¿Buen libro sobre la historia de la Mecánica Cuántica?

Hay un problema con los textos históricos, que la mecánica de matrices siempre se pasa por alto y, si se explica, se explica de forma completamente incorrecta. La idea principal de la mecánica de matrices es que los elementos de matriz fuera de la diagonal son los coeficientes de Fourier de las cantidades clásicas en las órbitas de Bohr. Esta idea no se menciona en ninguna parte con la excepción del artículo de Heisenberg, el Born Heisenberg Jordan "Dreimannarbeit", cierto texto de mecánica cuántica que leí hace veinte años (no recuerdo al autor, sospecho que fue Born, pero esto no t google para mí), y Wikipedia. El artículo de Wikipedia sobre Matrix Mechanics fue escrito para llenar este vacío desmoralizador en la literatura.

En mi opinión, el desarrollo de la mecánica matricial es el acontecimiento central en la historia de la mecánica cuántica. Todo lo anterior es a tientas hacia ella, y todo lo posterior es sólo aclaración y mejores cálculos. La mecánica de matrices parece haber sido entendida completamente solo por los autores originales y un puñado de otros, como Pauli, Dirac, Bethe.

Einstein y Schrödinger llegaron a la mecánica cuántica por un camino completamente diferente, lo que les permitió interiorizar los métodos matriciales. Siempre pensaron en los elementos de matriz de la única manera en que se presentan en los libros de texto modernos, como superposiciones de funciones de onda con operadores diferenciales actuando, no como los mejores análogos cuánticos posibles de los coeficientes de Fourier de las órbitas periódicas de Bohr.

Dicho esto, aquí hay algunos textos históricos. Creo que las mejores historias no se escriben como historias en absoluto, sino como monografías. Mi favorito personal para la teoría cuántica más antigua es

• Ter Haar "La vieja teoría cuántica"

Esta monografía explica las ideas de la mecánica cuántica anterior a Heisenberg, tal como las desarrollaron Wien, Planck, Einstein, Bohr, Sommerfeld, Pauli y otros. No incluye el trabajo de Kramers y Heisenberg.

Aparte de la página de mecánica de matrices de Wikipedia, uno de los únicos desarrollos de mecánica de matrices en la literatura que comprende parece ser:

• Connes "Geometría no conmutativa"

Los primeros capítulos de este maravilloso texto de matemáticas, en su mayoría no relacionado, contienen una presentación del desarrollo lógico de la mecánica de matrices que es 100% precisa en términos de contenido técnico y muy cercana al razonamiento original de Heisenberg. Pero no es un libro de historia.

Una vez que obtenga la mecánica de matrices, los documentos originales son suficientes para reconstruir lo que todos estaban pensando, estos están aquí:

• BL van der Waerden "Fuentes de la mecánica cuántica"

Para el desarrollo de la mecánica ondulatoria, hay muchas buenas fuentes, básicamente todos los libros de mecánica cuántica. La mecánica ondulatoria era bastante entendida por todos, porque estaba en el estilo de la generación anterior. El libro de Dirac da una explicación razonable del formalismo de la mecánica cuántica tal como se entendía mejor hasta que Feynman y Schwinger lo revolucionaron todo. Para esta era, hay

• "QED y los hombres que lo hicieron" por Schweber

que se lee mejor con la excelente colección de reimpresiones de Schwinger

• "Artículos seleccionados sobre electrodinámica cuántica" J. Schwinger

Para mí, las partes importantes generalmente se dejan fuera de todo esto. La integral de trayectoria solo se explica correctamente en la década de 1970, por otros autores además de Feynman, aunque tanto Dyson como Mandelstam la explicaron bien en la década de 1950. Las presentaciones de Feynman son bastante buenas, pero no dan las explicaciones más claras de la relación con las integrales de Wiener o el tiempo imaginario. Feynman ciertamente entendió estas cosas, solo que no se presentan mejor en su libro o sus artículos (aunque son de lectura obligatoria, por supuesto).

Olvidé agregar el último desarrollo formal importante en mecánica cuántica, la integral de Grassmann. Llamar a este periódico escandalosamente descuidado es la subestimación del siglo. ¡ Mandelstam es básicamente la única persona que cita este documento!

