统计力学

出版者:科学

作者:[瑞士] 施瓦布

页数:577

出版时间:2008-2

价格:96.00元

isbn号码:9787030209412

丛书系列:国外物理名著系列（科学出版社影印）

具体描述

《统计力学(第2版)》是经典的《统计力学》的修订版，包括平衡和非平衡统计物理的基本理论。除了在微正则密度矩阵单一假设下的平衡统计和热力学的演绎推理外，《统计力学(第2版)》还重点论述了非平衡统计中的一些重要的原理。书中的计算都提供了详细的推导过程，每章后面附有习题，可以帮助学生巩固他们对教材的理解。除基础知识外，《统计力学(第2版)》还论述了本领域的普适性及其应用的多样性，还包括一些新的领域，如重正化群，逾渗，运动的随机方程及其在临界动力学中的应用，动理学理论等，同时还讨论了不可逆论的基本原理。

目录信息

1.Basic Principles　1.1 Introduction　1.2 A Brief Excursion into Probability Theory　　1.2.1 Probability Density and Characteristic.Functions　　1.2.2 The Central Limit Theorem.　1.3 Ensembles in Classical Statistics.　　1.3.1 Phase Space and Distribution Functions　　1.3.2 The Liouville Equation　1.4 Quantum Statistics　　1.4.1 The Density Matrix for Pure and Mixed Ensembles　　1.4.2 The Von Neumann Equation.　*1.5 Additional Remarks　　*1.5.1 The Binomial and the Poisson Distributions　　*1.5.2 Mixed Ensembles and the Density Matrix of Subsystems　Problems2.Equilibrium Ensembles　2.1 Introductory Remarks　2.2　Microcanonical Ensembles　　2.2.1　Microcanonical Distribution Functions and Density Matrices　　2.2.2 The Classical Ideal Gas　　*2.2.3 Quantum.mechanical Harmonic Oscillators and Spin Systems　2.3 Entropy　　2.3.1 General Definition　　2.3.2 An Extremal Property of the Entropy　　2.3.3 Entropy ofthe Microcanonical Ensemble　2.4 Temperature and Pressure　　2.4.1 Systems in Contact：the Energy Distribution Function Definition of the Temperature　　2.4.2　0n the Widths of the Distribution Functions of Macroscopic Quantities　　2.4.3 External Parameters：Pressure　2.5 Properties of Some Non-interacting Systems　　2.5.1 The Ideal Gas　　*2.5.2 Non-interacting Quantum Mechanical Harmonic Oscillators and Spins　2.6 The Canonical Ensemble　　2.6.1　The Density Matrix　　2.6.2　Examples：the Maxwell Distribution and the Barometric Pressure Formula　　2.6.3　The Entropy of the Canonical Ensemble and Its Extremal Values　　2.6.4 The Virial Theorem and the Equipartition Theorem　　2.6.5 Thermodynamic Quantities in the Canonical Ensemble　　2.6.6 Additional Properties of the Entropy　2.7 The Grand Canonical Ensemble　　2.7.1　Systems with Particle Exchange　　2.7.2 The Grand Canonical Density Matrix　　2.7.3 Thermodynamic Quantities　　2.7.4 The Grand Partition Function for the Classical Ideal Gas　　*2.7.5　The Grand Canonical Density Matrix in Second Quantization　Problems3.Thermodynamics　3.1 Potentials and LaWS of Equilibrium Thermodynamics　　3.1.1 Definitions　　3.1.2 The Legendre Transformation　　3.1.3　The Gibbs-Duhem Relation in Homogeneous Systems　3.2 Derivatives of Thermodynamic Quantities　　3.2.1 Definitions　　3.2.2 Integrability and the Maxwell Relations　　3.2.3 Jacobians　　3.2.4 Examples　3.3　Fluctuations and Thermodynamic Inequalities.　　3.3.1 Fluctuations　　3.3.2 Inequalities　3.4　Absolute Temperature and Empirical Temperatures　3.5　 Thermodynamic Processes　　3.5.1　Thermodynamic Concepts　　3.5.2　The Irreversible Expansion of a Gas the Gay-Lussac Experiment　　3.5.3　The Statistical Foundation of Irreversibility　　3.5.4　Reversible Processes　　3.5.5 The Adiabatic Equation　……3.Thermodynamics4.Ideal Quantum Gases5.Real Gases,Liquids,and Solutions6.Magnetism7.Phase Transitions,Renormalization Group Theroy,and Percolation8.Brownian Motion,Equations of Motion and the Fokker-Planck Equations9.The Boltzmann Equation10.Irreversibilty and the Approach to EquilibriumAppendixSubject Index
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用户评价

