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點評物理經典教材
送交者: tjlx 2005年11月02日22:46:01 於 [教育學術] 發送悄悄話

有幾點要事先申明:

第一,書是用來讀的,讀書評不等於讀書。

第二,這個書評只列舉了讀過的書,沒讀過的請大家補充。

第三,這個書評反映了個人喜好。


理論力學


Goldstein,H. Classical Mechanics


Goldstein的書非常詳盡,幾乎包羅了古典分析力學的方方面面。作為一本教科書,G
oldstein盡力把每一個問題以最易為讀者接受的方式講清楚。對於南京大學物理系的讀者
來說,這本書另一個優點是一點也不不迴避Hamilton-Jacobi理論,相反給予了相當的重視
——這一部分在我們的教學中往往被忽視了,因為教學時間不夠。然而,這一部分確實是
整個分析力學的巔峰,是自Lagrange以來形式化方法的精華,學習經典力學而不學習Hami
lton-Jacobi理論可以說是比較遺憾。此外,Goldstein立足於經典力學但不局限於經典力
學:他在教材中仔細處理了諧振子體系和簡正坐標,為讀者未來學習量子力學和固體物理
打下了基礎;在介紹剛體的定點轉動時,不遺餘力甚至說是不厭其煩的介紹SU(2)群和SO(
3)群的理論,為進一步學習角動量理論打下了基礎。最後,作為一位經驗豐富,閱讀甚廣
的教師,Goldstein在每一章的最後都開列了有關的參考文獻並給出了點評以方便想進一步
學習的讀者。實際上,有關“經典力學”這一主題及子主題的參考書目,只需要查閱這本
書的每一章的末尾就可以了。
值得一提的是這本書的版次問題。目前國內(大陸)翻譯了這本書的第一版,篇幅比
較小;台灣翻譯出版了第二版,世界圖書出版公司翻印了這個繁體中文版;目前還沒有見
到過第三版的中譯本,但是國內(大陸)可以見到一些教研機構非法翻印的英文版,在浦
口物理系圖書館至少有一本。據說高等教育出版社出版了影印版,但我沒有見到。

Landau,L.D. Classical Mechanics


有一個著名的故事告訴我們,Landau從來不介意指出學生的愚蠢。實際上,在他的Co
urses in theretical physics里,作者也毫不在意讀者在讀邊本書時覺得自己是個傻瓜。
Landau的書是大家風範,處理問題大有“程咬金的三斧頭”的意味,簡單明了乾淨利落,
這從這本書的篇幅也能看出來。首先開頭就不俗,直接引入最小作用量原理,然後利用伽
利略群下的不變性“構造”出了所需要的Lagrangian——這一點非常重要,這正是絕大部
分理論家處理基本粒子理論的思路,也是大家們建構唯像理論時的常用辦法。這本書中出
彩之處頗多,比如運用標度關係導出了開普勒第三定律和位力定理,討論了怎樣運用周期
-能量關係去反演出勢阱的形狀,在快速振盪的勢場裡粒子的運動等等。讀這本書,頗有漢
書下酒的感覺。美中不足是,這本書不是為初學者寫的,一定要學過了經典力學之後再讀
它——否則不能體會到這本書裡的一些妙處。
這本書有世界圖書出版公司的影印本,在南京非常容易買到。此外圖書館也有中譯本

統計物理


Landau,L.D. Statistical Physics Part 1


當然,又是Courses in theoretical physics.如果大家對於俄國人有種偏見,認為俄
國人除了拼命推導公式之外一無是處,那麼這本書能夠打破誤解。實際上我還沒有見過花
如此之多的篇幅從方方面面剖析什麼是"閉系"什麼是"絕熱"的統計物理教材--這對於幫助
讀者建立正確的物理概念是非常有助益的,也讓人嘆服於作者的洞察力。當然,作為一本
俄國式的教材,費解的語言表達是不可避免的(當然這也可能是由於翻譯造成的),所以
這本書不是用來讀的,而是用來啃的--一點一點,反覆推敲。此外,這本書也是非常的詳
盡,比如高度各向異性晶體的比熱,二維Ising模型的嚴格解,這些在很多普通的教材中難
以見到。這本書的另一個特點是,熱力學和統計物理是緊密聯繫起來的整體而不是像普通
教材一樣把它們"各自表述"。作者從熵的概念出發,建立起了熱力學基本方程,在正則和
巨正則系綜時又運用了熱力學的觀念。很多教材在讀者的大腦里製造了熱力學和統計物理
的鴻溝,而這本教材有助益填平這一鴻溝。
這本書有世界圖書出版公司的影印本,在南京非常容易買到。此外圖書館也有中譯本

