Mathematics of Classical and Quantum Physics

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出版者:Dover Publications
作者:Frederick W. Byron
出品人:
页数:661
译者:
出版时间:1992-8-20
价格:USD 24.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780486671642
丛书系列:Dover Books on Physics
图书标签:
  • 物理
  • 数学
  • 数学物理
  • 英文原版
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具体描述

Well-organized text designed to complement graduate-level physics texts in classical mechanics, electricity, magnetism, and quantum mec hanics. Topics include theory of vector spaces, analytic function theory, Green's function method of solving differential and partial differential equations, theory of groups, more. Many problems, suggestions for further reading.

This textbook is designed to complement graduate-level physics texts in classical mechanics, electricity, magnetism, and quantum mechanics. Organized around the central concept of a vector space, the book includes numerous physical applications in the body of the text as well as many problems of a physical nature. It is also one of the purposes of this book to introduce the physicist to the language and style of mathematics as well as the content of those particular subjects with contemporary relevance in physics.

Chapters 1 and 2 are devoted to the mathematics of classical physics. Chapters 3, 4 and 5 — the backbone of the book — cover the theory of vector spaces. Chapter 6 covers analytic function theory. In chapters 7, 8, and 9 the authors take up several important techniques of theoretical physics — the Green's function method of solving differential and partial differential equations, and the theory of integral equations. Chapter 10 introduces the theory of groups. The authors have included a large selection of problems at the end of each chapter, some illustrating or extending mathematical points, others stressing physical application of techniques developed in the text.

Essentially self-contained, the book assumes only the standard undergraduate preparation in physics and mathematics, i.e. intermediate mechanics, electricity and magnetism, introductory quantum mechanics, advanced calculus and differential equations. The text may be easily adapted for a one-semester course at the graduate or advanced undergraduate level.

《数学物理方法导论》 本书是一部面向物理学及相关领域研究生的综合性教材,旨在系统性地介绍支撑经典与量子物理学的核心数学工具。全书共分为十章,内容覆盖了从基础的线性代数、微积分到更高级的群论、泛函分析等一系列关键数学分支,并着重阐述了这些数学概念如何在物理学的不同分支中得到应用。 第一章 线性代数与向量空间 本章首先回顾了向量空间的基本定义、基、维度、线性无关性等核心概念。在此基础上,详细讨论了内积空间、正交归一基、Gram-Schmidt正交化方法,以及各种线性算子及其矩阵表示。特别地,引入了酉算子、厄米算子等在量子力学中扮演重要角色的概念,并探讨了算子的特征值与特征向量的计算及其物理意义。 第二章 微分方程与特殊函数 本章系统地梳理了物理学中常见的常微分方程和偏微分方程。内容包括一阶、二阶线性常微分方程的求解方法,如幂级数法、Frobenius法等,并重点介绍了具有重要物理意义的特殊函数,如贝塞尔函数、勒让德函数、埃尔米特多项式和拉盖尔多项式等,详细讨论了它们的定义、性质、递推关系以及在不同物理问题中的应用,例如在球对称、柱对称问题的求解中。 第三章 复变函数与积分 本章介绍了复数运算、复变函数及其在物理学中的应用。重点阐述了柯西-黎曼方程、解析函数、复变函数的积分、留数定理以及围道积分的应用。这些工具在求解物理学中的奇点问题、路径积分以及某些积分转换(如拉普拉斯变换、傅里叶变换)的计算中至关重要。 第四章 傅里叶级数与傅里叶变换 本章详细介绍了傅里叶级数和傅里叶变换的理论及其在信号处理、波动现象分析等领域的应用。内容包括周期函数的傅里叶级数展开、不周期函数的傅里叶变换、卷积定理以及Parseval定理。这些概念是理解波动方程、量子力学中的态演化以及许多统计物理问题不可或缺的工具。 第五章 张量分析 本章深入探讨了张量的概念、运算以及在物理学中的应用,特别是在广义相对论和连续介质力学中。内容涵盖了张量的定义、协变与逆变张量、张量的求和约定、张量的导数(协变导数)以及黎曼几何的基本概念。 第六章 群论基础 本章从抽象代数的角度介绍了群、子群、陪集、商群、同态与同构等基本概念。在此基础上,详细讨论了群的表示论,包括线性表示、酉表示、不可约表示、特征标以及Clebsch-Gordan分解。群论在对称性分析、粒子物理学分类以及量子力学中的角动量理论中有着极其广泛的应用。 第七章 概率论与统计 本章介绍了概率论的基本原理,包括概率空间、随机变量、概率分布(离散与连续)、期望值、方差以及各种重要的概率分布(如二项分布、泊松分布、高斯分布)。在此基础上,引入了统计物理中的系综理论、配分函数、自由能以及麦克斯韦-玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计等概念,并阐述了它们在描述宏观物理系统性质中的作用。 第八章 泛函分析简介 本章为理解量子力学中的希尔伯特空间奠定了基础。内容包括Banach空间、希尔伯特空间、完备性、线性算子、有界算子、紧算子以及算子代数。特别地,详细介绍了算子的谱理论,包括连续谱、离散谱和点谱,以及算子方程的求解。 第九章 积分方程 本章介绍了积分方程的分类、定义和求解方法。内容包括Volterra积分方程和Fredholm积分方程,以及它们的第二类方程。我们将讨论迭代法、核的迭代、特征值问题以及积分方程在物理问题中的具体应用,如散射理论和量子场论中的某些近似方法。 第十章 变分法 本章介绍了变分法的基本原理和应用。内容包括函数极值问题、Euler-Lagrange方程、Hamilton原理以及它们在经典力学(如Lagrangian力学和Hamilton力学)中的应用。此外,还介绍了变分法在寻找物理系统基态能量(如变分原理)以及其他近似计算中的重要作用。 贯穿全书,本书注重数学概念与物理应用的紧密结合。每个章节的最后都附有大量的例题和习题,旨在帮助读者巩固所学知识,并培养独立解决物理问题的能力。本书的语言严谨清晰,逻辑性强,是物理学专业学生深入理解理论物理学不可或缺的参考书籍。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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手捧《Mathematics of Classical and Quantum Physics》这本书,我的脑海中立刻浮现出物理学发展史上的那些璀璨星辰。从牛顿的万有引力到爱因斯坦的相对论,再到普朗克的量子假说,再到薛定谔和海森堡的量子力学,每一个伟大的飞跃都离不开数学工具的革新和发展。我一直在寻找一本能够系统地梳理和讲解这些数学工具的书籍,它不仅仅是公式的堆砌,更应该是一种思想的启迪。我希望这本书能够带领我,从经典力学的优雅方程出发,一步步走进量子力学那些令人着迷的抽象世界。我希望它能够解释,为什么某些数学结构在描述宏观世界时如此有效,又是什么样的数学洞见,让我们能够窥探微观粒子的奇异行为。我尤其对那些能够连接两种物理图像的数学桥梁感到好奇,比如傅里叶变换在波动方程和量子力学中的应用,或者张量分析在广义相对论中的角色。我期待这本书能够以一种严谨又不失生动的笔触,让我能够更好地理解这些数学工具的内在逻辑,以及它们如何深刻地影响了我们对宇宙的认知。

