¿Cuál es el estándar de la "hoja de ruta" para el aprendizaje de la física cuántica?

Question

Estoy muy interesado en la física cuántica y quisiera aprender más. Sin embargo, no sé por dónde empezar y en qué orden debo aprender cosas. Así que, idealmente, yo estoy buscando algún tipo de hoja de ruta de lo que aprender. ¿Qué temas relacionados con la física necesito saber para comenzar a aprender acerca de la mecánica cuántica? (Además de los temas matemáticos mencionados, en Lo que es la matemática de los conocimientos necesarios para el inicio de la Mecánica Cuántica?)

Mis conocimientos actuales es la más popular cosas de la ciencia, como programas de televisión en Ciencias Discovery y National Geographic Channel. Por lo que tengo un conocimiento básico de algunos principios básicos. También hay una reciente conferencia de Brian Cox que he visto que le dio un poco más en profundidad de la información.

Answer 1

Yo sugeriría que usted no hace ninguna lectura preliminar, y acaba de enterarse de QM directamente. No hay mucho a ella, el requisito de fondo es muy primitivo de álgebra lineal, y Dirac del libro "Los Principios de la Mecánica Cuántica" y su "clases de Física Vol III", se puede leer con la ayuda Wikipedia sin requisitos previos.

La mecánica clásica que usted necesita saber no es muy sofisticado \begin{align} R\mathbf v\cdot R\mathbf w = \mathbf v \cdot \mathbf w. \endusted necesidad justa de saber las leyes de Newton, y la manera en que a partir de una de Lagrange o de Hamilton, que está cubierto en el estándar de las fuentes. Usted no necesita mucho de cosas tan profundas, aunque a sabiendas de los corchetes de Poisson es útil para ver los vestigios quantumness en la mecánica clásica estructura.

Me permito sugerir la lectura de las siguientes páginas de Wikipedia para una perspectiva histórica, lo que ayuda mucho con la literatura histórica:

• La vieja teoría cuántica
• Invariante adiabática
• Principio de correspondencia
• Mecánica de la matriz

Esto es, erróneamente, a la izquierda de la mayoría de los libros, y esto es una vergüenza. No hay ninguna presentación unificada de la materia histórica, excepto en la Wikipedia, y esta es la razón por la que estas páginas están allí. Una vez que el histórico cosas (no es mucho), Dirac da un conceptualmente auto-contenidos introducción a las matemáticas, la notación, y la física, mientras que Feynman es el camino integral amable, así que usted puede ir a leer Feynman y Hibbs, o Mandelstam y Yourgrau, sin demora alguna.

Normalmente, es una pérdida de tiempo tratar de ir a través de los requisitos previos, como estos son por lo general aburrido y la mayoría del material no termina de acostumbrarse. Para QM, necesitas venir a sabiendas de lo que una matriz es, y lo que es un autovalor es, que es probablemente la mejor manera de aprender a partir de Dirac.

Answer 2

Lamento decirte que cualquier cosa que se aprende en la TELEVISIÓN acerca de la mecánica cuántica es inútil. No muchas personas en el mundo a entender la mecánica cuántica y muchos de thouse que dicen, son ingenuo o mentirosos. No entiendo la mecánica cuántica, pero yo podría calcular cosas, incluso para explicar un modelo del átomo de hidrógeno. La mecánica cuántica no es "simplemente" la comprensión, se trata de ROMPER con todos sus conceptos, deberá destruir todas las nociones que tenemos hasta este momento. Con esto, dijo, yo recomiendo este colegio-como la ruta:

• Álgebra y análisis: espacios vectoriales, integrales, diferential ecuaciones son BÁSICOS, por lo que ir profundo dentro de ellos, especialmente de espacios vectoriales así que usted puede "actualizar" para los tensores de allí.

• Mientras que el aprendizaje de los conceptos básicos de álgebra y análisis que usted debe aprender acerca de la mecánica newtoniana y el electromagnetismo de maxwell (en ese orden).

• Una vez que haya donde, aprender todo acerca de la mecánica newtoniana utilizando de nuevo el lagrange y hamilton formulación. En el momento en que usted será capaz de mezcla de maxwell del electromagnetismo y la física newtoniana.

• Si usted realmente quiere ir profunda que usted debe hacer algo de investigación en la teoría especial de la relatividad, pero que de alguna manera es opcional... (no se si se desea una comprensión real).

• Ahora comienzo con el viejo de la mecánica cuántica en los libros, no muy similar a la de la física moderna, pero absolutamente necesario si se quiere entender por QUÉ no hemos de ir por el camino nos fuimos.

• En este punto usted realmente saber algo acerca de QM y estás listo para aprender los principios de Dirac y, finalmente, destruir todos los conceptos acerca de la realidad que tenían antes de iniciar este camino.

Esta podría ser una de 2 a 4 años del proyecto, pero es posible. Yo le recomiendo que vaya a clases (en mi país se puede ir sin pagar, sino que no te den el certificado). La buena suerte.

