等关键概念。 洞察科学研究的前沿: 了解量子混沌在各个物理分支的应用和最新进展。 培养科学思维能力: 提升分析复杂系统、理解非线性规律的能力。 无论你是物理学专业的学生,还是对科学充满热情的爱好者,《量子混沌导论》都将为你提供一个坚实的起点,带你进入一个充满惊喜和启发的科学世界。准备好迎接这场智慧的洗礼,去揭开宇宙深处隐藏的混沌之美吧!

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我一直觉得,科学的魅力在于它能够不断地挑战我们固有的认知,《量子混沌导论》这本书,在我看来,正是这样一本能够颠覆传统物理观的书籍。我曾对经典混沌中的“奇异吸引子”概念感到惊叹,并好奇在量子层面,是否存在着与之相对应的、更加抽象和精妙的“量子奇异吸引子”。我非常期待书中能够详细阐述,量子系统是如何在其相空间中展现出混沌的演化行为,以及这些行为背后所蕴含的物理机制。我猜测,书中会深入探讨一些关于量子系统的动力学方程,并尝试通过数值模拟等方法,来揭示其复杂性。我希望它不仅仅是提供一种理论框架,更能通过生动的例子和深入浅出的讲解,让我能够真正领略到量子混沌的独特魅力。我期待这本书能帮助我理解,为什么在微观世界中,一些原本可以精确描述的量子态,在经过一定时间的演化后,会变得难以预测,从而在宏观尺度上表现出经典的混沌特性。

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这本书,单看书名《量子混沌导论》,就足以让我产生一种“窥探天机”的冲动。我一直觉得,科学中最迷人的地方,往往存在于那些看起来最“反常识”的领域。我曾对经典混沌中的“分形几何”概念颇为着迷,想象着在量子世界里,是否存在着与之相对应的、更加抽象和精妙的结构?我非常期待书中能够详细阐述,量子系统如何在其相空间中形成某种“量子分形”,以及这些分形结构与量子态的演化之间存在着怎样的深刻联系。我希望书中能够解释,为什么有些看似简单的量子动力学系统,在演化过程中会表现出惊人的复杂性和不可预测性,这种复杂性又是如何从量子基本原理中涌现出来的。我猜测,书中可能会涉及到一些对量子混响(quantum resonance)和量子谱(quantum spectrum)的分析,这些概念听起来就充满了数学的美感和物理的深度。我期待这本书能为我打开一扇新的视角,让我能够更加深入地理解,宇宙在最基本的层面上,是如何运作的。它不仅仅是关于物理公式的堆砌,更是关于一种新的思维方式的培养,一种理解和欣赏自然界复杂性的能力。

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我最近入手了《量子混沌导论》这本书,虽然还没能深入研读,但从封面上就感受到了一种深邃的力量。它并非那种一眼就能看穿的科普读物,而是带着一丝神秘感,仿佛是通往一个未知世界的地图。翻开它,扑面而来的是严谨的数学公式和抽象的概念,这让我在最初的几分钟里有些不知所措。然而,当我对照着目录和一些引言部分的内容,开始尝试去理解作者想要传递的核心思想时,一种奇妙的共鸣便油然而生。我想到的是,物理世界在最微小的尺度上,似乎并非是井然有序、完全可预测的,而是充满了随机性和不可控性,而“混沌”这个词,恰恰捕捉到了这种本质。作者选择用“量子”来限定这个“混沌”,更是将我带入了一个更为精妙的境地——原来,连我们习以为常的经典力学中的混沌现象,在量子力学的框架下,又会衍生出怎样令人惊叹的复杂性和美妙之处?我预感这本书将会是一次智识上的冒险,一次对宇宙最深层奥秘的探索。我期待着它能为我揭示,那些隐藏在看似随机的量子行为背后的规律,那些在微观世界里如诗如画的涌现现象,以及这些概念如何影响着我们对现实世界的认知。它不像某些书那样,只是简单地罗列事实,而是似乎在引导读者一步步去构建一种新的思维方式,一种能够理解和欣赏量子混沌之美的能力。这本书就像一个精巧的迷宫,我迫不及待地想要走进其中,去探索其中的每一个转角,去发现隐藏在其中的惊喜。

