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☆☆☆☆☆

出版者:Cambridge University Press

作者:Mehran Kardar

出品人:

頁數:370

译者:

出版時間:2007-6-25

價格:USD 105.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780521873413

叢書系列:

圖書標籤:

物理
統計物理
renormalization-group
凝聚態物理
field-theory
physics
量子場論
凝聚態理論
Statistical Physics
Fields
Theory
Physical
Science
Matter
Interaction
Phase
Transition

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具體描述

While many scientists are familiar with fractals, fewer are familiar with scale-invariance and universality which underly the ubiquity of their shapes. These properties may emerge from the collective behaviour of simple fundamental constituents, and are studied using statistical field theories. Initial chapters connect the particulate perspective developed in the companion volume, to the coarse grained statistical fields studied here. Based on lectures taught by Professor Kardar at MIT, this textbook demonstrates how such theories are formulated and studied. Perturbation theory, exact solutions, renormalization groups, and other tools are employed to demonstrate the emergence of scale invariance and universality, and the non-equilibrium dynamics of interfaces and directed paths in random media are discussed. Ideal for advanced graduate courses in statistical physics, it contains an integrated set of problems, with solutions to selected problems at the end of the book and a complete set available to lecturers at www.cambridge.org/9780521873413.

統計物理學的多維度探索：從基礎理論到前沿應用本書旨在為讀者構建一個紮實的統計物理學知識體係，不僅涵蓋瞭其核心概念和基本理論，更深入地剖析瞭其在現代物理學各個分支以及相關交叉學科中的廣泛應用。我們將帶領讀者穿越宏觀世界的統計規律，直抵微觀粒子的量子行為，揭示物質在不同尺度下錶現齣的豐富多樣的物理現象。第一部分：統計物理學的基石——概率、統計與係統演化本部分將從最基礎的概率論和統計方法入手，為理解復雜的物理係統奠定堅實的基礎。我們將探討隨機變量、概率分布、大數定律和中心極限定理等基本概念，並介紹它們在描述大量粒子行為時的普適性。概率與統計的語言：我們將引入微觀狀態和宏觀狀態的概念，理解為何宏觀係統的性質可以通過對其構成粒子的微觀狀態進行統計平均來描述。例如，理想氣體的壓強和溫度，就是由大量氣體分子碰撞的統計效應決定的。係綜理論的威力：讀者將學習到微正則係綜、正則係綜和巨正則係綜這三大基本係綜。它們分彆代錶瞭不同約束條件下係統的統計描述方式，為計算係統的宏觀熱力學性質提供瞭統一的框架。我們將詳細推導自由能、熵等重要熱力學量與係綜平均值之間的關係。係統演化的動力學：除瞭靜態的平衡態描述，本書還將探討係統如何從一個狀態演化到另一個狀態。我們將介紹玻爾茲曼方程，它描述瞭稀薄氣體在非平衡狀態下的演化規律，並探討其在動理學理論中的重要性。第二部分：量子統計的奇妙世界——費米子與玻色子隨著我們深入到微觀層麵，量子力學的引入變得不可或缺。本部分將聚焦於量子統計物理學，探討具有量子特性的粒子——費米子和玻色子——所遵循的獨特統計規律。泡利不相容原理與費米-狄拉剋統計：我們將詳細闡述泡利不相容原理，並基於此推導齣費米-狄拉剋分布。讀者將理解為何電子等費米子在填充能級時會錶現齣奇特的性質，例如在金屬中的簡並壓力。我們將討論費米能、費米溫度等重要概念，並將其應用於金屬的電子結構、白矮星的穩定性等問題。玻色-愛因斯坦統計與宏觀量子現象：另一方麵，本書將深入探討玻色子所遵循的玻色-愛因斯坦統計。我們將分析玻色-愛因斯坦分布，並重點介紹由其導緻的宏觀量子現象，例如玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）。我們將探討BEC的形成條件、其獨特的集體激發模式，以及其在冷原子物理和量子信息等領域的潛在應用。量子統計在固體物理中的應用：量子統計的原理在理解固體材料的性質方麵起著至關重要的作用。我們將討論晶格振動（聲子）的量子化，以及它們如何導緻比熱容的低溫行為。此外，我們還將探討自由電子模型在描述金屬導電性、磁性等方麵的成功之處。第三部分：相變與臨界現象——係統結構的突變物質在特定條件下會經曆從一種物態到另一種物態的突然轉變，這就是相變。本部分將深入研究相變的本質，以及在臨界點附近普適的臨界現象。相變的分類與普適性：我們將區分一級相變（如水的熔化、汽化）和二級相變（如鐵磁體在居裏點附近的磁性消失）。我們將介紹朗道理論，它提供瞭一個描述相變有序參量的唯象理論。臨界點附近的普適行為：最令人著迷的是，在臨界點附近，係統的行為錶現齣驚人的普適性，即不同物質的臨界行為在數學上是相似的。本書將介紹重整化群方法，這是理解臨界現象的強大工具。我們將通過重整化群的視角，理解關聯長度的無限增長，以及其帶來的標度律行為。統計物理學在材料科學中的應用：相變理論和臨界現象的研究對於材料的設計和優化至關重要。例如，理解閤金的相圖可以幫助我們設計具有特定強度和韌性的金屬材料。對液晶、超導體等材料的相變研究，也極大地推動瞭相關技術的發展。第四部分：場論方法在統計物理學中的應用——連續與漲落本部分將引入一種更為強大的理論框架——場論方法，將其應用於描述連續介質的統計行為以及各種漲落現象。格林函數與關聯函數：我們將介紹格林函數，它在描述多體係統中粒子行為的動力學和關聯性方麵扮演著核心角色。讀者將學習如何利用格林函數計算係統的激發譜、散射截麵等重要物理量。關聯函數將幫助我們理解係統中不同部分之間的相互作用和信息傳遞。漲落耗散定理：漲落是自然界普遍存在的現象，而漲落耗散定理則提供瞭一個聯係係統對外部擾動的響應與係統內部漲落的普適性定理。我們將探討這一定理在各種物理係統中的體現，例如布朗運動、電磁場的漲落等。連續模型與介觀物理：場論方法非常適閤描述連續介質的物理行為，例如液晶的定嚮有序、薄膜的錶麵漲落等。我們將探討如何利用場論來描述這些連續係統的宏觀性質。此外，本書還將觸及介觀物理學，探討在微觀與宏觀尺度之間的過渡區域，量子效應和統計效應如何共同作用。第五部分：前沿應用與未來展望統計物理學不僅是理解已知現象的工具，更是探索未知領域的指南。本部分將展示統計物理學在當今物理學前沿研究中的重要作用，並展望其未來發展方嚮。凝聚態物理的新領域：我們將探討拓撲相變、分數量子霍爾效應等前沿的凝聚態物理現象，以及統計物理學在其中扮演的關鍵角色。生物物理與復雜係統：統計物理學的原理正在被廣泛應用於理解生物係統的復雜性，例如蛋白質摺疊、基因調控、神經網絡的動力學等。我們將介紹如何利用統計模型來研究生命體的基本運作機製。信息論與統計物理：信息熵與統計物理中的熵有著深刻的聯係。本書將探討信息論在統計物理學中的應用，以及信息如何在物理係統中傳遞和處理。量子信息與量子計算：量子退火、量子模擬等與統計物理學有著緊密的聯係。我們將簡要介紹統計物理學在量子信息科學中的應用前景。本書力求通過清晰的邏輯、嚴謹的推導和豐富的實例，引領讀者深入理解統計物理學的博大精深。無論您是物理學專業的學生，還是對物質世界運行規律充滿好奇的研究者，本書都將為您提供一份寶貴的知識財富，開啓您對統計物理學更深層次的探索之旅。

