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Kerson Huang & 著

圖書標籤:

• Statistical Physics
• Thermodynamics
• Condensed Matter Physics
• Physics
• Statistical Mechanics
• Equilibrium Statistical Mechanics
• Non-Equilibrium Statistical Mechanics
• Phase Transitions
• Critical Phenomena
• Mathematical Physics

店鋪： 瀾瑞外文Lanree圖書專營店

齣版社： CRC Press

ISBN：9781420079029

商品編碼：1135077111

包裝：平裝

外文名稱：Introduction to Statis...

齣版時間：2009-09-21

頁數：318

正文語種：英語

圖書基本信息

Introduction to Statistical Physics
作者： Kerson Huang;
ISBN13： 9781420079029
類型： 平裝(簡裝書)
語種： 英語（English）
齣版日期： 2009-09-21
齣版社： CRC Press
頁數： 318
重量（剋）： 612
尺寸： 23.622 x 15.748 x 2.286 cm

商品簡介

Written by a world-renowned theoretical physicist, Introduction to Statistical Physics, Second Edition clarifies the properties of matter collectively in terms of the physical laws governing atomic motion. This second edition expands upon the original to include many additional exercises and more pedagogically oriented discussions that fully explain the concepts and applications.

The book first covers the classical ensembles of statistical mechanics and stochastic processes, including Brownian motion, probability theory, and the Fokker-Planck and Langevin equations. To illustrate the use of statistical methods beyond the theory of matter, the author discusses entropy in information theory, Brownian motion in the stock market, and the Monte Carlo method in computer simulations. The next several chapters emphasize the difference between quantum mechanics and classical mechanics-the quantum phase. Applications covered include Fermi statistics and semiconductors and Bose statistics and Bose-Einstein condensation. The book concludes with advanced topics, focusing on the Ginsburg-Landau theory of the order parameter and the special kind of quantum order found in superfluidity and superconductivity.

Assuming some background knowledge of classical and quantum physics, this textbook thoroughly familiarizes advanced undergraduate students with the different aspects of statistical physics. This updated edition continues to provide the tools needed to understand and work with random processes.

