https://www.zhihu.com/question/30129574/answer/804900733? 物理专业的真的要学那么多东西吗? 物理专业的学习应该分阶段来讨论,本科物理专业的学习,就是从牛顿力学开始,沿着前人的道路艰难地往21世纪物理前进的理解过程。而本科的时候,课程最多也只能学习到距今十几二十年左右的物理。如果你结束本科学习还想继续深造开始研究,那你必须知道现在最前沿的物理在研究什么?而这距离最前沿研究的“最后一公里”是需要从期刊论文的阅读中学习的。物理学给人一种“学的很多”的感觉是有原因的。每次物理学的进步不仅仅是物理学家聪明智慧的胜利,也肯定倚仗着物理研究手段的进步,这个研究手段在理论上体现为数学,在实验上体现在工业。我们为了跟上前人物理学家的思维,理解每一次物理学的进步,物理专业的学生都必须学习配套的数学和工业知识。比如学习牛顿力学,就必须先学会微积分;学习热力学统计物理,必须先学好统计学;学习量子力学,必须先学习线性代数;想要学习使用原子分辨的扫描隧道显微镜,你也得知道压电陶瓷现在可以在什么精度在工作。 因为我本科就是所谓的“物理学基地班”,所以在学习物理上没有任何的侧重,不偏材料,不偏光电,在这里直接给出本科时一个物理学基地班学生要学习的成绩单,希望对想要学习物理的人有所帮助。 https://pic1.zhimg.com/80/v2-1b57828c55697f6fa5d39e9428d54051_hd.jpg 除了数学和物理的课程之外,一般的物理专业学生的编程功底都还不错,不过这也和你的兴趣有关,因为毕竟不是必修课。但是因为良好的代码基础,物理转码的人数真的是不少,我本科最好的朋友,对计算机兴趣就很足,大四竟然意外没保上研,9月才开始复习考研,然后数学满分上岸了浙大计算机,现在在阿里达摩院实习。对于我而言,我更喜欢把计算机语言当成一种我学习物理的工具和手段。我在这里建议想要学好现代物理的学生还是要有意识的多学习一些计算机方面的知识。就我的经验来说,面对一个新的理论,如果我听课听的很顺利,作业也写对了,我是有点懂了这个理论;如果我可以不看书,自己在推导出来,那我是真的懂了这个理论;但是如果我把这个理论编程出来,并且得到一致的结果,那我是真的真的懂了这个理论。所以,每当我对一个理论半知半解的时候,我就会打开我的IDE。下面是情景展示:1.我学习量子力学中解谐振子的时候,看到解出一个个分立的能级, 的时候,我内心没有一丝波澜,于是我打开了我的VS2017,用海森堡绘景得到的哈密顿量对角化,直到我得到了和理论一致的结果: 然后我给海森堡竖了一个大大的拇指。 2.我学习量子力学隧穿的时候,我当时看到隧穿系数的时候,内心也毫无波澜,于是我再次敲起了键盘,这次是不用海森堡了,转去学习解薛定谔方程: 当我看到一个符合薛定谔方程运动的波包,撞到一个势垒高墙上真的有一部分穿过去的时候,我满意的点了点头,然后我给薛定谔竖了一个大大的拇指。3.在学习自旋系统时,我一直都没知道随着时间自旋链到底是怎么演化的,我很好奇想看看,于是我又打开了电脑,选用了最著名的Heisenberg model, 当我看到自旋从磁畴开始变化的时候,我觉得很合理,再次给海森堡竖了一个大大的拇指。-------------------这是分割------------------------如果你不想做物理研究,你看到这里就ok了。如果你决定从事研究,开始“最后一公里”的追寻,那又是完全不一样的故事,那你这个时候需要学习的东西就开始变多,变的专业而繁琐起来,如果你想做凝聚态物理,这时你需要学习固体物理和其他课程;想做高能,学习粒子物理和标准模型;想做电镜,学习高分辨电子衍射与衍衬和超高真空。在这些基础上,你可能还要至少要保持一周3-5篇论文的阅读量,你肯定认为这些就已经挺多了,其实做物理研究生,最为重要的一课是:学会抗压!博士期间,保持心态,有时候比学习更多知识显得更为重要和困难。