现代量子力学（第2版） [Modern Quantum Mechanics(Second Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

2005年底，我们影印出版了由美国夏威夷大学段三复教授整理修订的著名理论物理学家Sakurai的遗著《现代量子力学（第2版）》，1994年修订版。这部量子力学的精品教材以其简洁、独特的写作风格闻名于世。由于它的内容选取、讲授深度、设定的读者对象与我国理工科研究生基础理论课《高等量子力学》相吻合，因此我们强烈地向读者作了推荐。该书影印出版后，受到了读者的普遍欢迎。前不久，有幸见到了湖南大学物理系刘全慧教授的一篇博文《读一部高等量子力学著作，享一段快意人生》。该文评价Sakurai的《现代量子力学（第2版）（影印版）》精妙之处在于“抓住了量子力学的灵魂”，对书中关于对称性的处理方法大为赞赏。文中谈到他在网上调研结果，美欧大学物理系研究生高量课程教师中，推荐使用该书的比例超过80%。此外，文中也指出了该版的一些不足之处。

内页插图

目录

Foreword to the First Edition
Preface to the Revised Edition
Preface to the Second Edition
In Memoriam
1 I Fundamental Concepts
1.1 The Stem-Gerlach Experiment
1.2 Kets,Bras,and Operators
1.3 Base Kets and Matrix Representations
1.4 Measurements,Observables,and the Uncertainty Relations
1.5 Change of Basis
1.6 Position,Momentum,and Translation
1.7 Wave Functions in Position and Momentum Space

2 I Quantum Dynamics
2.1 Time-Evolution and the Schrodinger Equation
2.2 TheSchrodingerVersustheHeisenbergHcture
2.3 Simple Harmonic Oscillator
2.4 Schrodinger's Wave Equation
2.5 Elementary Solutions to Schrodinger's Wave Equation
2.6 Propagatorsand Feynman Path Integrals
2.7 PotentialsandGaugeTransformations

3 I Theory of Angular Momentum
3.1 Rotations and Angular-Momentum Commutation Relations
3.2 Spin Systems and Fhute Rotations
3.3 S0（3）, SU（2）, and Euler Rotations
……
4 Symmetry in Quantum Mechanics
5 Approximation Methods
6 I Scattering Theory
7 Identical Particles
8 Relativistic Quantum Mechanics
A Electromaenetic Units
B Brief Summary of Elementary Solutions to Schrodinger's Wave Eauation
C Proof of the Angular-Momentum Addition Rule Given by Equation （3.8.38）
Bibliography
Index

