量子混沌理论 第3版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] Fritz Haake（F. 哈克） 著

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• 量子力学
• 混沌理论
• 非线性动力学
• 量子混沌
• 经典混沌
• 开放系统
• 散射理论
• 量子计算
• 统计物理
• 数学物理

店铺： 悦读时代图书专营店

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510094668

商品编码：28279945946

包装：平装

出版时间：2015-08-01

基本信息

书名：量子混沌理论 第3版

定价：99.0元

作者：（德）Fritz Haake（F. 哈克）

出版社：世界图书出版公司

出版日期：2015-08-01

ISBN：9787510094668

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是一部研究量子混沌的经典教程，随着近年来这个新兴领域的快速发展，本书中近发展成果包括其中，使得这本书内容更加完善。书中详细讲述了非线性动力系统的量子方面、区分规则和不规则运动的量子标准、反酉对称（一般化时间反演）、矩阵理论、并且详细讲述了耗散系统的量子力学。每章都有问题精选，可以更好地帮助读者检验所学到的新方法和新理论。除了大量的更新和修订；在这新的版本中全面展开讲述了谱波动知识；插入一章讲述经典哈密顿混沌，用了大量的篇幅展示了半经典理论的发展，自称体系。
目次：导引；时间反演和酉对称；能级排斥；矩阵理论；能级聚簇；能级动态；量子局部化；耗散系统；经典哈密顿混沌；经典轨道中的半经典角色；矩阵理论的超分析。
读者对象：物理专业的研究生、教师和相关的科研人员。

目录

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作者介绍

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Fritz Haake（F. 哈克,德国） 是学者，在数学和物理学界享有盛誉。本书凝聚了作者多年科研和教学成果，适用于科研工作者、高校教师和研究生。

文摘

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序言

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跨越认知的边界：探寻复杂系统的深层逻辑 一、 理论物理学的宏大叙事与微观世界的微妙平衡 本书并非聚焦于量子力学或经典混沌理论的任何一个孤立分支，而是深入剖析了横跨两个看似对立领域的深刻洞察力。我们旨在构建一座桥梁，连接起决定星辰轨迹的宏大规律与亚原子粒子瞬息万变的概率云。 第一部分： 经典动力学的极限与复杂性的萌芽 在深入探讨“量子”的领域之前，理解经典物理学在描述真实世界时的内在局限性至关重要。本部分将从拉格朗日和哈密顿力学的完备性出发，逐步揭示其在处理高维、非线性系统时的脆弱性。 相空间几何的几何学意义： 详细阐述相空间的构造，如何通过相轨迹来可视化系统的演化。着重分析保守系统（如行星轨道）的稳定性与周期性，为后续引入耗散性做铺垫。 对初始条件的敏感依赖性： 引入庞加莱截面作为分析工具，清晰展示了如何从周期性轨道过渡到准周期性运动，并最终形成对初始条件极其敏感的混合流。此处将详细剖析洛伦兹吸引子、彭罗斯–福卡尔德吸引子等经典拓扑结构，强调其在确定性系统内产生的不可预测性。 拓扑不变量与信息耗散： 探讨李雅普诺夫指数的物理含义——衡量系统局部分离速度的指标。通过计算不同系统的李雅普诺夫谱，展示信息如何在时间演化中被有效地“抹平”或转化为热力学熵。此部分严格区分了“随机性”与“混沌性”的本质区别，即：混沌是确定性过程的复杂表现，而非随机噪声的直接产物。 第二部分： 统计力学与热力学视野下的宏观涌现 复杂性并非仅是微观层面行为的简单叠加，而是一种从统计平均中涌现出的新颖属性。本部分将聚焦于统计力学的视角，理解微观的不可微预测性如何转化为宏观可测的规律。 正则系综与巨正则系综的适用性： 回顾玻尔兹曼分布、麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布，并将其扩展到处理非平衡态系统时的挑战。重点分析了“平均场理论”是如何试图简化复杂相互作用的，以及其在系统接近临界点时失效的原因。 非平衡态热力学： 引入对流体的描述——纳维-斯托克斯方程。分析湍流现象作为宏观混沌的终极体现，讨论其在能量级联、涡旋动力学中的统计特征。探讨普里戈金的耗散结构理论，审视系统如何在远离热力学平衡的状态下，自发组织出有序的结构（如贝纳尔对流）。 信息熵与系统复杂度的量度： 引入香农熵的概念，并将其应用于时间序列分析。探讨如何利用信息论工具来量化一个复杂系统的不可预测程度，以及信息流在不同时间尺度上的传输效率。 第三部分： 拓扑相变与系统的边界条件 本部分将视角的焦点转向系统如何跨越“相变”的门槛，从一种稳定的行为模式过渡到另一种本质不同的行为模式。这为理解非线性系统的演化提供了更广阔的框架。 分岔理论的分类与应用： 详细梳理费根鲍姆常数（Feigenbaum constants）的意义，将其视为普适性（Universality）在系统参数变化中的体现。分析鞍结点分岔、霍普夫分岔、Bifurcation等关键分岔点的几何拓扑特征及其对应的物理意义。 保守系统中的 KAM 理论（Kolmogorov-Arnold-Moser）： 深入探讨 KAM 定理如何解释在微小扰动下，大多数“可积”系统的“近周期轨道”的稳定性。此理论揭示了为什么在许多物理系统中，虽然存在混沌的数学可能性，但实际观测到的运动仍保持一定的可预测性。这涉及到小刻度上的“海洋”与大刻度上的“岛屿”结构。 耗散系统的吸引子分类： 总结吸引子的拓扑性质，从简单的定点、极限环到复杂的奇异吸引子。通过对这些吸引子的研究，可以揭示系统长期演化的最终“命运”——无论初始条件如何，系统最终都会收敛于这些固定的几何形状。 第四部分： 现实世界中的复杂动力学案例分析 理论的最终价值在于其对实际问题的解释力。本部分将选取跨越不同学科的经典案例，演示上述理论工具的实际应用，着重强调系统的尺度效应和多重反馈机制。 生态学中的种群动态模型： 分析逻辑斯蒂映射（Logistic Map）的倍周期分岔序列，说明环境波动如何导致种群数量的周期性崩溃或混沌波动。 材料科学中的临界现象： 讨论平均场理论在描述磁性材料的居里点附近行为时的不足，以及重整化群（Renormalization Group）方法如何成功处理尺度无关性（Scale Invariance）的临界指数。 金融市场的非线性关联： 探讨如何应用高维时间序列分析技术，在避免随机游走假设的前提下，识别市场波动中潜在的确定性结构，以及其与宏观经济指标的反馈关系。 结论： 复杂性科学的未来方向 本书总结了从精确定量到统计描述的思维转变过程。我们认识到，真正的复杂系统往往处于经典可预测性和完全随机性之间的“混沌边缘”。未来的研究方向在于如何更有效地识别和控制这些复杂系统中的关键耦合参数，以及如何在海量数据中提取出具有物理意义的低维动力学核心。这要求我们不仅精通单一学科的工具，更要具备跨学科的综合视角。

