边缘奇迹

《边缘奇迹:相变和临界现象》通过对相变和临界现象的介绍,阐述热力学和统计物理的基本概念,从熵的引入、统计配分函数,到对称破缺、标度律和普适性。《边缘奇迹:相变和临界现象》也描述了研究相变现象的基本理论方法,包括平均场近似、标度分析、重正化群、统计模型精确解和计算机数值模拟等。书中还介绍了相变研究的最新进展,如有限系统的临界现象和量子相变。相变和临界现象是物理学中充满难题和意外发现的领域之一。精确的数字语言,使物理学上升为一种艺术。只有下功夫掌握数学语言的人,将来才可能在深入钻研之后享受这种艺术之美。千姿百态的“水”、“有没有永久的气体?”、四维以上空间才正确的理论、非平衡相变——自然界中的有序和混沌……
0℃时冰溶化成水,100℃时水沸腾成蒸气,这种现象司空见惯。仔细想想,为什么这10 23个水分子,单个水分子结构不变,相互作用不变,会“集体地”、“不约而同地”从一个相“变”到另一个相呢?“新相”在“老相”中又如何“孕育”、“形成”?
于渌,理论物理学家。出生于江苏镇江。1961年毕业于前苏联国立哈尔科夫大学理论物理专业。中国科学院理论物理研究所研究员。1990年当选为第三世界科学院院士。从理论上预言含顺磁杂质超导体中存在束缚态,开拓了磁性杂质对超导体影响的系列理论与实验研究。参与倡导闭路格林函数研究,给出了描述平衡与非平衡统计物理的统一理论框架。提出导电高分子准一维系统中孤子型元激发应满足的拓扑性边界条件。与他人合作,用骨架图展开方法计算了连续相变临界指数,准到小参量ε的3阶;发展黄昆的晶格驰豫理论,研究了准一维导体中局域性元激发的动力学和物理效应;用自洽方法研究了空穴在反铁磁背景上的运动;研究并预言电阻在转变温度附近有极大值;用规范场理论研究了高温超导体的理论。 1999年当选为中国科学院院士。
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[已注销]2016-12-31被强烈推荐!太棒了!解释了很多统计物理的问题,其实很多问题和 DNN 是一样的!
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凉拌卤牛肉2011-11-20中国不多见的高级科普。可惜对绝大多数没底子的人来说很难看下去。
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糊涂散人2012-05-27这是物理类硬科普写的最好的几本书之一,错误很少因为很多是从科研文献翻译汇总而来。强烈推荐。
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武嘉祁2022-07-13在第四章中已经讲过,平均场的基本精神是将其他粒子对某个粒子的作用以一种“平均了的场”来代替。“平均”就是不考虑涨落。可是,在临界点附近涨落很大,正是这种涨落造成比热和磁化率的发散,导致临界乳光等现象。为了考虑这些效应,可以把涨落作为小量来“修正”平均场理论,我们在第四章中已做过介绍。能不能用平均场理论自身来估计一下它的适用范围呢。关键是抓住“只能处理小涨落”这一条限制。
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武嘉祁2022-07-13任何正确的理论都有一定的适用范围。超出这个范围,它可能与实验不符,但在适用范围内应该很好地描写客观世界。例如,描述质点运动的牛顿力学对于高速运动的物体不适用,而由爱因斯坦的相对论取代。同样,它也不适用于微观粒子的运动,那里要借助于量子力学。但是,对于不作高速运动的宏观物体,牛顿力学确是很好的近似。那么,平均场理论是不是正确的理论,他的适用范围究竟如何呢?
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武嘉祁2022-07-13我们在上一章里看到,相变的现象和原因极为错综复杂。然而,在不同的相变点附近,各种物理量的奇异性彼此十分相似。只要恰当选择比例尺,单轴磁性材料的比热尖峰可以重叠在气液相变临界点的比热曲线上。采用临界点的压力、体积和温度作单位之后,各种气体都相当好地遵从同一个状态方程(这句话的普遍性超过范德瓦尔斯方程本身,因为即使范德瓦尔斯方程不适用,相变点附近的普适性仍然存在)。现象的共性要求建立普遍的理论。长期以来,人们用“平均场理论”来描述连续相变。我们在第三章里多次看到,这个理论的基本出发点是用一个“平均了的场”,即“内场”来代替其他粒子对某个特定粒子的作用,从而把复杂的多提问题近似地化为单体问题。直到20世纪60年代前期,人们都觉得这个理论不错。但后来,精密的测量发现,在大多数情况下,这个理论的预言与实验不符。虽然如此,平均场理论的图像很直观,而且是更精确的理论的“零级近似”,我们在这一章中比较系统地介绍它,作为更深入讨论的基础。
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