量子混沌理論 第3版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] Fritz Haake（F. 哈剋） 著

圖書標籤:

• 量子力學
• 混沌理論
• 非綫性動力學
• 量子混沌
• 經典混沌
• 開放係統
• 散射理論
• 量子計算
• 統計物理
• 數學物理

店鋪： 悅讀時代圖書專營店

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510094668

商品編碼：28279945946

包裝：平裝

齣版時間：2015-08-01

基本信息

書名：量子混沌理論 第3版

定價：99.0元

作者：（德）Fritz Haake（F. 哈剋）

齣版社：世界圖書齣版公司

齣版日期：2015-08-01

ISBN：9787510094668

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是一部研究量子混沌的經典教程，隨著近年來這個新興領域的快速發展，本書中近發展成果包括其中，使得這本書內容更加完善。書中詳細講述瞭非綫性動力係統的量子方麵、區分規則和不規則運動的量子標準、反酉對稱（一般化時間反演）、矩陣理論、並且詳細講述瞭耗散係統的量子力學。每章都有問題精選，可以更好地幫助讀者檢驗所學到的新方法和新理論。除瞭大量的更新和修訂；在這新的版本中全麵展開講述瞭譜波動知識；插入一章講述經典哈密頓混沌，用瞭大量的篇幅展示瞭半經典理論的發展，自稱體係。
目次：導引；時間反演和酉對稱；能級排斥；矩陣理論；能級聚簇；能級動態；量子局部化；耗散係統；經典哈密頓混沌；經典軌道中的半經典角色；矩陣理論的超分析。
讀者對象：物理專業的研究生、教師和相關的科研人員。

目錄

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作者介紹

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Fritz Haake（F. 哈剋,德國） 是學者，在數學和物理學界享有盛譽。本書凝聚瞭作者多年科研和教學成果，適用於科研工作者、高校教師和研究生。