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我一直对物理学中那些“反直觉”的现象充满好奇,而量子力学无疑是其中的佼佼者。《量子混沌导论》这本书,将“量子”的精妙与“混沌”的不可预测性结合,在我看来,无疑是物理学中最引人入胜的交叉领域之一。我特别希望书中能够深入探讨,量子系统在演化过程中,如何展现出其内在的混沌特性,以及这些特性如何与量子叠加、纠缠等基本量子现象相互作用。我设想,书中可能会引用一些经典的量子动力学模型,例如量子多体系统或者量子卡片游戏,来展示其混沌的演化轨迹。我希望它不仅仅能让我理解量子混沌的数学描述,更能让我体会到其背后的物理直觉。我期待它能帮助我理解,为什么即使在最微小的尺度上,物理系统的演化也并非总是平滑和可预测的,而是充满了“意外”和“惊喜”。这本书对我而言,不仅仅是一本教材,更像是一次对物理学前沿思想的深度对话。

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这本书,光是《量子混沌导论》这个名字,就足以让我产生一种“探秘未知”的冲动。我一直觉得,科学中最迷人的地方,往往存在于那些看似“矛盾”的领域。我曾对经典混沌中的“分形几何”概念颇为着迷,并好奇在量子层面,是否存在着与之相对应的、更加抽象和精妙的“量子分形”结构?我非常期待书中能够详细阐述,量子系统是如何在其相空间中展现出混沌的演化行为,以及这些行为背后所蕴含的物理机制。我猜测,书中会深入探讨一些关于量子系统的动力学方程,并尝试通过数值模拟等方法,来揭示其复杂性。我希望它不仅仅是提供一种理论框架,更能通过生动的例子和深入浅出的讲解,让我能够真正领略到量子混沌的独特魅力。我期待这本书能帮助我理解,为什么在微观世界中,一些原本可以精确描述的量子态,在经过一定时间的演化后,会变得难以预测,从而在宏观尺度上表现出经典的混沌特性。

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我一直觉得,科学的魅力不仅仅在于它能解释世界,更在于它能拓展我们想象力的边界。《量子混沌导论》这本书,光是这个名字就足以激发我的好奇心。我曾对经典混沌理论中的一些例子,比如大气环流和股票市场的波动,感到非常着迷,但一直好奇,当这些概念与量子世界发生碰撞时,会产生怎样的火花?我期待书中能够描绘出量子系统在演化过程中,如何展现出其内在的混沌特性,以及这些特性如何与量子叠加、纠缠等量子现象相互作用。我猜测,书中会涉及到一些诸如“谱挤压”、“能谱”等概念,这些都是我在浏览一些相关文章时偶然看到的,它们听起来都充满了数学的美感和物理的深邃。我希望这本书能够帮助我理解,为什么在微观世界中,一些原本看似可以精确预测的量子态,在经过一定时间的演化后,会变得难以捉摸,甚至呈现出一种“经典混沌”式的行为。我对书中可能探讨的,量子混沌与宇宙学、与信息论等领域的潜在联系也充满了期待,因为我总觉得,最基础的物理原理,往往能解释最宏观和最复杂的现象。这本书对我来说,就像是一扇通往物理学前沿的窗户,我迫切地想要透过它,去一窥那片更为广阔而未知的领域。

