Estoy muy interesado en la teoría cuántica y me gustaría aprender todo lo que pueda sobre ella. Seguí algunos tutoriales y leí algunos libros, pero ninguno me satisfizo por completo. Estoy buscando introducciones para principiantes que no dependan en gran medida del álgebra lineal o el cálculo, o que proporcionen una introducción suave a las matemáticas necesarias a medida que avanzan.
¿Cuáles son buenas guías introductorias a QM en este sentido?
Introducción a la Mecánica Cuántica por David Griffiths , ¡cualquier día! Solo tome este libro una vez e intente leerlo. Dado que no tiene experiencia previa, este es el libro para comenzar. Está dirigido a estudiantes que tienen una formación sólida en cálculo básico, pero asume muy poco material de fondo además de eso: Se introduce una gran cantidad de álgebra lineal de una manera esencialmente independiente.
Además, contiene todo el material básico esencial y ejemplos como el oscilador armónico, el átomo de hidrógeno, etc. La segunda mitad del libro está dedicada a la teoría de perturbaciones. Para estudiantes de primer año o de segundo año, este es un buen lugar para comenzar a aprender sobre QM, aunque algunas de las otras respuestas a esta pregunta sugieren libros que van un poco más allá o avanzan a un nivel más riguroso.
Para la mecánica cuántica, el original sigue siendo el mejor:
Es claro, es conciso y es completo. Todos los demás libros toman la mayor parte de su material de esta fuente.
Para una breve introducción básica a la mecánica cuántica, no hay nada mejor que:
Esto es muy bueno e intuitivo, y complementario a los libros restantes.
es pesado en buenos ejercicios y herramientas matemáticas. L&L incluye temas que no se cubren en ningún otro lugar. Los libros estándar de pregrado sobre mecánica cuántica no son muy buenos en comparación con estos y no deben usarse.
Un libro que requiere un mínimo de cálculo o matemáticas continuas es
Esto se enfoca en la investigación moderna y los sistemas discretos en computación cuántica. Si no sabes cálculo, apréndelo, pero es posible que encuentres este libro como el más accesible. Aunque es largo.
Sobre mecánica cuántica avanzada, hay buenos libros de Gottfried y de Sakurai. El libro de Berezin es también un gran clásico.
Para la integral de trayectoria, puede leer Feynman y Hibbs, pero me gusta más el artículo de Feynman de 1948 Reviews of Modern Physics. También hay un buen libro que cubre la integral de camino:
En mi opinión, la fuente original de la integral de trayectoria fermiónica sigue siendo la mejor:
Si quiere convencerse de que la mecánica cuántica es necesaria , debe recapitular el desarrollo histórico. Para esto, la siguiente fuente es buena:
También puede leer la página de Wikipedia sobre la teoría cuántica antigua para obtener un resumen esquemático, luego consulte la página sobre la mecánica de matrices . Esto explica la intuición que tuvo Heisenberg sobre los elementos de matriz, algo que no está en el libro de Dirac ni en ningún otro lugar. El razonamiento de Heisenberg también se encuentra en cierta medida en los primeros capítulos de este libro:
Este libro también es muy interesante por otras razones.
ESTÁ BIEN. Primero, necesitas un poco de comodidad en Álgebra Lineal. Vaya al sitio Open Courseware del MIT y mire la conferencia de álgebra lineal (videos) de Strang. Estos son geniales.
A continuación, vea los vídeos "Mínimo teórico" de Leonard Susskind. Representan el mínimo teórico que necesitas saber sobre mecánica cuántica. (es decir, el título del curso en video es mínimo teórico, pero de hecho es un curso sobre mecánica cuántica. Susskind es un gran maestro y los videos son geniales. Puede acceder a ellos en iTunes y YouTube. Buscar Susskind da conferencias sobre mecánica cuántica de Stanford, acaban de estrenarse (hace unas semanas)
Finalmente, el texto que desea es Principios de mecánica cuántica de Shankar. También es un gran maestro. Tiene algunas videoconferencias sobre física general, pero no tiene una videoconferencia sobre mecánica cuántica. No obstante, su libro es un gran libro para aprender. Cuesta alrededor de $ 70, pero si busca en Google (con PDF en su búsqueda de Google) puede tener suerte.
Si no está dispuesto a aprender el álgebra lineal en la que se basa toda la teoría de la mecánica cuántica, entonces realmente no tendrá mucha suerte para encontrar el tipo de libro de texto que busca. Me parece que lo que quieres es un libro de texto que te presente lo que se llama "física moderna". La mayoría de los textos de "física moderna" cubren conceptos de mecánica cuántica mientras permanecen principalmente en la tierra del álgebra. La mayoría de los libros de texto recomendados en las respuestas publicadas antes de la mía están repletos de cálculo.