这本书给我的感觉，就是一种“回归本源”的体验。作者似乎有一个非常宏大的视角，他不仅仅关注统计力学的具体模型和计算，更注重揭示其背后深刻的物理原理。从第一章开始，作者就非常强调“可能性”和“概率”在描述物理世界中的核心作用。他不是直接跳到各种系综，而是从最基础的概率分布开始，详细阐述了泊松分布、高斯分布等基本分布在统计力学中的应用场景。让我印象深刻的是，作者在解释“麦克斯韦-玻尔兹曼分布”时，并没有直接给出公式，而是从速度空间中不同速度区间的粒子数出发，通过一系列的积分和归一化过程，最终得到了那个我们熟悉的形状。这种“从无到有”的推导过程，让我对这个分布的物理意义有了更清晰的认识。书中对于“声子”和“光子”等量子统计的讲解也相当到位，他不仅介绍了费米-狄拉克分布和玻色-爱因斯坦分布，更深入地探讨了它们在描述不同量子粒子时的普适性。而且，作者在分析这些分布时，非常注重对“粒子不可区分性”和“泡利不相容原理”等概念的物理图像的阐释。读这本书，让我感觉自己仿佛在重新审视物理学的根基，理解那些看似理所当然的物理规律是如何从最基本的概率和统计原理中生长出来的。这本书的价值，在于它帮助我建立了一个更加坚实和完整的统计力学知识体系。

这是一本非常“有味道”的书。作者的叙事风格非常独特，充满了智慧的火花。他不像大多数教科书那样，上来就枯燥地讲公式，而是更像一位经验丰富的学者，在娓娓道来他对于统计力学的理解。书中充满了睿智的见解和独特的视角，很多地方都让我读后拍案叫绝。例如，在讲到“微正则系综”时，作者并没有停留于其定义，而是深入分析了为什么在绝大多数情况下，微正则系综和正则系综在计算宏观性质时会给出相同的结果，并且深入探讨了其中的普适性。他对于“热力学极限”的解释也极其精彩，用一种非常直观的方式说明了为什么在处理宏观系统时，可以忽略掉微观尺度的涨落。书中还引用了许多历史上重要的物理学家对统计力学发展的贡献，将科学的进步过程生动地展现在读者面前，这让我在学习理论知识的同时，也感受到了科学研究的魅力和历史的厚重感。我特别欣赏作者对于“平衡态”的定义和讨论，他不仅仅给出了数学上的判据，更深入地探讨了平衡态的物理意义，以及为什么很多热力学定律都基于平衡态的假设。读这本书，感觉就像是在和一位大师对话，从他的字里行间，我不仅学到了知识，更重要的是，我被他深邃的思考方式所感染。这本书不仅仅是一本教科书，更是一份关于物理世界深刻洞察的馈赠。

