现代统计力学导论 [Introduction to Modern Statistical Mechanics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 钱德勒 著，鞠国兴 译

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• 统计力学
• 现代统计力学
• 热力学
• 物理学
• 凝聚态物理
• 相变
• 涨落
• 非平衡态
• 计算物理
• 理论物理

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040366082

版次：1

商品编码：11187567

包装：平装

外文名称：Introduction to Modern Statistical Mechanics

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：256

正文语种：中文

内容简介

　　统计力学的近期进展已经使该领域发生了革命性的变化，使其成为自然科学所有领域中必不可少的基础。这些重要的发现先前仅涵盖在高等教材中，《现代统计力学导论》为已经学习了三个学期微积分并具有热力学和量子理论基础知识的学生设计了一种自给的处理方法来呈现这些发现。
　　《现代统计力学导论》包含了统计力学基础的一些简明解释，例如测量与系综平均之间的关系、平衡涨落和稳定判据的讨论、勒让德变换的应用等，也探讨了统计力学的许多传统而初等的应用。更为重要的是，该书讨论了时间关联函数（包括涨落一耗散定理以及朗之万方程）、重正化群理论、蒙特卡罗模拟、液体结构等专题中的一些基本原理和基本方法。
　　全书有150多个练习题，也包含了几个计算机程序。书中的材料可以作为化学、生化、化学工程以及物理学等学科的高年级本科生以及研究生一学期的统计力学课程教学内容。

目录

译者序
前言
致学生
第一章 热力学基础
1.1 热力学第一定律与平衡
1.2 第二定律
1.3 第二定律的变分表述
1.4 应用：热力学平衡与温度
1.5 辅助函数和勒让德变换
1.6 麦克斯韦关系
1.7 广延函数和吉布斯一杜恒方程
1.8 强度函数
附加练习
参考文献

第二章 平衡条件和稳定性条件
2.1 复相平衡
2.2 稳定性
2.3 在相平衡中的应用
2.4 平面界面
附加练习
参考文献

第三章 统计力学
3.1 统计方法和系综
3.2 微正则系综和热力学的理性基础
3.3 正则系综
3.4 一个简单的例子
3.5 广义系综与吉布斯熵公式
3.6 无关联粒子系统的涨落
3.7 平衡分布函数的另一种导出方法
3.7.1 熵的广延性
3.7.2 微正则系综
3.7.3 正则系综
附加练习
参考文献

第四章 无相互作用的（理想）系统
4.1 占有数
4.2 光子气体
4.3 声子气体或冷固体中原子位置的涨落
4.4 实际粒子的理想气体
4.4.1 玻色子
4.4.2 费米子
4.5 金属中的电子
4.6 经典理想气体，经典极限
4.7 无结构经典粒子理想气体的热力学
4.8 稀薄原子气体
4.9 稀薄双原子分子气体
4.1 0 气体的化学平衡
附加练习
参考文献

第五章 相变的统计力学理论
5.1 伊辛模型
5.2 晶格气体
5.3 硝缺对称性和关联范围
5.4 平均场理论
5.5 平均场理论的变分法
5.6 重正化群（RG）理论
5.7 二维伊辛模型的RG理论
5.8 二能级量子力学系统和伊辛模型之间的同构
附加练习
参考文献

第六章 统计力学中的蒙特卡罗方法
6.1 轨迹
6.2 蒙特卡罗轨迹
6.3 非玻尔兹曼抽样
6.4 量子蒙特卡罗方法
附加练习
参考文献
附录

第七章 经典流体
7.1 相空间中的平均
7.2 约化位形分布函数
7.3 可逆功定理
7.4 g（r）与热力学性质
7.5 衍射法测量g（r）
7.6 液体中的溶剂化作用与化学平衡
7.7 分子液体
7.8 硬盘系统的蒙特卡罗模拟
附加练习
参考文献
附录