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当我看到《Mathematics of Classical and Quantum Physics》这本书时,我立刻联想到了那些伟大的物理学家们,他们是如何用数学的语言来描绘宇宙的。我一直对物理学的数学基础有着强烈的求知欲,并且深知数学是理解物理世界最强大的工具。我希望这本书能够深入浅出地讲解在经典物理学中至关重要的数学概念,比如微积分在描述运动和力学定律中的应用,向量和张量分析在处理空间和力场问题中的重要性,以及微分方程在解决波动和扩散问题中的威力。同时,我也对量子物理学中那些更具挑战性的数学工具感到好奇,比如线性代数在描述量子态和算符中的作用,群论在理解对称性原理中的地位,以及概率论和统计力学在处理大量粒子系统中的应用。我希望这本书能够提供一个清晰的框架,让我能够理解这些数学工具是如何被构建起来的,以及它们是如何被用来解释那些令人惊叹的物理现象。我期待它能够成为我探索物理学数学之美的起点。

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《Mathematics of Classical and Quantum Physics》这本书,单凭名字就充满了吸引力。它似乎承诺着一种对物理世界数学本质的深入探索,而这种探索,对我而言,是理解宇宙终极奥秘的关键。我一直对物理学抱有浓厚的兴趣,但往往在学习过程中,会因为数学上的障碍而感到沮丧。我希望这本书能够扮演一个“翻译官”的角色,将那些晦涩难懂的数学概念,用物理的语言进行阐释,同时,也能将那些令人惊叹的物理现象,用严谨的数学公式加以描绘。我尤其想知道,在经典物理学中,有哪些核心的数学思想支撑着我们对宏观世界的理解,比如微积分在描述运动和变化中的重要性,向量和张量在空间几何中的作用。而当我转向量子世界时,我又迫切地想了解,那些看似反常识的量子现象,是如何被概率、线性代数、甚至更抽象的数学工具所描述的。我希望这本书能够提供一个清晰的脉络,让我能够循序渐进地掌握这些数学工具,并且理解它们在不同物理领域中的应用。