评分☆☆☆☆☆

我得承认，我一开始是被这本书的某个章节标题吸引过来的，那个标题本身就充满了哲学思辨的张力，让我立刻联想到了存在主义和蝴蝶效应的交汇点。然而，当我真正进入到对基础概念的阐述时，我发现作者的叙事逻辑极其跳跃，仿佛他是在用一种近乎诗歌的节奏在描述物理现象。很多关键的数学推导过程被压缩得异常精简，或者干脆用一个高度概括性的结论带过，这对于我这种更偏爱“手把手”教学风格的读者来说，是一种极大的挑战。我感觉自己像是在攀登一座陡峭的山峰，山顶的风景或许壮丽，但到达的过程却充满了迷雾和需要自我摸索的岔路口。它要求读者预先具备相当扎实的数学背景，否则很容易在中途迷失方向，而那些渴望从头建立起完整知识体系的新手，可能会感到挫败。

评分☆☆☆☆☆

关于它的深度和广度，我必须承认，作者在构建理论框架时展现了惊人的野心。他试图将不同领域——从统计物理到信息论，再到某种形式的拓扑学——编织成一个统一的叙事线索。这种宏大的视野令人印象深刻，它成功地展示了一个学科内部的边界是如何模糊和相互渗透的。但这种广博也带来了另一个问题：深度上的取舍。在某些关键的数学工具的介绍上，作者似乎是假设读者已经“自然地”掌握了它们，很少进行专门的铺垫或回顾。这使得这本书更像是对特定领域内高级研究人员的“进阶读物”，它在向外拓展的同时，也意外地在向上抬高了读者的门槛。它不是一本可以轻松拿来消遣的读物，更像是一份需要你付出巨大认知努力才能获取回报的智力投资。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，用一个词来形容就是“高冷而疏离”。作者的笔触非常客观，几乎没有注入任何个人情感或口语化的表达。如果你期待一位热情的“导游”带着你游览这个复杂的理论迷宫，那么你会失望的。这里的“导游”更像是一位沉默的、站在远处的“观察者”，他为你指明了大致的方向，然后就默许你自行探索。这种冷静到近乎冷酷的叙事方式，虽然保证了理论的纯粹性，却极大地削弱了阅读的亲近感。我有时候需要反复阅读同一段落两三次，才能确定我理解的“张力”和“耦合”这些术语的精确含义，因为作者没有提供任何通俗的比喻或生活化的类解来说明这些抽象概念。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，那种深邃的靛蓝与跳跃的亮黄色交织在一起，仿佛宇宙中正在发生的某种剧烈而有序的能量交换。装帧的质感也极其考究，拿在手里沉甸甸的，能感受到印刷厂对细节的极致追求。我花了足足有半个小时，只是围绕着它转圈，欣赏那些复杂的几何图形和若隐若现的薛定谔方程片段。它不仅仅是一本书，更像是一件摆在书架上的艺术品，那种对美学的尊重，让我对即将翻开的内页充满了敬畏。当然，抛开外在的华丽，这本书的排版布局也透露出一种严谨的学术气息，字体选择非常清晰易读，章节之间的留白恰到好处，引导着读者的目光自然地向前流动，而不是被密密麻麻的文字所淹没。这种对阅读体验的重视，远超出了我阅读过的大部分专业书籍，让人愿意沉下心来，慢慢品味。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例研究部分，可以说是全书的亮点和败笔并存。作者似乎很热衷于引用一些非常前沿、尚未完全被主流科学界接受的实验数据来佐证他的论点，这无疑拓宽了视野，展现了作者深厚的跨学科研究能力。比如他对某些复杂流体力学模型与生物系统信息处理效率的类比分析，读起来令人拍案叫绝，充满了启发性。然而，这些“新奇”的案例往往缺乏足够的背景介绍和实验细节的支持，对于习惯了教科书式严谨论证的读者来说，很容易产生“这是作者的一厢情愿”的怀疑感。它更像是一场高水平的学术研讨会记录，而不是一本面向广泛读者的科普读物，更倾向于激发思考，而非提供标准答案。