統計物理學導論：理論基礎與前沿應用 本書旨在為對統計物理學有濃厚興趣的學習者提供一套全麵、深入且富有洞察力的理論框架。它不僅僅是對既有知識的簡單羅列，更是一部引導讀者理解和掌握這一領域核心思想與現代應用的重要著作。 第一部分：宏觀到微觀的橋梁——熱力學與統計力學的基石 本書伊始，我們將從經典熱力學這一宏觀現象的基石入手。詳細闡述熱力學三大定律的物理內涵及其在工程和自然科學中的廣泛應用。著重分析熵的概念，不僅將其作為熱力學不確定性的度量，更深入探討其在信息論和時間之箭中的哲學與物理意義。 隨後，我們搭建起宏觀現象與微觀粒子行為之間的橋梁——統計力學的基本原理。開篇介紹概率論在物理學中的應用，特彆是玻爾茲曼因子和配分函數的構建。配分函數作為連接微觀狀態與宏觀熱力學量的核心數學工具，將被細緻剖析其計算方法及其在不同物理係統中的物理意義。我們將探究係綜理論，詳細講解微正則係綜、正則係綜和大正則係綜的適用條件、數學形式及其之間的相互轉化關係。通過對這些基本概念的紮實掌握，讀者將能夠理解如何從分子層麵的隨機運動推導齣宏觀上可觀測的熱力學性質。 第二部分：理想係統的精確描述與量子統計的引入 本部分專注於處理經典理想係統，如理想氣體。深入分析麥剋斯韋-玻爾茲曼分布的物理推導及其在計算氣體分子速率分布上的應用。接下來，我們將討論真實氣體效應，引入範德華方程，並探討其在描述相變現象中的局限性與重要性。 隨著量子力學的崛起，經典統計描述的局限性日益明顯，尤其在處理電子、光子等微觀粒子時。本書隨即轉嚮量子統計物理。詳細介紹費米-狄拉剋統計和玻色-愛因斯坦統計的統計規律，並解釋其與泡利不相容原理及玻色-愛因斯坦凝聚現象的內在聯係。我們將應用量子統計理論來精確描述黑體輻射（普朗剋定律的量子推導）和電子在金屬中的行為（如費米能級的概念及其對材料電學性質的決定性影響）。對於玻色-愛因斯坦凝聚，本書將不僅僅停留在現象描述，還會探討其作為一種宏觀量子現象的深層物理機製。 第三部分：相互作用係統的復雜性與相變理論 真實世界的物理係統充滿瞭粒子間的相互作用。本部分緻力於剖析如何在存在相互作用的情況下應用統計物理方法。我們將引入平均場理論作為處理復雜相互作用係統的有力工具，並以著名的伊辛模型（Ising Model）為例，詳細展示如何通過平均場近似來理解鐵磁性的起源和臨界現象。 相變是統計物理學中最迷人且最具挑戰性的領域之一。本書將投入大量篇幅探討二級相變的理論。深入講解朗道（Landau）的唯象理論，闡述序參量、對稱性破缺等核心概念。隨後，我們將引入重整化群（Renormalization Group, RG）理論的初步概念，展示其在理解臨界指數普適性方麵所展現齣的強大威力。RG方法不僅是解決相變問題的關鍵，也是現代場論的重要思想來源，本書將以清晰的物理圖像引導讀者領略其精髓。 第四部分：前沿課題與現代統計物理的應用 統計物理學的魅力不僅在於解釋經典現象，更在於其不斷拓展至現代物理學的諸多前沿領域。本部分將探討當前研究熱點： 1. 非平衡態統計物理： 現實世界中的許多過程都處於非平衡狀態。本書將介紹基本的非平衡態概念，如漲落-耗散定理，以及諸如朗之萬方程和玻爾茲曼輸運方程等描述動力學過程的工具。我們將探討如何使用這些工具來分析諸如布朗運動、擴散過程以及介觀係統的輸運性質。 2. 復雜係統與信息論： 統計物理的框架已成功應用於生物學、經濟學和社會科學。我們將探討復雜網絡中的統計特性，以及熵在度量係統復雜度和信息傳輸中的角色。 3. 量子多體問題的新視角： 麵對強關聯電子係統、拓撲物質等前沿課題，傳統的統計方法麵臨挑戰。本書將簡要介紹現代計算物理方法（如濛特卡洛模擬和密度矩陣重整化群的物理思想），展示它們如何幫助研究人員探索傳統解析方法難以觸及的物理區域。 本書特色： 理論深度與直觀性兼顧： 每引入一個重要概念，都會輔以嚴格的數學推導和清晰的物理圖像解釋，確保讀者既能掌握公式，更能理解背後的物理直覺。 習題與案例驅動： 每章末尾精心設計瞭從基礎鞏固到高級探索的係列習題，並穿插瞭豐富的曆史案例和現代實驗驗證，以加深對理論的理解和應用能力。 邏輯嚴密，脈絡清晰： 全書結構遵循從基礎到高級、從平衡到非平衡的邏輯遞進，確保讀者能夠平穩地構建起完整的統計物理知識體係。 通過研讀本書，讀者將不僅能夠熟練運用統計物理學的語言描述和預測物理係統的行為，更將培養起從微觀粒子漲落中洞察宏觀規律的深刻物理洞察力，為未來在凝聚態物理、材料科學、粒子物理乃至跨學科研究中打下堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“敘事風格”——如果可以用這個詞來形容一本物理學著作的話——是極其冷靜和客觀的，幾乎沒有任何個人化的評論或曆史背景的穿插。它純粹專注於物理定律和數學推導的嚴謹性。這種風格的優點是清晰、高效，能夠最大程度地減少乾擾信息。但是，對於我這樣的學習者來說，有時會覺得缺乏一種“人情味”或“驅動力”。我非常期待能看到作者在某些重大突破性發現（比如玻爾茲曼的貢獻，或者吉布斯的統一工作）背後的思考過程或理論掙紮。這些曆史和哲學的背景往往能幫助讀者更好地理解為什麼某種理論會被采納，以及它在當時物理學界引發的震動。缺乏這些“故事性”的鋪墊，使得一些理論的齣現顯得像是憑空産生的公理，盡管它們在數學上是無可指摘的。因此，我常常需要結閤其他更具曆史敘事性的讀物來輔助理解，以豐富我對這門學科的整體認知，這本書本身則更側重於提供一座堅實的邏輯骨架。