Aprender a multiplicar matrices y vectores no es nada difícil: puedes aprenderlo de un Wiki, de YouTube o de Khan Academy. Una vez que sepa cómo hacerlo, le recomiendo encarecidamente los primeros capítulos del siguiente libro de texto:
"Mecánica cuántica: un enfoque de paradigmas" , por David H. McIntyre
Usé este libro la última vez que enseñé mecánica cuántica y a los estudiantes les gustó mucho. Puede aprender mecánica cuántica "real" de este libro utilizando la notación de soporte de Dirac utilizada en la investigación de física real y en la teoría de la información cuántica.
Una vez que aprenda cálculo, puede abordar cualquiera de los otros libros recomendados por otras respuestas, pero mi favorito personal, que lo prepararía para el trabajo de posgrado en teoría cuántica, es
"Un enfoque moderno de la mecánica cuántica" , por John S. Townsend.
Solía usar el texto de Griffiths debido a su popularidad y debido al énfasis tradicional en la función de onda. Sin embargo, mis alumnos no sacaron tanto provecho del texto de Griffith como de los dos que mencioné anteriormente. Además, ahora estoy convencido de que los estudiantes obtienen mejores resultados al aprender el enfoque de vector de estado en lugar de centrarse únicamente en la función de onda, ya que les permite leer artículos recientes sobre avances en la investigación de QM. No puedes hacer mucho con funciones de onda cuando tu experimento trata con espines de partículas o con polarizaciones de fotones.
Soy un gran admirador de Albert Messiah, 'Quantum Mechanics', ahora disponible (dos volúmenes encuadernados como uno solo) en un robusto libro de bolsillo de Dover, a un costo razonable.
No sé por qué esto ha pasado de moda: la gente se queja de que está demasiado orientado hacia la física nuclear. Bueno, soy un bioquímico físico convertido en deportista de resonancia magnética, y lo encuentro excelentemente adaptado a mis necesidades.
El problema aquí es que no hay buenos libros fáciles. El tema es intrínsecamente difícil. Quienes respondieron anteriormente citaron a Landau y Dirac; Landau es otro de mis favoritos, pero más duro que el granito. Dirac es brillante pero legendario por su dificultad. Leer a Dirac es como tratar de escalar una pared de mármol transparente: los puntos de apoyo para los pies y las manos no abundan. Landau (al menos) a menudo da una buena razón física de por qué tal o cual cosa debería ser así, antes de comenzar a escribir ecuaciones. Esté preparado para pasar mucho tiempo meditando sobre su significado.
Buena suerte.
Un libro de autoaprendizaje para pasar de la QM introductoria a la primaria es el libro de texto de mecánica cuántica de Claude Cohen-Tannoudji , que consta de dos volúmenes. Tiene un precio muy alto pero se lo merece. ¡Tiene todos los detalles de gloria en el interior! ( El libro de Shankar también es genial y está en el mismo nivel y también cubre integrales de trayectoria. El de Griffiths es solo introductorio, aunque también tiene algunos capítulos que otros libros en el mismo nivel no tienen)
Uno de introducción a QM elemental es Mecánica cuántica de Zettili: conceptos y aplicaciones . También contiene muchos ejercicios y muchos problemas resueltos.
Para dominar el conocimiento adquirido en los libros anteriores, se recomienda un libro de resolución de problemas (ambos enlaces de Amazon):
Estos libros estarán con usted desde este nivel hasta un nivel de doctorado. Libros muy útiles. Y a excepción de usarlos solo para dominar las cosas que los libros anteriores le han enseñado, encontrará que son muy útiles para dominar cosas de libros de texto más avanzados (graduados y estudiantes universitarios avanzados).
Creo que, tal vez con todas las recomendaciones de libros anteriores, también podría intentar seguir un curso de mecánica cuántica en línea adecuado. Conozco dos cursos tan excelentes que podrían ser de su interés.
Física cuántica por V.Balakrishnan . El instructor presenta todos los conceptos básicos de álgebra lineal que necesita, pero tendrá que trabajar muy duro por su cuenta porque también presentará muchas otras matemáticas sofisticadas que podría necesitar (por ejemplo, hablará sobre espacios L^2). .) No conozco un libro adecuado que vaya junto con el curso (Otros podrían recomendarlo)
NOTA: Revisé el libro de R.Shankar "Principal de mecánica cuántica". Va bastante bien con el curso en línea anterior.
Física cuántica de JJ Binney . Este también es un curso introductorio muy bueno que se imparte a estudiantes de pregrado en Oxford. Esto podría ser algo que te ayudará mucho. El libro que acompaña al curso también está disponible del mismo autor (sin costo) aquí .