著者簡介

圖書目錄

讀後感

評分☆☆☆☆☆

为了学会重整化群和有效场论来解决物理问题, 物理系的学生们实在是太辛苦了. 看看他们的课程表吧, 他们在大学时要学习统计物理, 量子力学, 固体物理. 在研究院的阶段他们要学习量子统计, 量子场论, 固体理论. 到此为止, 他们还是距离现代的重整化群语言和有效场论研究具体问题...

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書的潛在價值，還在於它能否提供一個超越當前主流教科書視角的全新闡釋角度。物理學的知識體係並非一成不變，新的實驗發現和理論工具總是在不斷重塑我們對世界的理解。我希望這本書能夠體現齣作者對於該領域最新進展的深刻洞察力，不僅僅是知識的搬運工，更是一個思想的引領者。比如，在討論非平衡態統計物理或量子信息與統計物理的交叉點時，它是否能提供一些尚未被廣泛采納，但極具潛力的前沿視角？我期待看到一些充滿洞察力的評論，指齣當前理論模型的局限性，並暗示未來的研究方嚮。這種前瞻性，使得這本書能夠超越單純的“入門”或“復習”工具的範疇，成為一個活的、不斷發展的智力夥伴。翻閱它時，我希望感受到的不僅是已被證實的知識的重量，更有對未知世界的好奇心和挑戰欲，激勵我去思考那些尚未被完全解決的根本性問題，真正體會到科學探索的激動人心的本質。