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这本书的名字《量子混沌导论》,听起来就带着一种挑战传统认知的意味。我一直对那种“非线性”的、充满了“不确定性”的物理现象非常着迷,而“量子”和“混沌”的结合,在我看来,简直是物理学中最令人神往的交叉点之一。我特别希望书中能够深入探讨,量子退相干是如何在宏观尺度上“消灭”量子叠加态,从而使得我们的日常经验与量子世界的“非经典”行为之间产生了巨大的鸿沟。同时,我也对书中可能描述的,量子系统如何在高维度相空间中展现出混沌的行为非常感兴趣。我设想,这本书或许会引用一些生动有趣的例子,来解释那些复杂的数学模型,比如通过模拟一些简单的量子多体系统,来展示其混沌的演化轨迹。我希望它不仅能让我理解量子混沌的数学描述,更能让我体会到其背后的物理直觉。我期待它能帮助我理解,为什么即使在最微小的尺度上,物理系统的演化也并非总是平滑和可预测的,而是充满了“意外”和“惊喜”。这本书对我而言,不仅仅是一本教材,更像是一次对物理学前沿思想的深度对话,一次对宇宙最深层奥秘的探寻之旅。

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我一直对物理学中那些“看似矛盾”的概念感到着迷,比如“波粒二象性”和“不确定性原理”。《量子混沌导论》这本书,在我看来,就是将这种“矛盾”推向了极致——将“量子”的精妙与“混沌”的不可预测性结合在一起。我特别好奇书中会如何描述,量子态在演化过程中,是如何从一种高度有序、处于叠加态的状态,逐渐“退化”成一种更加随机、更接近经典行为的状态。我设想,书中可能会引用一些经典的量子系统,例如一个粒子在势阱中的运动,或者一个多体量子系统,来展示其混沌的动力学行为。我希望它不仅仅是罗列公式,更能帮助我建立一种直观的理解,去感受量子混沌带来的震撼。我对书中可能探讨的,量子混沌与信息论、与统计物理学的关系也非常感兴趣。我总觉得,最基础的物理原理,往往能解释最宏观和最复杂的现象。这本书对我来说,就像是一次思维的体操,一次对物理学前沿思想的深度碰撞。

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从《量子混沌导论》这个书名,我就感受到一种深邃的哲思和严谨的科学态度。我一直对那种“非线性”的、充满了“不确定性”的物理现象非常着迷,而“量子”和“混沌”的结合,在我看来,简直是物理学中最令人神往的交叉点之一。我特别希望书中能够深入探讨,量子退相干是如何在宏观尺度上“消灭”量子叠加态,从而使得我们的日常经验与量子世界的“非经典”行为之间产生了巨大的鸿沟。同时,我也对书中可能描述的,量子系统如何在高维度相空间中展现出混沌的行为非常感兴趣。我设想,这本书或许会引用一些生动有趣的例子,来解释那些复杂的数学模型,比如通过模拟一些简单的量子多体系统,来展示其混沌的演化轨迹。我希望它不仅能让我理解量子混沌的数学描述,更能让我体会到其背后的物理直觉。我期待这本书能为我打开一扇新的视角,让我能够更加深入地理解,宇宙在最基本的层面上,是如何运作的。

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坦白说,我一直以来对物理学,特别是量子力学,都有一种既好奇又畏惧的复杂情感。总觉得它像是高高在上的殿堂,充满了晦涩难懂的公式和反直觉的结论,普通人很难真正领会其精髓。《量子混沌导论》这本书,尽管书名听起来就很有挑战性,但它传递出的某种“导论”的意味,给了我一丝尝试的勇气。我试着去理解书中提出的“量子退相干”和“量子测量问题”等概念,虽然在初读时,这些概念的严谨性和抽象性让我感到一丝眩晕,但我能感受到作者在努力地试图将这些复杂的物理现象,用一种尽可能清晰和系统的方式呈现出来。我尤其对书中可能涉及到的“蝴蝶效应”在量子层面的体现感兴趣,设想一下,一个微小的量子扰动,是否会像经典混沌中的蝴蝶扇动翅膀一样,引发一系列不可预测的宏观后果?这种跨越尺度的联系,以及其中蕴含的确定性与不确定性之间的微妙平衡,是我非常期待能在这本书中得到解答的。我希望这本书不仅能让我了解量子混沌的物理图景,更能教会我如何去思考和分析这类问题,如何用一种更加开放和包容的心态去面对那些看似“混乱”的自然现象。我设想,通过这本书的学习,我或许能对那些在实验中观测到的,但难以用简单经典理论解释的量子现象,有一个更深刻的理解。

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