無論我們是即將進入大學的高中生,還是已經在大學學習了幾年的學生,大學對于我們來說都是一段難得的學習時光。 總有很多人覺得自己直到畢業都浪費了時間。 因此,我對想在大學四年學好物理的同學有一些建議。
我要推薦的第一本書是一些優秀的科普書。 好的科普不僅可以幫助你對相關領域有一個整體的掌握,還能讓你接觸到一些優秀的思維方法。
我讀的第一本書是高三暑假期間B.(格林)的《宇宙的弦》(湖南科學技術出版社)。 這是我第一次接觸到對弦理論稍微深入的了解。 理論的基本思想討論得很清楚,讓我對理論物理的前沿理論有了定性的認識。 尤其是尖端物理學家為追求終極理論所做的努力令人興奮。
然后是我大一讀的第一本書,A.zee(徐一紅)的《可怕的對稱》,清華大學出版社。 這本書讓我第一次領略了現代物理學的美妙。 自從愛因斯坦首次將洛倫茲對稱性引入物理學以來,理論物理學就在對稱性的指導下取得了長足的進步。 電磁力的U(1)對稱性,弱力的SU(2)對稱性,強力的SU(3)對稱性,整個量子物理標準模型都是基于對稱性的。 不僅如此,本書還帶我們回顧了過去一個世紀里理論物理學家所做的種種努力量子物理入門書籍推薦,而那個被稱為物理學的黃金時代的光芒至今仍持續閃耀。
之后還有李·斯莫林(Lee )的《物理之謎》(湖南科學技術出版社)。 本書反思了近30年來理論物理學停滯不前的原因,以及物理學家為改變困境所做的努力,以及作者領導的團隊研究的圈量子引力理論。 就像弦理論一樣,它是有前途的。 統一量子和廣義相對論的理論候選者。 這也是我個人想從事圈量子引力研究的原因(看我的ID名就知道了——我帖子的ID名是,雖然我現在不做圈量子引力)。
當你對物理有了大致的了解后,你需要腳踏實地地研究它。 首先是數學基礎。 高等數學、線性代數和數理統計缺一不可。 就像如果你不知道三角函數,你就無法進行力分析一樣。 沒有一定的數學基礎,物理學就是盲目的。 學校應該在你剛進入大一的時候就開設高等數學和線性數學的課程。 一般來說,高等教育出版社的教材就足夠了。 有學習余地的同學可以看看魯丁的《數學分析》,參考一下。 ,學完高等數學和線代數應該是大二了,接下來需要學習《數學物理方法》。 本課程重點掌握復數函數的性質,計算不同閉路徑的積分,掌握量子場論計算中將用到的留數定理,以及偏微分方程的性質和解,理解各種量子力學中使用的特殊函數。 至于物理中需要的其他數學,可以在需要的時候學習。
有了數學基礎之后,就是物理了。 第一個是普通物理學或大學物理學。 一般教材就夠了。 關鍵是要對力、熱、電、光等內容有所了解,以便將來學習四大力學(經典力學、電動力學、熱力學和統計力學、量子力學)。 做個伏筆吧 (以下英文教材可在此下載)
四大力學遵循普通物理,是大學最關鍵的四門課程。 只有以這四門課程為基礎,才能進入更深層次的研究。 我個人在學習“四技”的過程中經歷了三個階段。 首先,學習國內常見經典教材,掌握常識,然后在第二階段,快速轉向國際優秀原版本科教材的學習。 英文原版教材的優點在于,它不僅能讓你熟悉專業英語(因為你以后科研中讀到的文獻基本上都是英文的),而且大多數英文教材都有自己的特色和側重點,可以教你專業英語。一種簡單易懂的方式。 知識奠定了堅實的基礎并加深了聯系。 很多人都害怕英語,但其實英語教材是最合適的,因為專業教材中的英語非常令人滿意,而且語法難度與高中基本相同。 唯一的困難是專業新詞較多,第一次看的時候要費勁去查生詞。 由于這些詞在書中反復出現,比如(),讀多了就很容易記住。 然后我發現我能看懂英語課本,并把書上的知識和以前國內課本上學到的知識進行了佐證。 加深你的理解。 在這個過程中要做大量的練習。 第三階段是研究生英語教材的學習。 所以我下面大致分為這三個階段。
首先是理論力學。 與普通物理學中的力學不同,理論力學用更嚴謹的數學進行更普遍的討論,同時建立了完整的力學體系。 只有學了理論力學,你才能知道什么是力學。 不僅如此,理論力學的分析力學部分引入了拉格朗日形式和哈密頓形式,它們是現代理論物理的基礎,也是從經典物理到量子物理的橋梁。 第一階段理論力學可以參考高等教育出版社周彥白著的《理論力學》。 對于第二階段,您可以使用“of and”。 本書實例較多,非常適合練習。 可以參考第三階段的《經典力學》()。