每个物理学博士在毕业的时候,可能都能写出一本《学会抗压---你不知道的99件事》,《如何优雅地应对老板的push》,《失眠夜话》,《头发保养指南》。对了有些组的博士可能还学会了《报账经济学》。 作者:Jaykay.Z 链接:https://www.zhihu.com/question/30129574/answer/126103192 来源:知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。 我相信,大多数选择物理学作为自己的专业的人,多多少少都有一点不死的热血中二的心,而且同时对世界保持着相当的热情。所以是的,一个标准的物理专业的学生要学很多东西。这些东西包括但不限于:让人能够快速掌握理工科绝大多数领域所需的数学知识;除计算机科班以外绝大多数理工科学生可能学到的计算机编程知识;除电子电气专业学生以外绝大多数理工科学生可能学到的电路知识;可能在工业界有所应用的物理知识,如光学,固体物理,半导体物理,等离子体,探测器技术等帮助一个人具备物理领域科研基本知识,同时进一步加深数学知识的应用的课程,如理论力学,量子力学,统计物理,电动力学等;物理科研中可能用到的,同时在其他领域也有大量实用的技巧,如数值计算,蒙特卡洛分析等,跟研究领域相关的物理知识,如粒子物理理论,量子信息,固体理论,非平衡统计物理(随机过程)等等展现人类智慧结晶的学科,如量子场论,弦理论,和相关的数学如微分流形,拓扑,李代数等。学过这些以后,会令许多人有一种在数学物理界是个智障,但在数学物理之外的领域通杀的感觉。学完上面这一条后顿觉智商不足以留在物理学界决心转行后,要学习的知识。可能包括,但不限于,大量的计算机知识,大量的电子学知识,大量的金融知识,大量的统计学知识,大量的相声学知识,大量的做买卖知识,大量的木匠知识,大量的裁缝知识。 ============================================================ https://www.zhihu.com/question/30129574/answer/192231905 目前本科数学教育有弱化趋势,但是弄几本现代的国外流行的应用数学书看看也就能明白。一般来说,看不懂朗道的推导部分不是自己的问题,是大学数学学习的时候没有达到斯米尔诺夫《高等数学》1-5卷(五卷十一册)的程度造成的 这五卷从微积分一直讲到泛函分析,基本上看下来就足以笑傲一般的物理课本了。不过如果要做前沿的学术,还需要补充近世代数、几何(斯米尔诺夫的书里去掉了解析几何,微分几何只有一章)、拓扑、数论。如果说看不懂朗道的物理部分?那么恐怕需要补一补基础的物理学了。要知道,知识是循序渐进的,而有的“进阶”的书,默认了读者具备一定的知识,直接读根本找不到北。比如说,有些量子场论,一上来就把“场”给量子化了。可是,有的学生顶多学过一点电磁场,“经典场论”还没接触过呢!场的拉格朗日形式和哈密顿形式都没怎么搞明白,“狭义相对论”部分又因为接近期末不一定考多少,连带着洛仑兹群和庞加莱群都没整明白过或者忘光了。。。。。。。这时候学生可能需要一套赵凯华的新概念物理学,或者是伯克利物理学。 进阶的书,四大力学必须读现代的。“现代”与否不在于书写的早晚,在于是否跟目前的文献相一致。比如说Jackson的《经典电动力学》里用的是0-3指标,跟现在科研界流行的指标相同;而中科大的新书《电磁学和电动力学》用了1-4指标,这就尴尬了。。。。。 力学:朗道的第一卷目前没发现过时,写得不错;可惜问题很明显:高屋建瓴之后缺乏技术细节,读者懂得了现代物理的“理论力学”部分的思想,但是无法处理问题!Goldstein又太厚了。我也没啥好办法,脑海中又浮现出大二读了周衍柏的理论力学之后,自信满满地拿过了一本南京大学自编的《理论力学学习辅导》16开大厚本(印象中不比彭笑刚的《物理化学讲义》薄多少),瞬间自信心降为0。。。。。。