Introduction to Modern Statistical Mechanics

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出版者:Oxford University Press, USA
作者:David Chandler
出品人:
页数:256
译者:
出版时间:1987-09-17
价格:USD 47.25
装帧:Paperback
isbn号码:9780195042771
丛书系列:
图书标签:
  • 统计物理
  • 统计力学
  • 物理
  • Physics
  • O414.2
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  • 概率论
  • 蒙特卡洛
  • 麦克斯韦
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具体描述

Leading physical chemist David Chandler takes a new approach to statistical mechanics to provide the only introductory-level work on the modern topics of renormalization group theory, Monte Carlo simulations, time correlation functions, and liquid structure. The author provides compact summaries of the fundamentals of this branch of physics and discussions of many of its traditional elementary applications, interspersed with over 150 exercises and microcomputer programs.

《统计物理学:微观世界的宏观法则》 本书深入探讨了统计物理学的基本原理及其在理解物质世界中的关键作用。我们将从微观粒子的运动规律出发,逐步构建起宏观热力学现象的理论框架,揭示隐藏在看似混乱的粒子行为背后的深刻秩序。 第一章:热力学的基石——熵与平衡 本章将回顾经典热力学的主要概念,如温度、压力、内能、焓和自由能。我们将重点阐述熵的统计意义,理解它如何衡量系统的无序度以及它在自发过程中的演化方向。通过对卡诺循环等基本热力学过程的分析,我们将建立起宏观描述与微观统计之间的初步联系。此外,我们还将探讨热力学平衡态的特征,以及各种平衡态之间的转化条件。 第二章:微观世界的骰子——统计系综 本章将引入统计物理学的核心工具——统计系综。我们将详细介绍微观正则系综、正则系综和巨正则系综,并分析它们各自适用的物理条件。通过对这些系综的概率分布函数的推导,我们将学习如何从微观粒子的运动状态推断出系统的宏观性质。我们将重点关注如何利用这些系综来计算系统的平均值,例如平均能量、平均粒子数等,并阐释它们与经典热力学量之间的对应关系。 第三章:理想气体的统计力学 以最简单的理想气体模型为例,本章将展示如何运用统计力学方法求解具体的物理问题。我们将计算理想气体的内能、熵、比热等热力学量,并与经典热力学的结果进行对比。通过对麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布的推导,我们将深入理解气体分子的运动状态及其对宏观性质的影响。我们还将探讨理想气体在不同过程(如绝热膨胀、等温压缩)中的行为,并理解这些行为的统计力学根源。 第四章:多粒子系统的相互作用 当系统中的粒子开始相互作用时,情况变得复杂起来。本章将介绍处理粒子间相互作用的基本方法,包括近似方法(如平均场理论)和精确方法(在特定情况下)。我们将探讨相互作用对系统热力学性质的影响,例如相变现象的出现。通过对晶格振动(德拜模型、Einstein模型)和磁性的研究,我们将看到统计力学如何在描述凝聚态物质的性质方面发挥重要作用。 第五章:量子统计力学 随着对微观世界的深入探索,量子力学的引入成为必然。本章将介绍量子统计力学,并阐述玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的特点。我们将研究玻色子和费米子的行为如何受到量子统计规律的支配,并探讨它们在不同温度下的分布。本章还将深入分析费米子(如电子)在低温下的行为,例如简并压力和费米能级,以及玻色子(如光子)的黑体辐射谱。 第六章:相变与临界现象 相变是统计物理学中最引人入胜的领域之一。本章将深入探讨不同类型的相变,如一级相变和二级相变。我们将学习如何用朗道理论等方法描述相变的发生,并理解相变过程中熵、能量等物理量的变化。特别地,我们将聚焦于临界现象,研究在临界点附近系统性质的普适性行为。通过对格点模型(如伊辛模型)的分析,我们将展示统计力学如何解释并预测相变现象。 第七章:应用与前沿 本章将展示统计物理学在各个领域的广泛应用,包括但不限于: 凝聚态物理: 超导、超流、磁性材料的统计力学描述。 统计场论: 利用场论方法处理多体问题。 生物物理: 分子运动、蛋白质折叠等生物过程的统计力学模型。 信息论: 熵与信息之间的联系。 复杂系统: 统计力学方法在金融、交通、生态等领域的应用。 我们将简要介绍一些前沿的研究方向,例如非平衡态统计力学、随机过程及其在现代科学研究中的意义。 本书旨在为读者提供一个坚实的统计物理学基础,并激发他们对这个充满活力和应用广泛的领域的进一步探索。通过理论讲解、实例分析和清晰的逻辑推导,本书将引导读者穿越微观世界的复杂性,领略其背后隐藏的优雅数学结构和深刻物理规律。

