统计力学（第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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R.K.PATHRIA，PAUL D.BEALE 著，方锦清，戴越 译

图书标签:

• 统计力学
• 热力学
• 物理学
• 凝聚态物理
• 量子统计
• 经典统计
• 相变
• 非平衡态统计
• 计算物理
• 物理化学

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040479133

版次：3

商品编码：12252284

包装：精装

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

页数：704

内容简介

　　本书系根据英国ELSEVIER出版社出版，由 R. K. Pathria和PaulD. Beale合著的Statistical Mechanics一书2011年第三版译出。
　　本书共十六章。首先阐述了经典统计力学理论，包括热力学的统计基础和系综理论的基本原理，讨论了微正则系综、正则系综和巨正则系综。随后，将系综概念和量子力学概念相结合，详细讲述了量子统计力学，并将其表述形式具体应用于遵循玻色-爱因斯坦统计法和费米-狄拉克统计法的系统。同时，讨论了统计力学的若干其他重要课题：相互作用系统的统计力学主要方法（集团展开法、赝势法和量子化场方法）；相变理论（各种模型的严格解、重正化群方法）；早期宇宙的热力学；非平衡态统计力学和涨落理论，以及蒙特卡罗和分子动力学模拟方法等，还有若干相关附录。
　　本书内容丰富、叙述严谨，既深入细致又不烦琐；既注重物理概念的描述又在数学上作严密细致的推导。作者加了大量的脚注，或对正文论述加以引伸、旁证，或指出所述出处；每章还编有大量习题。本书循循善诱、自称系统，将有助于读者在统计物理学研究中打下坚实的基础。可供物理、化学和交叉科学（如复杂性科学、网络科学等）专业的研究生学习使用，亦可供相关专业的高年级本科生、科研人员和教师参考。