王竹溪 《熱力學簡程》


在這份點評里,這將是最後一本中文書。這本書是由著名物理學家和教育家王竹溪先
生在五六十年代撰寫的。專門介紹熱力學的書是非常少見的,這本書就是一本。這本書的
特色在於豐富的材料和習題,尤其是後者,對於加深理解很有幫助,值得全部做一遍。實
際上,這本書對許多後來的教材影響相當大,乃至於許多習題都是源自於這本書。此外這
本書對許多問題都有清楚的講解,而不像一些國內其他教材有些講法是值得商榷的。
這本書圖書館有八十年代的重印版,但也絕版了。

Pathria,R.P. Statistical Mechanics


這本書在國外非常流行,文筆流暢,講述清楚。個人認為這本書是一本資料性質的教
材。在這本書裡,作者清楚講解了統計物理的幾個"高級主題":集團展開,超流,相變(
包括嚴格解),重整化。如果想初步了解一些這方面的知識,這本書是非常值得一讀的。
當然,這種性質的書也有很多,比如那本"現代教程",但是,那只是值得一翻而已,當不
得真。國內出版了一本和這本書性質相似的書--史美倫《固體統計力學》,從一些外國教
材編譯而來,介紹了有關統計模型嚴格解的知識,有興趣的話可以翻一翻。
這本書有世界圖書出版公司的影印版。圖書館也有中文版,分上下兩卷出版,但是已經
絕版。

電動力學


Jackson,J.D. Classical Electrodynamics


電動力學的參考書我讀得很少,這是唯一一本我讀過的這方面的國外教材,當然這本
書也是名氣最大的電動力學教材。實際上我個人覺得這本書作為教材之所以優秀,並不是
講授了多麼完備的有關電動力學的知識,或者多麼清楚的物理概念,雖然的確這本書達到
了百科全書的級別。這本書的優點不在這裡。這本書的兩大優點:首先,作者向我們完美
地演示了一個數學框架是怎麼嵌入到物理概念體系中去的,強大的數學工具是怎樣和物理
上的考慮結合在一起的。作者不是像許多教科書作者,直接假定讀者具備了學習電動力學
所需要的所有知識,而是在每講述一些物理問題之後,詳細講解這一問題的數學處理,比
如,強調Green函數和電像法的關係,本證值問題和靜電邊值問題的關係。對於南京大學物
理系的讀者來說,數學物理方法和電動力學這兩門課程是同時學習的。這時,不妨讀一讀
這本教材,會有一種左右逢源的感覺。其次,這本書的習題非常具有挑戰性和啟發性,一
些國內的所謂題解遠遠不能相比,任何一個有雄心的學生都應該試一試身手。
這本書由高等教育出版社出版了影印版,在南京可以買到。此外圖書館也有中譯本。


張宗燧 《電動力學與狹義相對論》


這是這份點評出現的第一本中文書。作者張宗燧先生是我國傑出的物理學家,曾經在
中央大學物理系任教。他在二元合金的有序無序相變和散射矩陣理論方面有着世界性的貢
獻。關於他的生平,可以參看physics版的我的轉帖。順便提一句,今年是張先生誕辰90周
年,中科院理論物理研究所正在籌劃紀念活動。
這本書的水平的確遠超絕大多數國內出版的電動力學教材。高屋建瓴的結構,不厭其
煩的講解,乾淨利落的數學推導。尤其是最後一點,正如前面提到的文章所說,展示了張
先生在駕馭複雜的數學技巧時的非凡天賦。讀這本書可以大大提高讀者的數學能力——有
人可能會問為什麼distinguish在推介這些電動力學教材時如此在意數學方面——這涉及到
我對這門課程的理解。實際上,作為電磁學的一種形式化,電動力學體現的就是物理學在
上上個世紀的精神:精緻的數學技巧和物理思想的完美結合。今天的物理系的學生學習這
門課就是要領會這一點並培養這一能力,而如果不強調數學方面就達不到這個效果。實際
上,不強調這一點的電動力學教材還不如該一個工科名字:“電磁場與電磁波”。

量子力學

Feynman,R.P.& Hibbs,A. Quantum Mechanics and Path Integrals


如果想知道什麼是路徑積分,以及怎樣從路徑積分構建整個量子力學,這本書是不可
錯過的——實際上也是最好的,因為這是路徑積分的奠基者之一Feynnman的大作,而且是
專為程度不高的讀者寫的。讀這本書可以體會到一個天才的思維方式,有些地方那個甚至
讓人目瞪口呆。作者對很多在我們看來頗為“高級”的話題娓娓道來,並且用極為簡單明
了的方式處理了這些在標準教材里要花上一兩章篇幅的物理問題,如量子電動力學,極化
子等等。讀過這本書可以為學習量子場論打下一個良好的基礎。
這本書圖書館有中譯本,但絕版了。