作者简介

目录信息

读后感

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首先,这是一本1987年出版的古老的读物。既然如此古老却还在流传的原因有两个,一是写得太棒了,栩栩如生,深入浅出,涵盖广泛,至今无人能及。第二,至今没有多少人能看得懂。比如水浒三国属于前者,相对论,量子力学,老庄,周易八卦和老钱这本书绝对属于后者。 韩国姐姐说...  

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首先,这是一本1987年出版的古老的读物。既然如此古老却还在流传的原因有两个,一是写得太棒了,栩栩如生,深入浅出,涵盖广泛,至今无人能及。第二,至今没有多少人能看得懂。比如水浒三国属于前者,相对论,量子力学,老庄,周易八卦和老钱这本书绝对属于后者。 韩国姐姐说...  

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关于统计力学已有许多优秀的著作.但是既简明扼要,又不失严密性和系统性,同时又兼顾统计力学现代理论的基础教材并不多见. 钱德勒(D. Chandler)教授的《现代统计力学导论》正是具有这些特点的优秀基础教材. 钱德勒教授现任教于加利福尼亚大学化学系,主要从事统计力学方面的研究工...

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首先,这是一本1987年出版的古老的读物。既然如此古老却还在流传的原因有两个,一是写得太棒了,栩栩如生,深入浅出,涵盖广泛,至今无人能及。第二,至今没有多少人能看得懂。比如水浒三国属于前者,相对论,量子力学,老庄,周易八卦和老钱这本书绝对属于后者。 韩国姐姐说...  

评分

关于统计力学已有许多优秀的著作.但是既简明扼要,又不失严密性和系统性,同时又兼顾统计力学现代理论的基础教材并不多见. 钱德勒(D. Chandler)教授的《现代统计力学导论》正是具有这些特点的优秀基础教材. 钱德勒教授现任教于加利福尼亚大学化学系,主要从事统计力学方面的研究工...

用户评价

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在翻阅这本书的目录时,我注意到它涵盖了从基础的热力学平衡态到更复杂的非平衡态过程,这让我对内容的深度和广度有了初步的了解。我一直在寻找一本能够系统梳理统计力学发展脉络,并且能够清晰阐述其在现代科学中的重要性的书籍。过去,我接触到的统计力学教材往往侧重于经典的理论,对于近几十年来统计力学在计算科学、人工智能、金融建模等新兴领域的应用介绍得相对较少。我希望这本书能够填补这一空白,让我看到统计力学如何从一个纯粹的物理学分支,演变成一个跨学科的强大工具。我对此充满期待,因为我一直认为,真正的科学在于其普适性和延展性,而统计力学无疑具备这样的潜质。我希望这本书能够提供一些新的视角,让我能够理解如何运用统计力学的思想和方法,去解决那些在其他学科领域中看似棘手的问题。能够将理论知识与实际应用相结合,是我一直追求的学习目标,而这本书的出现,让我看到了实现这一目标的希望。

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在阅读这本书之前,我曾对统计力学产生过一些误解,认为它仅仅是关于气体分子运动的理论。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。我希望它能够揭示统计力学在更广泛领域的应用,比如在凝聚态物理中研究材料的性质,在化学中理解反应动力学,甚至在宇宙学中解释大尺度结构的形成。我特别期待书中能够提供一些关于如何运用统计力学工具,去分析和理解那些非线性、高维度的数据。我希望这本书能够鼓励我跳出传统的思维模式,去探索那些统计力学能够解决的新问题。我相信,通过阅读这本书,我能够获得更深刻的启示,并将统计力学的思想,灵活地运用到我所感兴趣的各个领域,从而在未来的探索中,取得更加丰硕的成果。