前言/序言

经典力学的高级进阶与现代物理的基石 书名： 场论与广义相对论导论 作者： [此处可以虚构一位资深物理学家的名字，例如：阿瑟·麦克斯韦，或留空] 页数： 约 800 页 出版社： [虚构出版社名称，例如：大学前沿科学出版社] 内容概要 本书旨在为掌握了基础微积分、线性代数以及标准研究生阶段“经典力学”课程（如拉格朗日和哈密顿力学）的学生，提供一套严谨且深入的理论框架，以迎接粒子物理学、量子场论（QFT）以及现代引力理论的挑战。本书不侧重于量子力学的具体应用（如薛定谔方程的解法或角动量理论的细节），而是着眼于描述物理系统的运动规律和时空结构的更深层次的数学语言。 本书的核心在于构建一个统一的、基于变分原理的理论框架，将电磁学、引力和经典场论融合于一个连贯的结构中。它强调的是场的概念，而非孤立的粒子，这是理解现代物理学的关键转变。 第一部分：经典场论的数学结构 本部分首先复习了牛顿力学到拉格朗日力学的推广，并迅速过渡到连续介质和场论的描述。 第一章：从点粒子到连续系统 泛函导数与变分原理的推广： 详细介绍作用量泛函 $S[phi(x)]$ 及其变分 $delta S = 0$ 的物理意义。引入欧拉-拉格朗日方程在空间和时间维度上对场函数 $phi(mathbf{x}, t)$ 的推广。 拉格朗日密度与守恒律： 深入探讨拉格朗日密度 $mathcal{L}(phi, partial_mu phi)$ 的构造。使用诺特定理（Noether's Theorem）作为核心工具，推导能量-动量张量 $T^{mu u}$、电荷密度以及其他守恒量。重点分析能量守恒的严格推导，这为后续的量子化奠定了基础。 张量分析基础回顾： 鉴于后续内容对四维时空的要求，本章对狭义相对论下的四维矢量、张量、协变导数和洛伦兹变换进行了必要的复习和深化，为理解狭义相对论中的场奠定数学基础。 第二章：电磁场作为相对论性场 四维势与场的张量表示： 将电磁学从麦克斯韦方程组的矢量形式提升到协变形式。引入四维电磁势 $A^mu = (phi/c, mathbf{A})$，并定义电磁场张量 $F_{mu u} = partial_mu A_ u - partial_ u A_mu$。 作用量原理与麦克斯韦方程： 证明 $F_{mu u}$ 的作用量密度 $mathcal{L}_{EM} = -frac{1}{4} F_{mu u} F^{mu u}$ 可以通过变分原理严格导出完整的麦克斯韦方程组（包括库仑定律和安培定律的相对论形式）。 规范不变性与电荷守恒： 深入探讨电磁理论中的规范选择自由度，及其与电荷守恒定律的内在联系。本章强调，规范不变性是规范场论的根源。 第二部分：哈密顿力学在场论中的应用 本部分将经典力学的哈密顿表述推广到无穷多个自由度的系统，即场。 第三章：经典场论的哈密顿表述 正则对易关系与泊松括号的推广： 将点粒子的泊松括号 ${mathbf{q}, mathbf{p}} = 1$ 推广到场量与其共轭动量密度 ${phi(mathbf{x}, t), pi(mathbf{y}, t)} = delta(mathbf{x}-mathbf{y})$ 的形式。 哈密顿密度与演化方程： 定义场论的哈密顿密度 $mathcal{H}$，并导出描述场量随时间演化的哈密顿方程 $frac{partial phi}{partial t} = {phi, mathcal{H}}$。 自由标量场（Klein-Gordon场）的分析： 作为对场论哈密顿表述的第一个实例，详细求解自由（无质量、无相互作用）的Klein-Gordon场的正则量化过程（此部分仅停留在经典层面的处理，为后续的量子化做准备）。 第三部分：时空的几何化——广义相对论基础 本部分侧重于将引力视为时空几何的描述，完全脱离了牛顿引力中的“力”的概念。 第四章：微分几何与黎曼流形 流形、坐标图与切空间： 介绍广义相对论所需的现代微分几何工具，包括流形的概念、坐标变换下的张量变换律。 度规张量与测地线： 引入度规张量 $g_{mu u}$ 作为描述时空曲率的核心对象。推导测地线方程，阐明物体在弯曲时空中自由运动的路径本质上是“直线”。 联络系数与协变导数： 详细解释黎曼几何中的关键概念——克里斯托费尔符号（Christoffel Symbols），作为描述曲率的非线性连接，并定义张量在弯曲时空中的协变导数 $ abla_mu$。 第五章：爱因斯坦场方程 里奇张量与标量曲率： 通过对度规的二次微分运算，定义里奇张量 $R_{mu u}$ 和里奇标量 $R$。 爱因斯坦-希尔伯特作用量： 构建描述引力的核心作用量 $S_G = int d^4x sqrt{-g} R / (16pi G)$。 引力场的动力学方程： 通过对 $S_G$ 进行变分，严格推导出爱因斯坦场方程 $R_{mu u} - frac{1}{2} R g_{mu u} = frac{8pi G}{c^4} T_{mu u}$。重点分析能量-动量张量 $T_{mu u}$ 在该方程中的源项作用，并探讨静态、球对称解（史瓦西解）的物理意义，但深入的解法留给专业引力学的教材。 总结与展望 本书构建了一个从经典场到几何引力的统一框架。它强调了作用量原理作为物理定律的基石，以及张量分析作为描述自然界相互作用的通用语言。本书的重点在于理论结构的严密性，而非具体物理现象的计算。通过对经典场论和广义相对论的系统学习，读者将为深入研究量子场论中相对论性的粒子模型，以及现代宇宙学对时空本质的探索做好充分的理论准备。本书特别避免了对薛定谔方程的详细讨论，而是专注于场和时空的连续性描述。