文摘

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序言

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跨越認知的邊界：探尋復雜係統的深層邏輯 一、 理論物理學的宏大敘事與微觀世界的微妙平衡 本書並非聚焦於量子力學或經典混沌理論的任何一個孤立分支，而是深入剖析瞭橫跨兩個看似對立領域的深刻洞察力。我們旨在構建一座橋梁，連接起決定星辰軌跡的宏大規律與亞原子粒子瞬息萬變的概率雲。 第一部分： 經典動力學的極限與復雜性的萌芽 在深入探討“量子”的領域之前，理解經典物理學在描述真實世界時的內在局限性至關重要。本部分將從拉格朗日和哈密頓力學的完備性齣發，逐步揭示其在處理高維、非綫性係統時的脆弱性。 相空間幾何的幾何學意義： 詳細闡述相空間的構造，如何通過相軌跡來可視化係統的演化。著重分析保守係統（如行星軌道）的穩定性與周期性，為後續引入耗散性做鋪墊。 對初始條件的敏感依賴性： 引入龐加萊截麵作為分析工具，清晰展示瞭如何從周期性軌道過渡到準周期性運動，並最終形成對初始條件極其敏感的混閤流。此處將詳細剖析洛倫茲吸引子、彭羅斯–福卡爾德吸引子等經典拓撲結構，強調其在確定性係統內産生的不可預測性。 拓撲不變量與信息耗散： 探討李雅普諾夫指數的物理含義——衡量係統局部分離速度的指標。通過計算不同係統的李雅普諾夫譜，展示信息如何在時間演化中被有效地“抹平”或轉化為熱力學熵。此部分嚴格區分瞭“隨機性”與“混沌性”的本質區彆，即：混沌是確定性過程的復雜錶現，而非隨機噪聲的直接産物。 第二部分： 統計力學與熱力學視野下的宏觀湧現 復雜性並非僅是微觀層麵行為的簡單疊加，而是一種從統計平均中湧現齣的新穎屬性。本部分將聚焦於統計力學的視角，理解微觀的不可微預測性如何轉化為宏觀可測的規律。 正則係綜與巨正則係綜的適用性： 迴顧玻爾茲曼分布、麥剋斯韋-玻爾茲曼速度分布，並將其擴展到處理非平衡態係統時的挑戰。重點分析瞭“平均場理論”是如何試圖簡化復雜相互作用的，以及其在係統接近臨界點時失效的原因。 非平衡態熱力學： 引入對流體的描述——納維-斯托剋斯方程。分析湍流現象作為宏觀混沌的終極體現，討論其在能量級聯、渦鏇動力學中的統計特徵。探討普裏戈金的耗散結構理論，審視係統如何在遠離熱力學平衡的狀態下，自發組織齣有序的結構（如貝納爾對流）。 信息熵與係統復雜度的量度： 引入香農熵的概念，並將其應用於時間序列分析。探討如何利用信息論工具來量化一個復雜係統的不可預測程度，以及信息流在不同時間尺度上的傳輸效率。 第三部分： 拓撲相變與係統的邊界條件 本部分將視角的焦點轉嚮係統如何跨越“相變”的門檻，從一種穩定的行為模式過渡到另一種本質不同的行為模式。這為理解非綫性係統的演化提供瞭更廣闊的框架。 分岔理論的分類與應用： 詳細梳理費根鮑姆常數（Feigenbaum constants）的意義，將其視為普適性（Universality）在係統參數變化中的體現。分析鞍結點分岔、霍普夫分岔、Bifurcation等關鍵分岔點的幾何拓撲特徵及其對應的物理意義。 保守係統中的 KAM 理論（Kolmogorov-Arnold-Moser）： 深入探討 KAM 定理如何解釋在微小擾動下，大多數“可積”係統的“近周期軌道”的穩定性。此理論揭示瞭為什麼在許多物理係統中，雖然存在混沌的數學可能性，但實際觀測到的運動仍保持一定的可預測性。這涉及到小刻度上的“海洋”與大刻度上的“島嶼”結構。 耗散係統的吸引子分類： 總結吸引子的拓撲性質，從簡單的定點、極限環到復雜的奇異吸引子。通過對這些吸引子的研究，可以揭示係統長期演化的最終“命運”——無論初始條件如何，係統最終都會收斂於這些固定的幾何形狀。 第四部分： 現實世界中的復雜動力學案例分析 理論的最終價值在於其對實際問題的解釋力。本部分將選取跨越不同學科的經典案例，演示上述理論工具的實際應用，著重強調係統的尺度效應和多重反饋機製。 生態學中的種群動態模型： 分析邏輯斯蒂映射（Logistic Map）的倍周期分岔序列，說明環境波動如何導緻種群數量的周期性崩潰或混沌波動。 材料科學中的臨界現象： 討論平均場理論在描述磁性材料的居裏點附近行為時的不足，以及重整化群（Renormalization Group）方法如何成功處理尺度無關性（Scale Invariance）的臨界指數。 金融市場的非綫性關聯： 探討如何應用高維時間序列分析技術，在避免隨機遊走假設的前提下，識彆市場波動中潛在的確定性結構，以及其與宏觀經濟指標的反饋關係。 結論： 復雜性科學的未來方嚮 本書總結瞭從精確定量到統計描述的思維轉變過程。我們認識到，真正的復雜係統往往處於經典可預測性和完全隨機性之間的“混沌邊緣”。未來的研究方嚮在於如何更有效地識彆和控製這些復雜係統中的關鍵耦閤參數，以及如何在海量數據中提取齣具有物理意義的低維動力學核心。這要求我們不僅精通單一學科的工具，更要具備跨學科的綜閤視角。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，用一個詞來形容就是“高冷而疏離”。作者的筆觸非常客觀，幾乎沒有注入任何個人情感或口語化的錶達。如果你期待一位熱情的“導遊”帶著你遊覽這個復雜的理論迷宮，那麼你會失望的。這裏的“導遊”更像是一位沉默的、站在遠處的“觀察者”，他為你指明瞭大緻的方嚮，然後就默許你自行探索。這種冷靜到近乎冷酷的敘事方式，雖然保證瞭理論的純粹性，卻極大地削弱瞭閱讀的親近感。我有時候需要反復閱讀同一段落兩三次，纔能確定我理解的“張力”和“耦閤”這些術語的精確含義，因為作者沒有提供任何通俗的比喻或生活化的類解來說明這些抽象概念。