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我拿到这本《Mathematics of Classical and Quantum Physics》时,脑海中立刻涌现出无数关于物理学和数学交叉领域的画面。我曾设想过,这本书或许会像一本精美的导览图,带领我穿越经典力学的宏伟殿堂,然后步入量子世界的神秘迷宫。对于我而言,物理学并非仅仅是抽象的理论,更是对宇宙万物运作机制的深入洞察。而数学,则是表达这些洞察最精确、最优雅的语言。我渴望能够理解,那些我们日常生活中习以为常的现象,背后隐藏着怎样的数学规律。例如,行星如何围绕太阳运行?一个抛出的球为何会沿着特定的抛物线轨迹落下?这些看似简单的现象,背后蕴含着深厚的数学原理。更不用说,当我们将目光投向微观世界时,粒子如何相互作用,能量如何以离散的量子形式存在,这些都需要更高级、更抽象的数学工具来描述。我希望这本书能够提供一种独特的视角,将这些复杂的数学概念与物理实在紧密地联系起来,让我不仅仅是记住公式,而是真正理解它们是如何被推导出来,又是如何被用来解释自然的。我期待它能以一种循序渐进的方式,让我能够逐步掌握这些关键的数学工具,从而能够更好地理解和欣赏物理学的魅力。

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这本书的封面设计有一种沉稳而厚重的质感,封面上“Mathematics of Classical and Quantum Physics”这几个字,在柔和的光线下泛着淡淡的金辉,仿佛预示着其内容蕴含着深刻的智慧和严谨的逻辑。我是在一个偶然的机会在书店的角落里发现它的,当时就被它吸引住了。我并不是物理学专业出身,但一直对自然科学的奥秘充满好奇,尤其是那些能够解释我们所处宇宙运行规律的数学工具。我一直觉得,数学是理解物理世界的基石,而这本书,从名字上来看,似乎就提供了一个连接这两者的桥梁。我常常幻想,如果我能用数学的语言去“看见”那些宏观的力学运动,那些微观粒子的奇妙行为,那该是多么令人兴奋的事情。这本书的厚度也让我有些望而生畏,但同时也激起了我强烈的探索欲望。我希望它不仅仅是一本枯燥的公式堆砌,更是一次通往科学真理的迷人旅程。我希望它能用清晰易懂的方式,引导我走进那些曾经遥不可及的物理概念,让我能够亲手去“触摸”那些抽象的数学模型。我尤其对“量子物理”部分感到好奇,我知道它充满了反直觉的现象和令人惊叹的理论,能够用数学去解析这些,想必是一番不小的挑战,也充满了无穷的乐趣。

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拿到《Mathematics of Classical and Quantum Physics》这本书,我心中泛起的是对科学之美的赞叹。从物理学的宏观尺度到微观领域,数学一直扮演着不可或缺的角色,它是连接观察与理论、现象与本质的桥梁。我一直希望能够找到一本能够系统梳理和讲解这些数学工具的书籍,它不仅仅是公式的罗列,更是对数学思想在物理学中应用的深刻洞察。我期待这本书能够从经典力学出发,详细阐释微积分、微分方程、向量分析等数学工具在描述运动、力场、波动等现象中的核心作用,让我们能够理解牛顿定律、麦克斯韦方程组等是如何被建立起来的。而当我翻到量子物理的部分,我更是渴望能够理解,那些反直觉的量子现象,例如叠加态、量子隧穿、不确定性原理等,是如何被线性代数、概率论、群论等更抽象的数学工具所捕捉和解释的。我希望这本书能够以一种严谨而又不失启发性的方式,让我能够领略数学之美如何驱动物理学的发展,并最终帮助我更深入地理解我们所处的宇宙。

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当我第一次看到《Mathematics of Classical and Quantum Physics》这本书的书名时,我就被它所吸引住了。这两个词——“经典”和“量子”——在我看来,代表了物理学发展的两个重要阶段,而“数学”则是连接它们的纽带。我一直以来都对物理学有着浓厚的兴趣,尤其是在物理学理论的数学基础方面。我总觉得,只有真正理解了背后的数学原理,才能更深刻地理解物理现象。我希望这本书能够详细地介绍在经典物理学中常用的数学工具,例如微积分、向量分析、微分方程等,以及它们是如何被用来描述力学、电磁学等现象的。同时,我也对量子物理学中使用的数学工具充满了好奇,比如线性代数、群论、傅里叶变换等,以及它们是如何被用来解释微观世界的奇特现象的。我希望这本书能够清晰地阐述这些数学工具的推导过程和应用方法,并且能够举出一些经典的物理学例子来加深理解。我希望它能够帮助我建立起一个清晰的物理学和数学知识体系,让我能够更好地理解现代物理学的发展。