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这本书的语言风格严谨而不失生动,作者在讲解过程中,始终保持着一种清晰的逻辑线索,让读者能够跟随他的思路,一步步深入到统计力学的核心概念之中。我发现,许多复杂的物理现象,在作者的抽丝剥茧下,变得井然有序。例如,关于相变和临界现象的章节,我一直觉得是统计力学中最令人着迷的部分之一,它揭示了微观扰动如何引发宏观上剧烈的变化。我希望这本书能够提供更深入的理解,包括重正化群等现代分析工具在研究这些现象中的作用。我一直在思考,统计力学中的平均场近似以及更精细的近似方法,如何影响我们对系统行为的描述,以及是否存在一些普适性的标度律,能够独立于具体的微观细节。这本书的引入,恰好满足了我对这些问题的探究欲望,我相信通过阅读,我能够获得更深刻的认识,并将其应用于我未来的研究课题中。

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作为一名对科学充满好奇心的读者,我一直在寻找能够解答“为什么”的书。统计力学之所以吸引我,正是因为它试图从最基础的物理原理出发,解释我们周围世界的各种现象。这本书的标题“Introduction to Modern Statistical Mechanics”让我预感到它将不仅仅是理论的堆砌,更会包含对这些理论背后思想的深刻阐释。我特别期待书中对熵的起源和演化的讨论,以及它如何与信息丢失和系统演化联系起来。我希望这本书能够提供一些关于如何理解统计力学中的涨落现象,以及它们在实际观测中扮演的角色。例如,在生物系统中,涨落往往扮演着至关重要的角色,它们可以驱动某些过程的发生。能够获得对这些基础概念的深刻理解,将使我在未来分析和解释实验数据时,更加得心应手,并能更好地理解那些隐藏在复杂现象背后的深刻机理。

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这本书的编排方式让我印象深刻,它没有一开始就陷入复杂的数学推导,而是从一些基本的物理直觉出发,逐步引导读者进入统计力学的殿堂。这种循序渐进的学习方式,对于我这样的初学者来说,是非常友好的。我一直在思考,如何将统计力学中的概念,例如自旋玻璃和无序系统,应用到对复杂网络的分析中。我希望这本书能够提供一些关于如何构建和分析这类系统的统计模型,以及它们在现实世界中的具体表现。我对于书中是否会涉及一些关于统计力学在机器学习和人工智能领域的应用也充满期待,因为这些领域的发展,往往离不开统计学和概率论的强大支撑。能够将抽象的理论知识与实际的应用场景相结合,是我在学习过程中一直追求的目标,而这本书的出现,让我看到了实现这一目标的希望。

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这本书的封面设计简约而有力,深蓝色搭配银色的字体,在书架上显得格外醒目,仿佛预示着它将带领读者进入一个理性而深邃的科学世界。在翻开之前,我便对“现代统计力学”这个概念充满了好奇。在我过去的学习经历中,统计力学往往与熵、热力学第二定律、玻尔兹曼分布等概念紧密相连,它们为我理解宏观世界的运行提供了坚实的基石。然而,“现代”这个词汇,则暗示着这本书将超越经典的框架,触及那些更前沿、更复杂、也更具挑战性的领域。我期待它能够揭示统计力学在当今科学研究中的新视角和新应用,比如在凝聚态物理、生物物理、甚至复杂系统等领域的最新进展。作为一名对物理学充满热情的学生,我渴望能够理解那些能够连接微观粒子行为与宏观现象的普适性原理,而统计力学正是实现这一目标的关键桥梁。我希望这本书不仅能提供扎实的理论基础,更能激发我对这些前沿课题的深入探索欲望,让我能够更好地理解那些驱动我们认识世界、改造世界的新兴科学思潮。这本书的到来,让我感到无比的振奋,它就像一张藏宝图,指引着我去探索科学知识的海洋中那些未曾涉足的宝藏。