評分☆☆☆☆☆

這本書在涵蓋範圍上無疑是非常全麵的，它幾乎觸及瞭統計物理學的核心領域，從基礎的熱力學定律到高級的相變理論，都有相當深入的探討。尤其讓我印象深刻的是關於濛特卡洛模擬方法的部分，作者沒有停留在理論的描述上，而是引入瞭Metropolis算法的具體實現思路，這極大地拓寬瞭這本書的實用性邊界。然而，這種“大而全”的特點也帶來瞭一個問題：某些前沿或交叉領域的內容顯得有些蜻蜓點水，似乎是為瞭完整性而不得不提及，而非深入挖掘。例如，在涉及到量子信息和統計物理交叉的部分，介紹得相對簡略，更像是對未來研究方嚮的一個指引，而不是提供一套可供深入研究的工具集。因此，如果讀者是希望通過這本書直接上手解決特定前沿課題，可能會感到在某些章節缺乏足夠的深度和可操作性的細節。它更像是一座宏偉的知識殿堂的導覽圖，雖然路徑清晰，但真正要深入到每一個側廳，可能還需要依賴其他更專業的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量確實值得稱贊，紙張的質感很好，長時間閱讀下來眼睛的疲勞感相對較小。我特彆喜歡它在例題和習題的設計上所展現齣的匠心。很多習題並非簡單的公式套用，而是巧妙地結閤瞭具體的物理情境，比如對範德華氣體在臨界點附近的分析，或者對黑體輻射在不同溫度下的行為預測，這些都要求讀者真正理解背後的物理意義，而不是死記硬背公式。遺憾的是，雖然例題設計精妙，但配套的詳細解答部分似乎有些過於精簡，很多中間推導步驟被省略瞭，這使得那些在解題過程中遇到睏難的自學者，很難從中獲得及時的指導和反饋。我曾花費瞭近一個小時試圖理清某個關於朗之萬方程的隨機過程的求解思路，但最終還是因為缺乏中間步驟的提示而不得不暫時擱置。如果能增加更多逐步引導的解析，這本書的教學效果無疑會更上一層樓。這種對細節的權衡，使得它在“自學友好度”上略微打瞭摺扣，更偏嚮於有導師指導的課堂使用。

評分☆☆☆☆☆

關於書中的符號係統和術語定義，我個人感覺上存在一些可以改進的空間。雖然統計物理學的領域本身就充滿瞭復雜的希臘字母和數學符號，但不同章節之間，作者在引入新符號時的連貫性偶爾會齣現一些小小的跳躍。比如，在討論巨正則係綜時使用的占有數符號，與之前討論粒子數時使用的符號，雖然在上下文中有解釋，但對於習慣瞭某一特定符號體係的讀者來說，切換起來還是需要一個適應期。更讓我感到睏擾的是，某些關鍵的物理量，比如“自由度”的錶示，在不同章節中似乎被賦予瞭略微不同的強調重點，這在初次接觸時可能會造成輕微的語義混淆。這或許是作者試圖用更靈活的方式來適應不同物理場景的需要，但從讀者的角度來看，一緻性是構建清晰知識體係的基石。我希望未來的版本中，能有一個統一的符號錶徵清單，以便讀者能夠更順暢地在不同理論框架間進行切換和對比，而不是在閱讀過程中不斷地迴頭查找前文的定義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺吸引人的，那種深邃的藍色調，加上簡潔的幾何圖形，一下子就讓人感覺很專業。我抱著極大的期待翻開瞭第一頁，希望能在這個領域裏找到一些新的啓發。不過，坦白講，剛開始的幾章內容給我的感覺有點像是在啃一本厚厚的教科書，語言組織和邏輯推進都非常嚴謹，以至於我這個已經對統計物理學有一定瞭解的讀者，在初期階段也需要時不時地停下來，反復琢磨那些定義和公式的推導過程。作者似乎非常注重理論的完備性，每一個概念的引入都力求滴水不漏，這固然是學術書籍的優點，但對於追求快速掌握核心思想的讀者來說，可能在初期會感到有些吃力，需要更多的耐心去適應這種緩慢而紮實的節奏。特彆是關於正則係綜和微正則係綜的等價性證明部分，作者的處理方式非常詳盡，每一個步驟的假設和限製條件都寫得清清楚楚，這對於希望深入理解理論基礎的人來說是寶貴的財富，但對於隻想瞭解應用層麵的讀者，可能會覺得略顯冗餘。整體而言，這本書的學術基調非常濃厚，適閤作為深入學習的教材，而非快速入門的工具書。