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这本书的封面设计,那沉静的蓝色背景和闪耀着智慧光芒的金色字体,就仿佛在诉说着它所蕴含的深邃知识。我一直相信,数学是理解物理世界最纯粹、最直接的语言。而《Mathematics of Classical and Quantum Physics》这个书名,则准确地抓住了我一直以来最感兴趣的两个物理学领域——经典力学和量子力学——以及它们背后的数学支撑。我希望这本书能够像一位博学的向导,带领我一步步领略经典物理学中那些优雅的数学公式,例如如何运用微积分来描述物体的瞬时速度和加速度,如何利用矢量和张量来处理力的叠加和场的分布。更令我期待的是,它能够深入量子世界,揭示那些令人匪夷所思的量子现象是如何被数学所精确描述的,例如线性代数中的矩阵如何表示量子态的演化,概率论如何刻画粒子的不确定性,以及傅里叶变换如何连接波函数和动量空间。我希望这本书能够帮助我搭建起一座坚实的桥梁,连接抽象的数学概念与真实的物理世界。

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这本书,仅仅是拿到它的那一刻,就给我带来了强烈的学术气息。封面的设计简洁而有力,那沉静的配色仿佛吸收了宇宙的深邃,文字的设计又透着一丝不容置疑的严谨。我一直在寻找一本能够系统性地梳理经典物理和量子物理中的数学方法论的书籍,能够清晰地阐述它们之间的内在联系与区别。我常常在思考,那些构建了我们对宏观世界理解的牛顿定律、拉格朗日方程,与那些描述微观粒子行为的薛定谔方程、狄拉克方程,在数学的层面上是如何被衔接起来的。我希望这本书能够深入浅出地解释这些数学工具的起源、演化以及它们在各自物理领域中的核心作用。我对于那些数学技巧是如何被用来解决实际的物理问题的过程尤其感兴趣,比如如何通过微积分来描述物体的运动状态,如何利用线性代数来处理量子态的叠加与纠缠。我希望这本书不是简单地罗列公式,而是能够深入剖析其背后的逻辑,让我能够领悟到数学之美是如何赋能物理学的进步。这本书的重量也暗示着其内容的丰富和深度,我期待它能成为我学术探索道路上的一位得力助手,为我打开通往更深层次物理理解的大门。

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这本《Mathematics of Classical and Quantum Physics》仿佛是一个通往科学殿堂的指南,而数学则是那个不可或缺的钥匙。我一直觉得,要真正理解物理学的精髓,就必须深入到它的数学语言中去。我希望这本书能够提供一种全新的视角,让我能够看到,那些描述宏观世界规律的经典物理理论,是如何依靠一套精妙的数学体系建立起来的。例如,从牛顿的运动定律到哈密顿和拉格朗日方程,这些数学框架是如何让我们能够精确地预测物体的运动轨迹,如何分析复杂的力学系统。而当我们将目光投向微观世界,面对量子力学的奇特现象时,我又迫切地想知道,那些概率波、叠加态、量子纠缠等概念,是如何被线性代数、希尔伯特空间等更为抽象的数学工具所捕捉和描述的。我期待这本书能够以一种系统而全面的方式,将这两大物理领域中的数学方法进行梳理和整合,让我能够清晰地看到它们之间的联系与演变,从而更深入地理解物理学的整体图景。

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看了点群论部分,感觉怪怪的,算是通俗易懂了= =||之后数理方法又参考了几章,大概以后也不会有完整时间翻了,感觉是读过最棒的数理方法!以后应该还会当参考书吧

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看了点群论部分,感觉怪怪的,算是通俗易懂了= =||之后数理方法又参考了几章,大概以后也不会有完整时间翻了,感觉是读过最棒的数理方法!以后应该还会当参考书吧

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看了点群论部分,感觉怪怪的,算是通俗易懂了= =||之后数理方法又参考了几章,大概以后也不会有完整时间翻了,感觉是读过最棒的数理方法!以后应该还会当参考书吧

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“如果学过了引论性的课程,可以尝试一下拜伦等人写的《物理学中的数学方法》,李政道的《数学物理方法》,陆振球的《现代数学物理方程》,都是着眼于数理方程或者引入一些初步的泛函的概念。”

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“如果学过了引论性的课程,可以尝试一下拜伦等人写的《物理学中的数学方法》,李政道的《数学物理方法》,陆振球的《现代数学物理方程》,都是着眼于数理方程或者引入一些初步的泛函的概念。”

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