有些书可以读读,比如鞠国兴的《朗道力学解读》、Marsden & Ratiu力学和对称性导论、阿诺尔德的《经典力学的数学方法》、Whittaker《质点和刚体分析动力学专论》、吴望一《流体力学》、赵亚溥《近代连续介质力学》、刘式达、刘式适《空气动力学》、Cercinani等的《稀薄气体的数学理论》、Chapman和Cowling的《非均匀气体的数学理论》等等。后边几本书也不用全读下来,开阔一下视野也是好的。2019年7月:近期读了一本Kibble & Berkshire的《经典力学(第五版)》,觉得正好是比朗道细比Goldstein薄的一本现代的中级读物,特此推荐。2019年9月:刘川老师的《理论力学讲义》出书了!写得不错,特此推荐 电动力学:我是读郭硕鸿《电动力学》入门的。后来直到博士毕业,用的都是静电学,Jackson的《经典电动力学》静电学部分反复看了多次,但是其他部分都忘光了。特别是电磁波部分。好在这部分知识在一般的“量子物理”或者“原子物理学”里用到的时候又会拿出来,用的时候我就回到《电动力学》课本里去查了。最近用到一些狭义相对论公式,发现用0-3指标的书有限,推荐F. Melia的Electrodynamics,只有245页,从115页开始,用了很大篇幅详细讲狭义相对论和“经典场论”的内容。还有一本Masud Chaichian • Ioan Merches Daniel Radu • Anca Tureanu四个作者写的Electrodynamics: An Intensive Course,居然比较了三种不同的指标体系(1-4、0-3;-+++、0-3;+---),最后采用了0-3;+---这种流行的记号,可以用来作为Rosetta来阅读其他名著。北大的曹昌祺在其《经典电动力学》的开头写了一大段心得,值得一读 统计物理: 为啥不叫“统计力学”了?因为目前“统计物理”涵盖的内容更加广泛,非平衡统计物理、非平衡热力学、相变最好都涉猎一些。这部分一定要读现代的书,因为相关文献大量采用Dirac符号的密度矩阵了,不熟悉阅读文献会有困难 作者:知乎用户 链接:https://www.zhihu.com/question/30129574/answer/192231905 来源:知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。 量子力学:张永德的《量子力学》+《高等量子力学》套装不错。顾樵的没有读过。其他人的入门级别《量子力学》我也没有读过。入门有困难,可以参考上海交大卢文发的《量子力学和统计力学》,专门为了只学过高数、线代和大学物理的学生设计的。当然了,作为一个有志学习物理的孩子看这本太浅了,快速入门之后必须辅以更专门的教材。另外有一本汤森德的《量子物理》也是这种“入门”性质的,给读者掰扯明白概念,打造一座从经典物理过渡到量子力学的桥梁。这一等级的书还有Griffiths的。但是这本书入门来说过于厚了,专门的话又不够深入。Shankar的可能好点。进阶一点的首推J. J. Sakurai的《现代量子力学》。读读前几章就够了,后边的话还有其他好书:Cohen-Tannoudji出了翻译版,我经常翻看;另外Schiff的和梅西亚的也可以拿来参考。梅西亚的数学附录补充了许多必要的数学。北大曹昌祺《辐射光场的量子统计理论》开头又总结了一大段对量子力学的思考,也值得读读。不同的《量子力学》书名的大部头书,内容可能差别很大,有志钻研的同学可以多做涉猎。特别是文献里常常引用的书。当然反例也有,D. Chandler的《现代统计力学》导论经常出现在科研论文的参考文献里,但是内容过于简炼,对深入帮助不大。曾谨言的书好在汇总了大量的技术,解题遇到困难去读卷一卷二往往能有效果。我当年是读这两本入门的。还以为物理系的一学年《量子力学》(我天大的四大力学和数学物理方法都是一整个学年的量)会把这两卷全讲完呢。到了研究生我也没有读完。惭愧。