Nota: después de TODO, usted obtendrá un montón de beneficios por la lectura de la paradoja EPR, Bohr Y Heisenbrerg opinión acerca de la mecánica cuántica, y por supuesto la Campana artículo acerca de enredados partículas. No se confundan por von Neumann principios, en mi humilde opinión, creo que estaba demasiado matemático para comprender el profundo de bohr y heisenberg pensamiento. Y por cierto, si usted no entiende algo, lo estás haciendo bien.

Answer 3

Para los teóricos a los efectos de que yo también recomiendo el siguiente :

• Los principios de la Mecánica Cuántica por P. M. Dirac.

• Fundamentos matemáticos de la Mecánica Cuántica por J. Von Neumman.

• Una Introducción a la Teoría Cuántica por Keith Hannabus.

Ahora bien, debido a su interés ( según tu perfil ) en ciencias de la computación, es posible que desee leer algo acerca de la computación cuántica. Por ejemplo, "Una Introducción a la computación cuántica" por Phillip Kaye, Raymond Laflamme y Michele Mosca.O la siguiente arxiv.org material :

http://arxiv.org/abs/quant-ph/9809016

http://arxiv.org/abs/0708.0261

Buena suerte, yo también estoy tratando de aprender la Física Cuántica ! :)

Answer 4

Como Rennie dijo que no hay ningún estándar de hoja de ruta para el aprendizaje de la mecánica cuántica. Aunque no hay una manera estándar de aprendizaje QM les voy a mostrar una de las maneras posibles de hacerlo. Voy a asumir que usted tiene la básica secundaria de matemáticas de herramientas: Usted necesitará un basig curso de cálculo, un buen libro para el que es: el Cálculo,Stewart general y simple, pero un buen enfoque. Echa un vistazo a la MIT cursos de cálculo I y cálculo multivariable); Usted necesita por lo menos un general de álgebra lineal libro: álgebra Lineal de Hoffman sería mi elección, pero Kunze también es muy bueno. A continuación, usted debe tener una idea de las probabilidades y de la estadística. Para que yo sugeriría John E. Freund Estadísticas de un primer curso de introducción y, a continuación, usted debe recoger uno de los más pesados de probabilidades y estadística libro que te gusta. el que mencioné no será suficiente, en mi opinión. Usted tendrá que saber de un libro sobre ecuaciones diferenciales "elementos de ecuaciones diferenciales ordinarias y problemas de valor de frontera" va a hacer igual de bien, aunque es un poco introductorio más complejas del libro después de que uno iba a ser bueno. Luego para terminar su mathmatical preparación que se necesita saber el análisis de Fourier para que me sugieren para un enfoque básico de un libro no es exactamente sobre el análisis de Fourier, pero un libro que tiene una aproximación muy buena (en mi opinión) de las Señales y los Sistemas, Oppenimer.

Si vas a estudiar y Comprender todos los temas anteriores, usted será capaz de aprender QM con ningún problema. Un bien con una cierta introducción histórica a QM es la Física Moderna de Krane, pero esta es solo una transposición desde la clásica hasta QM no es realmente un QM libro. Como QM libro de la mecánica cuántica, Claude Cohen-Tannoudji es un buen libro.

Hay dos cosas que debo decir: 1º un conocimiento de la mathmatical herramientas no es suficiente que se necesita saber la Mecánica Newtoniana y el Electromagnetismo, junto con una introducción a la relatividad, AL MENOS. 2º si usted desea aprender QM ser consciente de que va a dar forma a la manera de ver el mundo va a demostrar lo poco que sabemos acerca de él. Se le mostrará cómo de complejo de las leyes que rigen nuestro universo.

La buena suerte.

Answer 5

Creo que no hay un estándar de la hoja de ruta, ya que depende mucho de que es lo que estamos tratando de lograr. La primera vez que supe de QM cuando se realiza un licenciado en Química, y que fue fuertemente centrado en la ecuación de Schrödinger y el tiempo independiente de soluciones. Mis amigos, haciendo de la Física tuvo un carácter más abstracto y enfoque matemático.

Por tu pregunta me imagino que usted está buscando algo como una tradición popular libro de ciencia, pero más riguroso. El problema es que QM no se presta a este enfoque. No es como la de la relatividad general, donde usted puede imaginar láminas de caucho y obtener una idea razonable de lo que está pasando. No hay ninguna simple imagen mental de QM puede trabajar con. La única manera de aprender es a atascarse en las matemáticas.

Puede que desee echar un vistazo a Susskind las conferencias para los no-físicos. Ver http://www.youtube.com/watch?v=2h1E3YJMKfA para la primera conferencia y de búsqueda de YouTube para los demás. Pensé que eran más lentos en movimiento y sólo tenía la paciencia para ver un par de clases, pero que a mí me parecía a dar un razonablemente sencilla pero rigurosa introducción a la gestión de calidad.