第八章 非平衡系统的统计力学
8.1 近平衡系统
8.2 昂萨格回归假设和时间关联函数
8.3 应用：化学动力学
8.4 另一个应用：自扩散
8.5 涨落耗散定理
8.6 响应函数
8.7 吸收
8.8 摩擦力和朗之万方程
附加练习
参考文献
索引

现代统计力学导论 (Introduction to Modern Statistical Mechanics) 书籍简介 本书旨在为读者提供对现代统计力学理论的深入而全面的理解。统计力学作为连接微观物理世界与宏观热力学现象的桥梁，其理论框架的建立是现代物理学，特别是凝聚态物理、粒子物理和宇宙学等领域不可或缺的基础。本书的结构设计力求严谨而富有逻辑性，从基础概念的阐述开始，逐步过渡到复杂系统的处理，最终涵盖当前研究的前沿课题。 第一部分：基础与统计描述 本书伊始，我们首先回顾经典热力学的基本原理，为后续统计力学方法的引入奠定基础。随后，重点转向统计力学的核心概念：系综理论。我们详细阐述了微正则系综（Microcanonical Ensemble）、正则系综（Canonical Ensemble）和宏正则系综（Grand Canonical Ensemble）的构建及其在处理不同边界条件下的物理系统中的应用。玻尔兹曼统计（Boltzmann Statistics）作为宏观系统与微观分子运动的联系，被细致推导，特别是对理想气体模型的分析，展示了如何从微观动力学性质导出宏观热力学量。 在经典统计力学部分，我们深入探讨了相空间（Phase Space）的概念、相体积的计算以及李ouville定理（Liouville's Theorem）在保守系统中的重要性。对于相互作用系统，我们引入了配分函数（Partition Function）作为核心计算工具，并讨论了如何通过配分函数计算系统的热力学量。针对经典系统的局限性，特别是当系统粒子数很大且能量较高时可能出现的“灾难性”结果（如黑体辐射问题），本书自然而然地引向了量子统计的必要性。 第二部分：量子统计力学 量子统计是现代物理学的基石。本部分聚焦于费米-狄拉克统计（Fermi-Dirac Statistics）和玻色-爱因斯坦统计（Bose-Einstein Statistics）。我们详细讨论了全同粒子概念的重要性，以及玻色子和费米子在量子统计中的行为差异。 对于费米子系统，我们着重分析了费米能级（Fermi Energy）、费米面以及在零温和有限温度下的电子气模型。这部分内容对于理解金属的电学和热学性质至关重要。对于玻色子系统，本书给予了相当的篇幅来讨论玻色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein Condensation, BEC）。从理想玻色气体的理论推导出发，我们详细阐述了临界温度的确定、凝聚体的性质，以及现代实验中实现和观测BEC的技术挑战与成果。 此外，我们还探讨了微扰论在量子统计中的应用，例如对弱相互作用系统的处理，以及如何利用量子场论的视角来理解低能激发态。 第三部分：相互作用系统与涨落 真实的物理系统几乎无一例外地存在粒子间的相互作用。本书在这一部分深入探讨了处理相互作用的理论方法。对于稀薄气体，我们应用维里展开（Virial Expansion）来描述偏离理想气体的行为。 对于更密集的系统，我们转向了格林函数方法（Green's Function Method）在统计力学中的应用。这是现代理论物理学分析涨落和响应函数的核心工具。我们清晰地介绍了时间排序算符、因果性格林函数以及它们的谱分解。通过这些工具，读者可以学习如何计算关联函数，进而理解系统的动态性质和响应特性（如电导率、热导率等）。 涨落理论是统计力学的精髓之一。我们通过涨落-耗散定理（Fluctuation-Dissipation Theorem）将系统的热力学涨落与它对外部场的响应联系起来，展示了这一深刻的物理普适性。 第四部分：相变与临界现象 相变是统计力学中最引人注目的现象之一。本书系统地介绍了处理一级相变（如熔化、沸腾）和二级相变（如铁磁性、超导性）的理论框架。 我们详细分析了平均场理论（Mean-Field Theory），例如朗道（Landau）的相变理论，用以定性描述相变的性质和序参量（Order Parameter）的行为。然而，平均场理论的局限性促使我们进入更精确的范畴：重整化群（Renormalization Group, RG）理论。RG方法被认为是理解临界现象的现代基石。本书将详细阐述其基本思想，包括固定点、标度律和普适性概念，解释了为什么不同物理系统在临界点附近表现出相同的普适行为。 第五部分：高级主题与现代应用 在全书的最后部分，我们将目光投向现代物理研究的前沿。 1. 非平衡态统计力学（Non-Equilibrium Statistical Mechanics）: 现实世界的大多数过程都处于非平衡态。我们介绍了玻尔兹曼输运方程（Boltzmann Transport Equation）及其稀疏近似，以及如何利用它来研究扩散、热传导和粘滞性。对于远离平衡的系统，我们讨论了耗散的系统动力学描述，如朗之万方程（Langevin Equation）和福克-普朗克方程（Fokker-Planck Equation）。 2. 蒙特卡洛方法与计算统计力学: 鉴于许多相互作用系统的解析解难以获得，本书强调了计算模拟的重要性。