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南開大學 物理科學學院教授 劉玉斌 推薦
內容簡介:
《邊緣奇跡:相變和臨界現象》,於淥//郝柏林//陳曉松著。《邊緣奇跡:相變和臨界現象》通過對相變和臨界現象的介紹,闡述熱力學和統計物理的基本概念,從熵的引入、統計配分函數,到對稱破缺、標度律和普適性。《邊緣奇跡:相變和臨界現象》也描述了研究相變現象的基本理論方法,包括平均場近似、標度分析、重正化群、統計模型精確解和計算機數值模擬等。書中還介紹了相變研究的最新進展,如有限系統的臨界現象和量子相變。相變和臨界現象是物理學中充滿難題和意外發現的領域之一。精確的數字語言,使物理學上昇為一種藝術。只有下功夫掌握數學語言的人,將來纔可能在深入鑽研之後享受這種藝術之美。千姿百態的“水”、“有沒有永久的氣體?”、四維以上空間纔正確的理論、非平衡相變——自然界中的有序和混沌……
0℃時冰溶化成水,100℃時水沸騰成蒸氣,這種現象司空見慣。仔細想想,為什麼這10 23個水分子,單個水分子結構不變,相互作用不變,會“集體地”、“不約而同地”從一個相“變”到另一個相呢?“新相”在“老相”中又如何“孕育”、“形成”?
附:目錄
序言
再版前言
初版前言
第一章“物含妙理總堪尋”1
千姿百態的“水”1
“微觀”和“宏觀”3
喜鵲搭橋:統計物理的妙用5
第二章從物質的三態變化談起9
理想氣體9
臨界點13
范德瓦耳斯方程18
三相點25
水的特殊性29
第三章千奇百怪的相變現象34
廣延量和強度量34
鐵磁和反鐵磁相變36
合金的有序-無序相變44
變化多端的中間相——液晶47
“巧奪天工”:極低溫揭開的秘密52
玻色-愛因斯坦凝聚56
有沒有永久氣體61
一種“幾何”相變:滲流63
第四章平均場理論66
相變的分類67
被多次“發明”的理論69
序參量71
朗道理論76
漲落和關聯81
對稱的破缺和恢復87
連續相變的物理圖像92
第五章簡單而艱難的統計模型95
平衡態統計物理的三部曲95
統計物理究竟能不能描述相變?97
伊辛模型的曲折歷史100
復數和四元數104
統計模型展覽105
闖到“收斂圓”的外面去!110
第六章概念的飛躍——標度律與普適性115
實驗家的挑戰116
四維以上空間纔正確的理論119
是偶然的巧合嗎?121
標度假定125
自相似變換127
普適到什麼程度?131
第七章一條新路——“重正化群”135
不動點136
再談幾何相變139ix
重正化變換144
奇怪的展開參數150
重正化群理論的實驗驗證155
第八章空間維數的意義158
漲落和空間維數的關系158
理論物理怎樣“鑽”進了非整數維空間162
連續變化的空間維數165
三類幾何對象的豪斯道夫維數167
布朗粒子的軌跡是幾維的?172
上邊界維數和下邊界維數176
第九章特殊的“雙二維”空間179
一場爭論179
能實現二維系統嗎?182
相位漲落與准長程序185
拓撲性的元激發:渦線187
能量與熵的競爭190
第十章有限系統的臨界現象194
有限尺度標度律195
高於上臨界維數有限系統的臨界現象197
有限系統臨界現象的實驗研究198
第十一章量子相變200
測不准關系和量子漲落200
量子比特體系的相變201
光阱中稀薄原子的“超流——絕緣體”轉變204
第十二章非平衡相變——自然界中的有序和混沌206
x從對流現象談起207
耗散結構211
走向湍流的道路218
確定論方程中的內在隨機性222
結束語
後記