• DJ Candlin, Nuevo Cimento 4, 224 (1956)

Esta es la fuente original de todos los métodos Grassmann usados ​​por todos hoy en día. El autor no aparece en ninguna otra parte de la literatura teórica (podría volver a aparecer como un experimentalista veinte años después, o tal vez sea otra persona con el mismo nombre), pero este artículo es un gran clásico. Un trabajo convergente similar se debe a Salam y sus colaboradores, a Berezin en la Unión Soviética, a Feynman y otros, pero nadie tuvo la idea correcta excepto Candlin, y todos lo copian sin atribuirlo, hasta que a fines de la década de 1960, todos atribuyen falsamente los resultados. al libro de texto de mecánica cuántica de Berezin de 1960. Para ser justos, Berezin fue un poco más allá, pero el artículo de Candlin es más claro y es diez años anterior.

Te puede gustar Inward Bound de Abraham Pais.

El autor era un físico de partículas. El libro es principalmente una historia de la física de partículas, pero la mecánica cuántica está muy entrelazada. Por lo demás, cumple perfectamente con tus criterios.

Aunque data de 1966, y solo cumple con sus requisitos de matemáticas, "el desarrollo conceptual de la mecánica cuántica" de Max Jammer sigue siendo una buena lectura. Revisé Web of Science para ver las reseñas que citaban al Jammer y encontré http://dx.doi.org/10.1119/1.15057 , "CARTA DE RECURSOS HP-1 - HISTORIA DE LA FÍSICA" (AMERICAN JOURNAL OF Physics , Volumen: 55, Número: 8, Páginas: 683-691, Publicado: AGOSTO DE 1987).

Con suerte, es un uso justo incluir la página relevante aquí como PNG,

La autobiografía de Werner Heisenberg sería una buena elección. No está escrito en fórmulas, pero Heisenberg realmente muestra cómo su punto de vista sobre el tema evolucionó década tras década y habla sobre los principales impactos en él y la teoría de la mecánica cuántica.

Si quieres teoría, te sugiero el influyente clásico de Von Neumann Fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica . La "Descripción del libro" en Amazon lo dice todo.

Una mezcla de ambos es el primer capítulo de Weinbergs The Quantum Theory of Fields , que principalmente cuenta la historia del surgimiento de QFT.

Secundo el libro de Jammer. Está bien planteado conceptualmente. En contraste con esto, el libro de Pais ("Inward Bound") intenta catalogar cronológicamente los eventos. Entonces, depende de lo que estés buscando exactamente.

Aparte de estos dos, hay otros libros que son limitados y enfocados en temas de física cuántica. ej., hay

• "El tigre y el tiburón: raíces empíricas del dualismo onda-partícula" de Wheaton y
• La "teoría del cuerpo negro y la discontinuidad cuántica" de Kuhn
• "De los números c a los números q" de Darrigol

Hay una historia de seis volúmenes de la mecánica cuántica de Jagadish Mehra y Helmut Rechenberg. Se llama "El desarrollo histórico de la mecánica cuántica". Creo que este trabajo de 6 volúmenes es imprescindible. Detalla a los científicos, la vida en las universidades y, lo que es más importante, el desarrollo de las ideas físicas. Un volumen está dedicado a la obra de Heisenberg, otro a la de Dirac, uno a la de Schrödinger y muchas otras cosas interesantes. Puede que no todos estén de acuerdo, pero creo que este es un volumen autorizado sobre el desarrollo histórico de la mecánica cuántica. Sin embargo, no cuenta con el desarrollo de las teorías cuánticas de campos ni de la electrodinámica cuántica.

La teoría cuántica de 553 páginas en la encrucijada: reconsideración de la Conferencia Solvay de 1927 de Guido Bacciagaluppi y Antony Valentini (2009) está disponible de forma gratuita en línea.

Old Quantum Theory de Tomonaga está en forma de libro de texto, que podría ser útil si se lee junto con una exposición histórica seria, como la de Jammer, en mi humilde opinión.