我们详细介绍了蒙特卡洛（Monte Carlo）方法，特别是梅特波利斯算法（Metropolis Algorithm），以及它在求解配分函数和平均值方面的应用。此外，对马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）方法的介绍，将使读者能够处理复杂的、高维的积分问题。 3. 拓扑序与量子信息: 简要介绍了超越传统朗道理论的相变——拓扑相变。这部分内容涉及拓扑绝缘体和拓扑超导体等前沿概念，展示了统计力学在新兴物理分支中的强大解释力。 目标读者 本书适合具备扎实微积分和基础线性代数知识的物理学、化学工程、材料科学及相关理工科专业的高年级本科生和研究生。它既可作为一门深入的统计力学课程教材，也可作为科研人员回顾和深化理论基础的参考书。本书通过严谨的数学推导、清晰的物理图像和丰富的实例，确保读者能够真正掌握现代统计力学的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对物理学充满好奇的业余爱好者，常常在网上搜寻能够帮助我理解复杂物理概念的书籍。《现代统计力学导论》这本书，我是在一个物理学论坛上被一位资深用户强烈推荐的。他提到这本书在理论的深度和广度上都做得相当出色，并且能够很好地连接宏观的热力学现象与微观的粒子行为。我之所以对它感兴趣，是因为我总觉得物理学的很多现象背后都隐藏着统计规律，而统计力学正是揭示这些规律的关键。这本书的出版年份也让我觉得它足够“现代”，能够包含近些年统计力学领域的一些重要发展。我尤其期待书中关于相变和临界现象的章节，这部分内容在凝聚态物理、粒子物理甚至生物统计学等领域都有着广泛的应用。虽然我承认，我可能需要花费比一般读者更多的时间来消化它，但我相信，这本厚重的著作所能带来的知识回报将是巨大的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大方，沉甸甸的纸张触感很好，让人立刻对其内容产生了期待。我一直对统计力学这个领域颇感兴趣，但苦于基础不够扎实，许多更深入的课题总是难以入门。听说这本《现代统计力学导论》是许多学者的推荐读物，所以毫不犹豫地入手了。拿到书后，我翻看了目录，发现它涵盖了从基础的玻尔兹曼分布、配分函数，到量子统计、相变理论等多个重要章节，这让我对学习的完整性有了信心。虽然我还没来得及深入阅读，但从目录的编排和章节的划分来看，它似乎提供了一个循序渐进的学习路径，能够帮助读者逐步建立起对现代统计力学框架的理解。我特别关注的是其中关于蒙特卡洛方法和模拟的部分，这在现代科学研究中扮演着越来越重要的角色，希望这本书能为我在这方面提供扎实的理论基础和实用的指导。总的来说，这本书给我留下了专业、系统、有深度的好印象，期待它能成为我学习统计力学道路上的重要伙伴。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些真正想理解统计力学精髓的人准备的。我花了几个晚上粗略地浏览了一下，发现它的语言风格相当直接，没有太多花哨的修饰，更注重概念的清晰呈现和数学推导的严谨性。例如，在讲解熵的定义时，作者并没有停留在宏观的热力学熵，而是深入到微观状态的数量，并辅以详细的数学证明，这让我对熵的本质有了更深层次的认识。而且，书中似乎还引入了一些前沿的理论，比如非平衡态统计力学的一些基本概念，这对于我来说是非常具有吸引力的。我注意到其中一些章节的习题设计得相当有挑战性，这预示着这本书不仅仅是理论的介绍，更是一个需要读者积极思考和动手实践的学习工具。虽然它的深度可能对初学者来说有些挑战，但对于有一定物理或数学基础，并且希望将统计力学应用到更广泛领域的人来说，这绝对是一本值得投入时间和精力的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它是一座通往统计力学殿堂的坚实桥梁，但这座桥需要使用者付出努力才能走过。我之前对统计力学的了解主要停留在一些基础的公式和概念层面，比如理想气体的比热等等，但对于其背后的深刻思想和应用，一直感到模糊。《现代统计力学导论》的出现，恰好填补了这一空白。我注意到书中并没有回避复杂的数学推导，而是鼓励读者去理解推导过程，从而掌握其精髓。我尤其欣赏它对于量子统计部分的处理，据我了解，这是统计力学中一个非常重要且具有挑战性的分支，很多书籍都可能草草带过。这本书的出现，让我看到了深入学习量子统计物理学的希望。我已经迫不及待地想开始阅读，希望通过这本书，能够真正理解统计力学如何解释从微观粒子行为到宏观物质性质的巨大跨越，并将其知识运用到我所研究的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排方式给我留下了深刻的印象。在每一章的开始，作者似乎都清晰地界定了本章的学习目标，并且在后续的论述中，始终围绕着这些目标展开。这对于我这样容易在学习过程中迷失方向的人来说，是非常有益的。我注意到书中采用了大量的图示和表格，来辅助理解一些抽象的概念，比如在解释配分函数的意义时，用了不少图来可视化不同能量状态的分布。这种图文并茂的方式，大大降低了阅读的门槛。而且，我翻阅到关于统计系综的部分，作者似乎对正则系综、巨正则系综等进行了非常详细的区分和阐述，并且给出了它们之间的联系，这在我之前接触的资料中并不多见。这种细致的梳理，有助于建立起对统计物理学基本框架的清晰认知。我非常期待阅读完这本书后，能够更加自信地去 tackling 更多复杂的物理问题。