Dirac,P.A.M. The Principles of Quantum Mechanics


我記得上量子力學的時候,沈瑞老師告訴我們,Dirac記號是非常有用的一個東西,可
以極大的簡化一些表述和計算,並且建議我們早日“玩轉”Dirac記號。如果想要“玩轉”
這套記號,這本書是不錯的選擇。當然,這本書的意義絕不僅僅是教你一套記號。這本書
講的是怎樣把量子力學從無到有的發展出來,並且是以最為簡練優美的方式發展出來。如
果想要從更高的高度理解量子力學,諸如到底什麼是波函數,什麼是算符,這本書都有清
晰的講解。有人總覺得這本書是在講量子力學的數學基礎,但實際上,這本書是在講物理
。當然,有些人把這本書捧得過高,以至於當成了某種“神諭”般的東西,這就違背了作
者的初衷了——實際上我實在是懷疑這些人的動機。大膽的打開這本書,體味一下傳奇人
物的傳奇著作。此外,建議在讀這本書之前,先複習一下線性代數。
這本書有中譯本,但已絕版。

Fluegge,S. Practical Quantum Mechanics


很多人都在使用錢伯初曾謹言的習題集——我不得不說是非常的遺憾,因為那本習題
集大多取材於這本書,而且是買櫝還珠般的取材。裡面有豐富的在實際工作中靈活運用量
子力學的例子——這一點的意義不言而喻。全書包含大量的“習題”,每一道“習題”開
頭說明了其在實際工作中的背景,隨後是解答和具體的數值例子。(題外話:不得不遺憾
地指出,曾謹言的習題大量“引用”了Fluegg的書,但是只抽取了其中無關緊要的數學運
算,去掉了題目開頭和解答中的相關說明。)
這本書有中譯本,目前已絕版。注意作者的名字裡ue代表u上兩點,中譯福里格。

數學物理方法


寫到這裡,我也非常累了,但還有一個數學物理方法沒有寫,只好偷懶將舊帖整理一
下,由於是舊帖,體制與前面不同,請大家原諒。
hilbert 的書太老舊了,沒必要看那本厚厚的《數學物理方法》。作為初次學習,學
明白梁先生的書就不錯了。
要嫌不過癮,可以參考:
複變函數:非常有用也是非常優美的東西,難以想象怎麼會是人類的發明。重點是解
析的概念和留數的計算。看鐘玉泉的書,和一本配套參考書,非常易懂。如果不過癮,還
可以嘗試一下普里瓦洛夫的《複變函數引論》。
常微分方程的解析理論:是前面知識的綜合應用,看王竹溪的《特殊函數概論》,第
二章 ,非常條理。或者李政道的《數學物理方法》第七章。這本書是非常好的教材。
特殊函數:與常微分方程緊密結合的東西,重在知道是怎麼引進的和一些基本的性質

數學物理方程:誰的都行,因為很簡單,而且大家講得都一樣。如果合線性代數類比
一下 ,學起來會很輕鬆。看一看陸振球《現代數學物理方程》會有一些幫助。索莫菲寫過
一本口碑很好的教材,partial differential equations in physics.
有一些東西是課堂上不講但是非常有用的東西。共形映照。鞍點法。級數求和的復變
技術。gama函數與橢圓函數(雙周期解析函數的性質)。積分方程。格林函數。奇異微擾
。漸進展開。WKB。變分法。不用急着一學期學下來,以後有時間自己找些材料慢慢看,因
為絕大多數很簡單,很多教材都有講。
初學數理方法,我覺得重在實踐,多做題,多想想這些東西是怎麼來的,怎麼結合成
一個整體的。有些教材的觀點很高,但我覺得未必適合初學。如果學過了引論性的課程,
可以嘗試一下拜倫等人寫的《物理學中的數學方法》,李政道的《數學物理方法》,陸振
球的《現代數學物理方程》,都是着眼於數理方程或者引入一些初步的泛函的概念。王竹
溪的《概論》,羅列了不少材料,是一本很好的參考書,重點在運用復變的東西。學好前
三章,後面的東西可以用到再找,因為都是在運用前三章。傑克遜的《經典電動力學》雖
是一本物理書,但是數學的材料講得仔細,看的時候留心,相當於複習過了一遍數學物理
方法。

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