Aunque hay toneladas de notas de conferencias disponibles en línea. Encontré que esto es extremadamente útil.
El curso QM de Alan Adams en el MIT es muy, muy asombroso. En mi humilde opinión, él es el mejor profesor. La mejor parte es que inspira a los estudiantes a hacer preguntas y los estudiantes del MIT hacen muchas buenas preguntas, eso también ayuda a la persona que está viendo las video conferencias. En el sitio también encontrará libros que acompañan al curso. http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-04-quantum-physics-i-spring-2013/
Para empezar, puede comenzar con Quantum Mechanics for Engineers - Leon van Dommelen, está disponible gratuitamente en el sitio del autor:
http://www.eng.fsu.edu/~dommelen/quantum/style_a/index.html
Que el autor hable por sí mismo:
Aquí encontrarás la misma historia que los físicos cuentan a sus propios estudiantes. La diferencia es que este libro está diseñado para ser mucho más fácil de leer y comprender que otros textos comparables. La mecánica cuántica es inherentemente matemática, y este libro la explica completamente. Pero las matemáticas solo se cubren en la medida en que proporcionan información sobre la mecánica cuántica. Este no es un libro para desarrollar sus habilidades en manipulaciones matemáticas inteligentes que no tienen absolutamente nada que ver con la comprensión física. Ya puedes encontrar muchos otros textos como ese, si ese es tu objetivo.
Sugeriría "Física cuántica de átomos, moléculas, sólidos, núcleos y partículas" de Robert Martin Eisberg, Robert Resnick, si desea tener una muy buena comprensión sin matemáticas sofisticadas. Con énfasis en las aplicaciones, los autores discutieron todos los temas con perspicacia física, sin mucha más matemática (pero necesitan saber algo de cálculo básico). El libro explica cómo funciona el mundo microscópico.
Mecánica cuántica en forma de matriz simple: [enlace de Amazon]
No se encuentra ningún cálculo en este libro. Se introducen todos los conceptos de álgebra lineal. Desafortunadamente, esto significa que no encontrarás cosas como la ecuación de Schrödinger. Tendrá una comprensión mucho mejor que PBS de la mecánica cuántica (qué es el estado cuántico, cómo puede agregar estados, probabilidad en la mecánica cuántica, etc.). ¡Ligero y barato!
También puedes probar dos libros más simples y muy cortos de Valerio Scarani (dirigidos, principalmente, a estudiantes de secundaria),
Los tres libros son modernos: en lugar de enfatizar la (s) partícula (s) en una caja y el átomo de Bohr (de lo contrario libres), enfatizan la interferencia de una partícula, el enredo, el realismo local, la teletransportación cuántica. El libro del Dr. Beck describe los laboratorios de óptica cuántica que sus estudiantes universitarios realmente realizaron, para probar la interferencia de un solo fotón, la violación del realismo local, etc.
Otro libro moderno es
Tiene aproximadamente el nivel de dificultad del libro de Mark Beck, pero es mucho más barato cuando se compra usado. Similares a los libros de Valerio Scarani son
Tenga en cuenta que todos los autores anteriores son profesores y/o investigadores muy conocidos.
Ya se han hecho muchas recomendaciones. Solo me gustaría recomendar Principios de mecánica cuántica de Ramamurti Shankar .
Me gusta este libro porque comienza con todo el álgebra necesaria, luego pasa a la formulación de operadores de la clásica necesaria en cuántica y luego a la cuántica.
Lo recomendaría sobre Griffiths para una persona que no es buena en álgebra lineal y está en el nivel preliminar. Después de eso, Griffiths está bien.
Si es nuevo en esto, comience con University Physics de Young y Freedman. La razón es que este libro discute los conceptos sin las matemáticas rigurosas.
Estudia los siguientes capítulos:
Capítulo 38 Fotones: ondas de luz que se comportan como partículas Capítulo 39 Partículas que se comportan como ondas Capítulo 40 Mecánica cuántica Capítulo 41 Estructura atómica
Los capítulos 38 y 39 le brindan antecedentes de la teoría cuántica temprana. Los capítulos 40 y 41 analizan la mecánica cuántica.
También puede leer Feynman Lectures Volume 3 para comprender los conceptos sin necesidad de matemáticas pesadas.
Si quieres profundizar, tienes que estudiar álgebra lineal/matricial y cálculo. Después, lee Introducción a la Mecánica Cuántica de David Griffiths o Richard Liboff.
Entonces, si quieres más, lee Modern Quantum Mechanics de JJ Sakurai.
Así es como te sugiero que lo hagas. La Mecánica Cuántica es, desafortunadamente, una de las materias de física más difíciles. Tienes que construir tu conocimiento a partir de textos más fáciles o de lo contrario te perderás.