说实话，刚拿到这本书的时候，我抱着一种试试看的心态。毕竟，“统计力学”这个名字听起来就挺硬核的。结果，这本书的打开方式完全出乎我的意料。作者的文笔相当老练，而且非常注重逻辑的严谨性。他没有采用那种“图解式”的讲解方式，而是更偏向于一种深入的理论阐述。但神奇的是，这种阐述却一点也不枯燥。他总是能在引入一个新概念之前，先花大力气铺垫好相关的背景知识，让我们知道这个概念是如何从已有的理论中演化出来的，以及它解决了什么样的问题。比如，在讲到配分函数的时候，他不是直接给出公式，而是从微观状态的概率分布出发，一步步推导出配分函数的重要性，以及它如何成为连接微观和宏观性质的桥梁。这种循序渐进的逻辑链条，让我很容易就抓住了核心思想。而且，书中对数学工具的使用也非常克制和精准，每一次引入数学推导，都是为了更好地服务于物理概念的理解。不像有些书，上来就是一大堆公式，让人无从下手。在这里，你会看到数学是如何为物理直觉服务的，而不是反过来。让我印象特别深刻的是关于吉布斯熵的推导部分，作者花了整整一个章节来详细分析为什么吉布斯熵是描述宏观系统信息量的最佳方式。他的论证过程非常详尽，包含了对信息论和热力学原理的深刻洞察。读完这部分，我才真正理解了熵的深层含义，而不仅仅是“混乱”。这本书的优点在于，它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么是这样”，以及“如何从基础推导出来”。

这本书简直是打开了新世界的大门！我之前一直觉得统计力学是个遥不可及的学科，充满了抽象的公式和复杂的推导，每次翻开相关的资料都头昏脑胀。但这本书完全颠覆了我的认知。作者用一种非常生动形象的方式，将那些看似高深的理论掰开了揉碎了讲。比如，在解释熵的概念时，他并没有上来就扔出“混乱度”之类的术语，而是从日常生活中的例子入手，比如扑克牌洗乱后重排的概率，房间里物品摆放的各种可能性，循序渐进地引导读者理解熵的本质。那些原本让我望而却步的统计系综，在书中也变得触手可及，作者通过大量的类比和图示，帮助我们理解了正则系综、巨正则系综等等背后的物理图像。尤其是关于相变的部分，简直是神来之笔！从简单的水结冰到更复杂的磁性材料的相变，作者层层递进，将朗道理论、临界现象等概念讲得透彻明白。读完这一部分，我感觉自己仿佛能“看见”微观粒子是如何集体行为，最终宏观地表现出某种奇妙的相变。书中的例子也都很贴切，不是那种脱离实际的数学游戏，而是真正能够联系到物理世界的现象。例如，在讲到玻色-爱因斯坦凝聚时，作者居然引用了超流氦的实验数据来佐证理论，这让我感觉这本书的理论和实践结合得非常紧密。总而言之，这本书不仅让我学到了知识，更重要的是，它激起了我对统计力学浓厚的兴趣，让我愿意花更多时间去探索这个迷人的领域。

这本书给我的感觉，就像是带着我进行了一场宏大的理论探索之旅。作者似乎有着非凡的洞察力，总能在恰当的时机点出问题的关键所在。他并不是简单地罗列知识点，而是更侧重于构建一个完整的理论框架。初读这本书，我发现它并没有直接进入一些热衷于研究的尖端领域，而是从最基础的概率论和统计分布入手，一步步引导读者理解微观粒子的随机性是如何汇聚成宏观世界的规律的。他对于“系综”的讲解尤其到位，通过生动的比喻，比如“收集足够多的相同系统”来构想一个系综，让我瞬间就明白了为什么我们要引入这个概念。书中的例子选取得非常巧妙，从简单的气体分子运动，到黑体辐射，再到固体比热，每一个例子都像是为统计力学理论量身定做的注脚。特别是关于狄拉克分布和玻色-爱因斯坦统计的讨论，作者并没有回避其中的复杂性，而是通过清晰的数学推导和物理图像的结合，让这些看似高深的分布变得易于理解。我尤其喜欢书中对于“自洽”概念的强调，作者反复提醒读者，在统计力学中，很多结果都需要在一定条件下才能成立，并反复探讨这些条件的物理意义。这种严谨的治学态度，让我受益匪浅。阅读这本书的过程，更像是在学习一种思考问题的方式，一种如何从微观世界的无序中寻找宏观秩序的方法。它让我对物理世界的理解，上升到了一个新的维度。