然后是電動力學。 第一階段可以使用高等教育出版社郭碩宏的《電動力學》。 對于第二階段,可以參考An to。 他的書在第一章解釋了電動力學。 數學-向量分析解釋得非常清楚。 狹義相對論會在電動力學中討論,這是以后學習廣義相對論非常重要的基礎。 第三階段,可以參考John David的《》
接下來是量子力學。 第一階段,建議閱讀周世勛的《量子力學》。 您無需閱讀全部內容。 你需要先有一個大概的了解,然后在第二階段立即開始學習An to。 第三階段可以參考一下。 建議閱讀本書較早的修訂版(),而不是較新的第二版,否則你會生氣的,因為這本書是大師的遺產,新版本有新的作者。 這些修改是以一種凌亂的方式進行的。
最后,還有熱力學和統計物理學,可以與量子力學一起研究。 第一階段推薦看北京大學出版社林宗翰的《熱力學與統計物理》,第二階段看《與》,第三階段看統計物理部分。 以供參考。
這里我要強調一下,學習物理和數學的時候一定要一起做練習。 只有在做練習的過程中你才會發現哪些是你懂的,哪些是你不懂的。 另外,光靠這幾本書肯定是不夠的。 每本書對不同細節的處理不同,往往需要多本書相互補充。 我會在最后添加一些內容。
有了這四門課程的基礎量子物理入門書籍推薦,你就可以繼續深造了。 如果你對廣義相對論感興趣,可以先學完電動力學再開始。 建議先看一下網易公開課里斯坦福大學講的內容。 在數學方面,只需要微積分的基礎知識。 總共12集,讓你快速學習廣義相對論核心知識點,快速上手。 第二階段,建議看肖恩的《和》。 難度對于初學者來說剛剛好,知識點基本涵蓋了廣義相對論的所有基礎知識。 現在我還在用,還經常翻動。
如果你喜歡嚴謹的數學,不怕抽象的東西,建議學習梁燦斌老師的《微分幾何與廣義相對論導論》。 優酷上有講座視頻,利用視頻學習可以事半功倍。 如果你想暫時繞過抽象數學,先了解相對論的奧秘,建議閱讀。 然而,作為廣義相對論基礎的微分幾何是遲早要學的。
如果你想學習量子場論,可以先學習量子力學后再開始。 首先,建議閱讀“Field for the”。 這本書非常適合作為零基礎入門書籍。 基本概念解釋得很清楚,概念由淺入深。 非常適合自學。 想要更深入的學習,可以參考其他書籍,比如Lewis H. Ryder的《Field》。 我覺得細節很清楚。 &的《An to Field》是一本經典教材,你還可以在網上找到大專家寫的課后習題答案。 另外,我個人很喜歡馬克的《田野》。 一步一步的解釋。 網上也有課后練習的答案。
有了這些基礎,許多不同的方向就可以展開。
如果你想做凝聚態,可以看&Ben的《場》,里面解釋的很簡單,很容易上手。
如果你想做弦論,你需要先閱讀共形場論。 我讀完了《田野》的前六章,只是粗略地掌握了它。 那么閱讀 Ralph & Erik 的《to Field》對弦理論,尤其是 BCFT 很有幫助。 部分和非定向流型的 CFT 截面。
接下來,關于弦理論的介紹,可以閱讀《A First in》,俗稱弦理論第一課。 上手非常容易。 由于時間有限,我只看了12章左右。 那么,一個真正的戰士應該掌握“”。 本書習題的答案可以在網上找到,大家可以參考一下。
對于想要學習AdS/CFT的人,建議閱讀《AdS/CFT用戶指南》來入門。 本用戶手冊非常適合讀者閱讀。
至于圈量子引力,網上有韓木心老師的講義和視頻,非常好。
如果你想了解引力波,可以看《Waves》,但我個人覺得很難,可能是因為我不擅長。 另外,你可以先閱讀《浪潮,一步一步》。 講解非常容易上手,完成了很多書中沒有的步驟,但內容比較短。 另外,教授推導時總是會出現筆誤,所以要小心。
補充一下,理論物理系列書籍有很多不錯的,其中最著名的是朗道的十卷理論物理。 我只讀過《力學》、《場論》和《非相對論量子力學》,確實是非常優秀的教科書。 還有費曼級數,以及上面提到的級數,基本上涵蓋了從經典力學到量子色動力學的大部分理論物理。
祝大家度過一個美好的大學時光!
歡迎大家與被投訴人進行有償咨詢。 我正在攻讀理論物理學博士學位。 歡迎咨詢,不限于以下問題:
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