Ver conferencias también es una opción. Stanford y Oxford subieron sus conferencias QM en Youtube. Por otra parte, debe saber cálculo y álgebra lineal para poder mantenerse al día con las conferencias.
¡Salud!
Berty
Six Easy Pieces de Feynman es una excelente introducción a la mecánica cuántica. Para un análisis más completo (y algunas reflexiones filosóficas), recomendaría The Dancing Wu Li Masters de Gary Zukav. Para una discusión fácil de entender sobre la rareza de la mecánica cuántica, el libro Quantum Enigma: Physics Encounters Consciousness de Fred Kuttner y Bruce Rosenblum es excelente.
Aquí hay una lista de Amazon que armé con algunos libros que he encontrado útiles.
Una cartilla de mecánica cuántica de Gillespie es buena. Tiene sólo 125 páginas. Comienza cubriendo las herramientas matemáticas básicas desde el principio: probabilidad, números complejos, vectores, operadores en el espacio de Hilbert y una revisión de la mecánica clásica, incluida la formulación de Hamilton. Luego repasa los postulados de la mecánica cuántica con matemáticas simples pero precisas. Utiliza una notación ligeramente diferente de la notación de bra-ket de Dirac, pero en esencia es la misma, quizás más legible para los novatos. El principal punto fuerte es que no supone ningún conocimiento previo sino cálculo básico y, sin embargo, da una comprensión razonable del formalismo básico y su significado.
Creo que es un compañero perfecto para otros libros, como Griffith o Shankar.
Esta es una reseña https://doi.org/10.1119/1.1987211
La mecánica cuántica es un tema bastante rico en conceptos que no se puede aprender de un solo libro. Entonces, en esta respuesta, proporciono una lista de los libros sobre el tema que encontré útiles para comprender el mundo cuántico.
Hay un libro excelente llamado "El Camino a la Realidad" de Roger Penrose. Es una mezcla interesante, está escrita de una manera conversacional, sencilla y accesible, con descripciones brillantes y perspicaces de un verdadero maestro del oficio. Sin embargo, no escatima en matemáticas. Si te tomas en serio la exploración de la mecánica cuántica y la física fundamental en general, este es un excelente lugar para buscar. Es un paseo divertido, aunque no tan fácil.
Este es un muy buen libro y es fácil de entender. Tiene buenas notaciones y es muy formal. Al autor le gusta escribir cada enunciado de la manera más general posible (lo que generalmente se ve en los libros completos avanzados, pero no en los libros introductorios). Parece que este libro está ganando popularidad como una alternativa al libro de Griffiths para UG. Al igual que Griffiths, contiene muchos ejercicios y muchos problemas resueltos.
El libro de texto de introducción a QM más popular. Bueno para la comprensión intuitiva para principiantes. Probablemente ya conozcas este libro, así que no voy a discutir mucho sobre esto.
Este libro es bastante riguroso, pero todavía se siente como un enfoque pedagógico muy intuitivo. Está escrito para estudiantes de posgrado a diferencia de los 2 anteriores, pero aún así es muy legible para los UG.
Este libro está en un nivel similar al de Shankar. Pero es algo más pequeño, por lo que las explicaciones son algo más cortas. Todavía es un muy buen libro.
Nota : Los últimos 2 libros también tratan la introducción a la mecánica cuántica relativista.
Si desea hacer algo más que "simplemente calcular" (como Feynman o N David Mermin podrían haber dicho una vez al buscar el origen de la famosa cita ), una de las mejores maneras de desarrollar su conocimiento de la física cuántica, en mi opinión, es el reciente, breve y muy legible "Más allá de lo extraño: por qué todo lo que creías saber sobre la física cuántica es diferente" de Philip Ball (editor de la revista Nature). Incluso algunos profesores de física teórica han reconocido que era el libro que desearían haber escrito ellos mismos.
Él se enfrenta a las preguntas inquietantes que siempre surgen cuando comienzas a trabajar en el tema y lo he encontrado particularmente bueno en la decoherencia y el problema de la medición.
Es evidente que ha reflexionado profundamente sobre el tema durante mucho tiempo y su experiencia editorial le da la ventaja para explicar las dificultades que las calculadoras pasan por alto sin pensarlo dos veces.
Creo que es un gran complemento para cualquier curso de introducción a QM y debería estar en las listas de lectura.
Está disponible en Kindle (más barato en los EE. UU. que en el Reino Unido en este momento 01/01/19) https://www.amazon.com/Philip-Ball/e/B001H6P9SO/ref=sr_tc_2_0?qid=1546371784&sr=1-2- ent
Emilio Pisanty