评分☆☆☆☆☆

不错，早就想买了。

评分☆☆☆☆☆

《现代统计力学导论》包含了统计力学基础的一些简明解释，例如测量与系综平均之间的关系、平衡涨落和稳定判据的讨论、勒让德变换的应用等，也探讨了统计力学的许多传统而初等的应用。

评分☆☆☆☆☆

书非常不错,值得推荐!

评分☆☆☆☆☆

必须有一点一滴积累的过程。当结果出现在面前时，是如此的自然，简洁，优美，而发现的过程却漫长而艰辛。裁成天地之道，辅相天地之宜。

评分☆☆☆☆☆

京东送货快，价格实惠。经典的书籍，需要抽时间慢慢品味。书籍是人类进步的阶梯。温故而知新，有时间的话还需要多看几遍。如果想从量变达到质变，

评分☆☆☆☆☆

挺好的，经典书籍，喜欢。挺好的，经典书籍，喜欢。挺好的，经典书籍，喜欢。

评分☆☆☆☆☆

好书值得买，多学点开阔思路。

评分☆☆☆☆☆

京东送货快，价格实惠。经典的书籍，需要抽时间慢慢品味。书籍是人类进步的阶梯。温故而知新，有时间的话还需要多看几遍。如果想从量变达到质变，

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