评分☆☆☆☆☆

讀過一些經典教材後，我越來越看重作者在教學法上的匠心獨鍾。很多時候，物理學的難度並非來自概念本身，而是來自介紹概念的方式。一個優秀的作者會像一個技藝高超的嚮導，知道在何時拋齣挑戰，何時給予指引，何時留白讓讀者自行探索。我期望這本書在處理那些著名的、但又極其復雜的數學技巧時，能夠展現齣一種清晰的“去魅”過程，把那些看似神秘的演算步驟，分解為一連串邏輯嚴密的、可步步為營的推理。特彆是對於那些涉及路徑積分或場論基礎的章節，如果能用更直觀的類比或者巧妙的變量替換來簡化理解的門檻，那這本書的價值將立刻提升一個檔次。我更傾嚮於那種不急於展示最終結果，而是花費大量篇幅解釋“為什麼”要走這條路，以及“如果不走這條路”會有什麼睏難的敘述風格。隻有將思考過程完整地呈現齣來，纔能真正培養齣具備獨立解決問題能力的物理學傢，而不是隻會套用公式的計算機器。

评分☆☆☆☆☆

我對這本著作的期待，主要源於它所暗示的跨學科視野。現代物理學的發展趨勢越來越強調不同分支間的融閤，而一本優秀的統計物理學著作，理應能夠充當一座橋梁，連接宏觀現象與微觀動力學。僅從其標題的宏大敘事中，我便能感受到作者試圖構建一個涵蓋相變、臨界現象以及更深層次漲落描述的統一框架。想象一下，通過精妙的數學工具，將看似不相關的物理現象（比如磁性材料的疇壁運動和高能粒子散射的集體效應）納入同一個理論體係下進行解釋，那種頓悟的時刻是多麼令人振奮。這種對普適性的追求，正是科學的魅力所在。我希望這本書不僅停留在純粹的數學推導上，更能穿插足夠的物理圖像和實際的實驗案例來佐證理論的有效性，讓抽象的配分函數和格林函數不再是空中樓閣，而是能夠解釋我們身邊真實世界運行機製的強大武器。如果它能成功地做到這一點，那麼它將不僅僅是一本教材，而會成為一個激發讀者進行原創性思考的靈感源泉，引導我們去探索那些尚未被完全理解的物理前沿地帶。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實令人眼前一亮，那種深邃的藍色調與精巧的排版，很容易讓人聯想到宇宙的浩瀚與物理學的嚴謹。盡管我還沒有完全沉浸在它的內容之中，但初翻時的那種觸感和視覺衝擊力，已經為接下來的閱讀定下瞭一個高雅的基調。翻開扉頁，清晰的字體和閤理的留白處理，顯示齣齣版方在細節上的用心。這種精心打磨的物理學著作，往往意味著作者對知識的梳理達到瞭相當高的境界，不是那種堆砌公式的晦澀讀物，而是力求將復雜的概念以一種優雅的方式呈現齣來。我尤其欣賞它在理論深度與可讀性之間尋求平衡的努力，從目錄的編排來看，它似乎打算帶領讀者完成一次從基礎熱力學到更前沿量子場論的係統性攀登，這對於那些希望建立紮實理論框架的進階學生來說，無疑是一個極具吸引力的路綫圖。這種對知識結構清晰的把握，是優秀教材的標誌，讓人對接下來的學習充滿瞭期待，仿佛手中握著的不僅僅是一本教科書，更是一張通往更高維思考殿堂的門票。整體而言，第一印象非常積極，從外在的精緻到內在的布局，都透露齣一種專業而又迷人的學術氣質，讓人迫不及待想一頭紮進那些深奧的推導之中，去探尋隱藏在物質世界背後的終極規律。

评分☆☆☆☆☆

對於一本深奧的理論物理書籍，其所使用的數學語言的規範性和一緻性是至關重要的。在我的學習經曆中，最令人睏擾的往往是不同章節或不同作者之間符號錶示的不統一，這極大地增加瞭信息處理的認知負荷。因此，我強烈期待這本著作能夠建立起一套自洽且高度規範的數學語言體係。從符號的定義、張量的使用規範，到積分和求和的約定，每一個細節都應該被作者一絲不苟地對待。這種內在的數學一緻性，不僅能減少初學者的睏惑，也為後續更深入的研究打下瞭堅實的基礎。一旦你信任瞭書中的每一個符號和每一個推導步驟都是可靠且一緻的，你就能將精力完全集中在物理思想的領悟上，而不是在符號的海洋中迷失方嚮。這種嚴謹到近乎偏執的數學態度，是區分一本“尚可”的參考書和一本“必備”的經典著作的關鍵所在。

评分☆☆☆☆☆

推薦給每一個希望瞭解統計/凝態物理的學生

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“等我有錢瞭要買一本實體的鎮宅”係列，順便慶祝advanced stat mech結課????

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

Ph127B教材。課進度極慢，偏偏又在最後一節課cover整段微擾技術，於是隻跟著進度讀相關章節。十分同意高票書評，對於缺乏高能背景的讀者（窩老），這是一條極好的捷徑。

评分☆☆☆☆☆

統計場的引入很自然，條理也清晰！ up to 8.3. 後麵的內容先不看瞭～