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这本书的排版清晰,章节划分逻辑严谨,每一步的推导都循序渐进,即便对于初学者来说,也足够友好。我尤其欣赏作者在解释一些抽象概念时所采用的类比和实例,这些生动的描绘让原本枯燥的数学公式变得触手可及,也更容易在脑海中形成直观的理解。例如,在讲解微观态和宏观态的对应关系时,作者通过生活中的例子,巧妙地将抽象的相空间概念具体化,让我能够跳出纯粹的数学语言,从更根本的物理意义上去把握这些理论。我发现在阅读过程中,那些看似复杂的数学工具,在作者的引导下,逐渐变成了理解物理规律的有力武器。我一直在思考,如何将统计力学的思想应用到我所研究的生物系统中,比如理解蛋白质折叠的动力学过程,或者模拟细胞内分子相互作用的网络。这本书提供了一个很好的起点,它不仅教授了理论方法,更重要的是,它培养了一种思考问题的方式——如何从大量的微观自由度中提取出宏观上可观察的规律。我对书中可能涉及的非平衡态统计力学和随机过程理论尤为期待,因为这些理论在描述现实世界中的许多复杂现象时,显得尤为重要且具有实际意义。

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我一直在寻求一本能够为我提供系统性指导的书籍,以帮助我更好地理解统计力学在量子信息、复杂网络、甚至经济学等新兴领域的应用。传统统计力学主要关注经典系统的热力学性质,而现代统计力学则将统计思想推广到更广泛的领域。我希望这本书能够深入探讨量子统计力学,以及它在量子计算和量子多体问题研究中的重要性。我对于书中是否会涉及一些关于熵在信息论中的应用,例如香农熵和信息增益等概念的介绍也充满好奇。这类跨学科的知识融合,往往能带来最深刻的洞见,并激发新的研究方向。我相信,通过阅读这本书,我能够拓展我的知识视野,并将统计力学的思想灵活地运用到我所感兴趣的各个领域,从而在未来的学术探索中取得更大的突破。

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我一直在寻找一本能够系统性地介绍统计力学前沿进展的书籍,而这本书的出现,恰好满足了我的需求。我希望书中能够深入探讨非平衡态统计力学,以及它在理解生命体、气候变化等复杂系统动力学中的作用。我特别期待书中能够提供一些关于如何利用统计力学方法,去预测和控制复杂系统的行为。例如,在金融市场中,统计力学的模型被用来分析股票价格的波动,并预测市场的趋势。我希望这本书能够提供一些关于如何理解这些模型的局限性,以及如何开发更精确的模型。能够获得对这些前沿课题的深入理解,将使我在未来的学术研究中,能够更准确地把握学科的发展方向,并能够利用统计力学的方法,解决那些具有现实意义的科学问题。

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这本书的价值不仅仅在于理论知识的传授,更在于它能够培养一种科学的思维方式。我一直在努力提升自己分析复杂问题的能力,而统计力学恰恰提供了一个极佳的范例。如何从海量的微观自由度中捕捉到系统的本质属性,如何在不确定性中寻找规律,这些都是统计力学教会我的。我希望这本书能够深入探讨一些重要的统计模型,比如伊辛模型在磁性材料研究中的作用,以及它如何启发了其他领域的模型构建。我对于在书中看到关于蒙特卡洛模拟方法在统计力学计算中的应用也很感兴趣,毕竟数值模拟已经成为现代物理研究不可或缺的一部分。我期待这本书能够提供一些关于如何设计有效的模拟算法,以及如何解释模拟结果的指导,这将对我未来的实验设计和数据分析大有裨益。能够将抽象的理论与具体的计算方法相结合,是我在学习过程中一直追求的,而这本书的出现,让我对未来充满了期待。

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一篇讲纳米颗粒自组装模拟的nature引来,逻辑清晰易懂,把统计力学的基本方法揉碎反复讲,能看懂的文献又多了一大片。

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真的受不了化学家

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我的入门书 比较易懂 包含了重整化群

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来自深夜写作业时候的抱怨:Chandler这本书实在是被神化了,实则作为教材极其的不专业,最多算是本Lecture notes吧!常常在没有描述清楚模型,没讲清楚前后章节联系的情况下就开始晕头转向的数学。试图用这么薄的一本小册子讲清这么多问题是不可能的,我个人认为所有化学家写的不到500页的统计物理教材都不值得一读,看看隔壁(不,大陆另外一边)的Tuckerman写的书吧!

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不错的书,很多Chandler自己的思考。最后一章写得有点差。

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