評分☆☆☆☆☆

我得承認，我一開始是被這本書的某個章節標題吸引過來的，那個標題本身就充滿瞭哲學思辨的張力，讓我立刻聯想到瞭存在主義和蝴蝶效應的交匯點。然而，當我真正進入到對基礎概念的闡述時，我發現作者的敘事邏輯極其跳躍，仿佛他是在用一種近乎詩歌的節奏在描述物理現象。很多關鍵的數學推導過程被壓縮得異常精簡，或者乾脆用一個高度概括性的結論帶過，這對於我這種更偏愛“手把手”教學風格的讀者來說，是一種極大的挑戰。我感覺自己像是在攀登一座陡峭的山峰，山頂的風景或許壯麗，但到達的過程卻充滿瞭迷霧和需要自我摸索的岔路口。它要求讀者預先具備相當紮實的數學背景，否則很容易在中途迷失方嚮，而那些渴望從頭建立起完整知識體係的新手，可能會感到挫敗。

評分☆☆☆☆☆

關於它的深度和廣度，我必須承認，作者在構建理論框架時展現瞭驚人的野心。他試圖將不同領域——從統計物理到信息論，再到某種形式的拓撲學——編織成一個統一的敘事綫索。這種宏大的視野令人印象深刻，它成功地展示瞭一個學科內部的邊界是如何模糊和相互滲透的。但這種廣博也帶來瞭另一個問題：深度上的取捨。在某些關鍵的數學工具的介紹上，作者似乎是假設讀者已經“自然地”掌握瞭它們，很少進行專門的鋪墊或迴顧。這使得這本書更像是對特定領域內高級研究人員的“進階讀物”，它在嚮外拓展的同時，也意外地在嚮上抬高瞭讀者的門檻。它不是一本可以輕鬆拿來消遣的讀物，更像是一份需要你付齣巨大認知努力纔能獲取迴報的智力投資。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是一場視覺的盛宴，那種深邃的靛藍與跳躍的亮黃色交織在一起，仿佛宇宙中正在發生的某種劇烈而有序的能量交換。裝幀的質感也極其考究，拿在手裏沉甸甸的，能感受到印刷廠對細節的極緻追求。我花瞭足足有半個小時，隻是圍繞著它轉圈，欣賞那些復雜的幾何圖形和若隱若現的薛定諤方程片段。它不僅僅是一本書，更像是一件擺在書架上的藝術品，那種對美學的尊重，讓我對即將翻開的內頁充滿瞭敬畏。當然，拋開外在的華麗，這本書的排版布局也透露齣一種嚴謹的學術氣息，字體選擇非常清晰易讀，章節之間的留白恰到好處，引導著讀者的目光自然地嚮前流動，而不是被密密麻麻的文字所淹沒。這種對閱讀體驗的重視，遠超齣瞭我閱讀過的大部分專業書籍，讓人願意沉下心來，慢慢品味。

評分☆☆☆☆☆

這本書的案例研究部分，可以說是全書的亮點和敗筆並存。作者似乎很熱衷於引用一些非常前沿、尚未完全被主流科學界接受的實驗數據來佐證他的論點，這無疑拓寬瞭視野，展現瞭作者深厚的跨學科研究能力。比如他對某些復雜流體力學模型與生物係統信息處理效率的類比分析，讀起來令人拍案叫絕，充滿瞭啓發性。然而，這些“新奇”的案例往往缺乏足夠的背景介紹和實驗細節的支持，對於習慣瞭教科書式嚴謹論證的讀者來說，很容易産生“這是作者的一廂情願”的懷疑感。它更像是一場高水平的學術研討會記錄，而不是一本麵嚮廣泛讀者的科普讀物，更傾嚮於激發思考，而非提供標準答案。