量子散射有单独的书看:Roger Newton《波和粒子的散射理论》、John Taylor的《散射理论》、朝永振一郎的《量子力学中的数学方法》、M. S. Child的Molecular Collision Theory 作者:知乎用户 链接:https://www.zhihu.com/question/30129574/answer/192231905 来源:知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。 数学物理方法:我读的第一本是梁昆淼第二版。后来觉得复变函数的知识不够,就读了钟玉泉《复变函数论》反复读过好几遍。当时曾经做武仁的《数学物理方法习题集》无压力。不过现在用留数算积分还是不太熟。常年不用忘得快。下半部分数学物理方程也是如此,我在山东大学特别上了课,结果还是忘的差不多了。同时我读过的丁同仁、李承志的《常微分方程》以及《常微分方程几何理论与分支问题》、谷超豪、李大潜的《物理学中的偏微分方程》这几本书也是忘的很快。北大的新版《数学物理方法》(博雅塔的灰白封面)在前边放了三章泛函分析的内容进去,真是好事。Sadri Hassani的《数学物理》是极好的,读起来非常有故事性,来龙去脉交代的清晰。值得拥有。更加硬核的书推荐Whittacker的 A Course of Modern Analysis: an introduction to the general theory of infinite processes and of analytic functions; with an account of the principal transcendental functions,还有Alfken等人的Mathematical Methods for Physicists: A Comprehensive Guide。超级厚大厚本。再往后什么变分法、矩阵论、拓扑学、测度论什么的,根据个人爱好,能看进去多少看多少了。这里推荐Simon写的八本分析的书,前四本叫Modern Mathematical Physics,后边四本是他自己写的。阅读顺序正相反。 固体物理我读的书少。本科专业教材为黄红两色的黄昆那本,后来翻过山东大学王矜奉的固体物理(薄,入门快)、南京大学胡安的固体物理(内容会比较现代?现在已经没印象了),研究生有门课讲Kittel的固体物理;还查阅过Ashcroft & Mermin。不过个人觉得固体物理类似化学的《结构化学》,充斥着很多简化模型,且知识点分散,没有“系统”的感觉。 南大《计算物理》一学期就讲三件事:Lanczos法解本征值、赝势-平面波法算能带(不过期末大作业只需用Slater-Koster紧束缚,省了球谐函数的编程了)、量子蒙特卡罗(我现在都忘光了)。没有教材,极为硬核。主讲老师的博士论文在校史馆里供着,面对他我有极大压力。计算物理有两派教材:一派以技术为主,物理中的应用作为例子或者习题;另一派以问题为主,在处理具体问题的时候讲述用到的技术。两种方法各有千秋。我比较喜欢的一本是Tijssen的《计算物理学》。李新征、王恩哥合著的《分子及凝聚态系统物性的计算模拟》也不错。 《高等量子力学》一般需要包括:量子力学理论基础也就是Hilbert空间的理论、对称性(一般搞出三种对称性)、二次量子化、格林函数、散射、Dirac方程。在外国这种课较少,一般分散在厚一点的《量子力学》和琐碎一点的《固体理论》《量子多体理论》《量子场论》里。 以后的书就根据个人爱好了。目前来说,我觉得比较普适的进阶书籍有如下几种:Dirac,广义相对论。即使以后不用,拿这本书练练张量计算、指标计算也是好的。而且用的是流行的0-3,+---指标。梁灿彬,微分几何与广义相对论,不要被书名吓倒,学习狭义相对论和量子力学基础理论用来参考也是极好的。不做场论的话,上、中两册就够了。余扬政、冯承天,物理学中的几何方法,入手容易。赵荣侠,《测度与积分》目前已知最薄的讲泛函分析的书了。Quantum Field Theory for the Gifted Amateur,可以算是量子场论最简单的入门书了。而且其他课学的不好,这本书也有补充资料给补课。书后点评了各种进阶的书籍