深入探索物质世界的微观规律：一部全面覆盖经典热力学、量子统计与前沿应用的专著 本书旨在为物理学、化学、材料科学以及相关工程领域的研究人员、高年级本科生和研究生提供一套系统、深入且具有前沿视野的统计力学教材与参考书。我们致力于构建一座坚实的桥梁，连接宏观可观测的热力学现象与支配物质行为的微观量子力学基础。 本书的结构设计兼顾了理论的严谨性与应用的广泛性，从基础概念的澄清开始，逐步引入复杂模型的精确处理方法，并最终拓展至现代物理学中的热点问题。 第一部分：热力学基础与概率论回顾（宏观与微观的初始对接） 本部分首先回顾了经典热力学定律的严格表述，强调其作为宏观现象普适规律的地位。我们详细阐述了功、热、内能、熵等基本概念，并深入讨论了热力学第二定律的统计诠释，即玻尔兹曼熵公式 $S = k_B ln W$ 的物理意义及其在相空间中的几何解释。 随后，我们回顾了必要的概率论和随机过程知识，这是理解统计物理系综理论的数学基石。我们详细讨论了概率分布（如高斯分布、泊松分布）的性质，以及马尔可夫链和涨落（fluctuations）的概念，为后续引入系综理论奠定坚实的数学基础。 第二部分：经典统计力学的核心框架（系综理论的建立） 本部分是全书的核心，专注于经典统计力学的理论构建。我们首先清晰地界定了统计系综的概念，并系统地导出了三种基本系综的配分函数： 1. 微正则系综 (Microcanonical Ensemble)： 适用于孤立系统。我们详细分析了相空间密度、能级密度函数 $g(E)$ 的构造，并展示了如何通过它可以精确计算宏观热力学量，尤其关注理想气体的精确解和经典系统中的不可逆性问题。 2. 正则系综 (Canonical Ensemble)： 适用于与恒温热库接触的系统。配分函数 $Z(eta)$ 的引入及其与自由能 $F = -k_B T ln Z$ 的关系是本节的重点。我们通过配分函数精确处理了单粒子和多粒子系统的性质，并详细推导了化学势和相变的一般处理框架。 3. 大正则系综 (Grand Canonical Ensemble)： 适用于与热库和粒子库接触的系统。此系综在处理化学反应和粒子数不守恒系统（如早期宇宙、等离子体）中显示出巨大优势。我们强调了其与粒子产生/湮灭算符的联系，并讨论了其在描述化学平衡中的应用。 在系综理论之后，我们专门用一章的篇幅深入探讨了涨落现象。我们不仅计算了能量、粒子数等宏观量的一般涨落，还讨论了涨落-耗散定理（Fluctuation-Dissipation Theorem）的经典形式，阐明了微观动力学不确定性如何通过宏观可观测的关联函数体现出来。 第三部分：理想量子系统的统计描述 本部分将经典统计力学的方法论无缝推广到量子领域，重点解决玻色子和费米子系统的统计行为。 1. 全同粒子性与量子统计： 深入讨论了不可分辨性对系统的影响，并导出费米-狄拉克（Fermi-Dirac, FD）和玻色-爱因斯坦（Bose-Einstein, BE）统计的推导过程，强调它们与经典麦克斯韦-玻尔兹曼统计的本质区别。 2. 费米子系统： 重点分析了简并费米气体。我们详细计算了绝对零度下的费米能、电子的比热、以及在高密度下的压力计算，这些是理解金属、白矮星等结构的关键。随后，我们讨论了在有限温度下的FD分布函数及其近似处理。 3. 玻色子系统： 集中讨论了玻色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein Condensation, BEC）现象。我们详细推导了临界温度的条件，并深入分析了凝聚态的性质、超流性（以液氦$^{4} ext{He}$为例）以及化学势在凝聚相中的行为。 第四部分：相互作用系统与相变理论 在掌握了理想系统的描述之后，本部分转向更具挑战性的相互作用系统和宏观系统的演化问题。 1. 平均场理论（Mean Field Theory）： 介绍处理粒子间相互作用的标准工具——平均场近似。我们详细应用平均场理论分析了伊辛模型（Ising Model）的一维和平均场近似下的三维解，成功再现了一阶相变现象，并计算了平均磁化率和居里温度。 2. 相变与临界现象： 这是一个高度活跃的研究领域。我们引入了朗道相变理论，基于序参量讨论了热力学势的有效展开，精确分类了一阶和二阶相变。随后，我们系统地介绍了重整化群（Renormalization Group, RG）思想的起源和基本概念，展示了RG方法如何系统地处理临界指数的普适性问题，这是现代统计物理学的核心成就之一。 第五部分：动力学过程与前沿应用 本部分将视角从平衡态转向非平衡态，并展示统计力学的最新应用。 1. 输运理论与涨落： 我们讨论了线性响应理论（Kubo公式的初步介绍），并将其应用于理解宏观输运系数（如热导率、电导率）与微观关联函数之间的定量关系。重点讨论了布朗运动、扩散方程以及非平衡态下的弛豫过程。 2. 低密度与高密度系统： 我们探讨了维里展开（Virial Expansion）在处理低密度气体中粒子间真实相互作用方面的应用，并讨论了如何从第一性原理出发（如玻恩-奥本海默近似下的薛定谔方程）去构建相互作用的势函数。 3. 前沿专题选讲（例如：拓扑材料中的统计物理）： 简要介绍统计力学在凝聚态物理新兴领域（如拓扑绝缘体、量子霍尔效应）中的作用，特别是如何利用拓扑不变量来理解某些物质的稳定性和低能激发特性。 全书配有大量的例题和习题，旨在帮助读者巩固理论推导，并熟悉处理实际物理问题的计算技巧。本书强调理论的连贯性和方法的普适性，确保读者能够灵活运用统计力学的工具解决跨越不同尺度的物理问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验相当独特，它不是那种可以快速浏览的书籍，而需要你静下心来，细细品味。作者的写作风格非常个人化，字里行间透露着一种对物理学的深厚感情。在介绍一些经典物理学家的思想时，作者会插入一些历史背景和人物故事，这让原本枯燥的理论知识变得生动有趣。我印象最深的是关于涨落-耗散定理的讨论，作者用一种非常直观的方式解释了微观涨落与宏观耗散之间的内在联系，这对于理解许多开放系统的动力学行为至关重要。而且，书中对于非平衡态统计力学也有初步的介绍，虽然这部分内容相对更具挑战性，但作者的引导非常清晰，让我对这个前沿领域有了一个初步的认识。总的来说，这本书是一次非常愉快的学习旅程，它不仅拓展了我的物理视野，更激发了我对物理学更深层次的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它不仅仅是在传递知识，更是在培养一种物理思维方式。作者在讲解过程中，非常注重物理图像的建立，即使是最抽象的概念，也能通过生动的比喻和形象化的描述，让读者更容易抓住其精髓。例如，在讨论熵的概念时，作者并没有简单地给出公式，而是从信息论的角度，将熵与“未知性”联系起来，这种联系方式让我耳目一新，也更容易理解熵增的不可逆性。同时，这本书的数学语言非常严谨，但又不会显得过于枯燥。作者善于在复杂的推导中穿插一些简短的解释，点明关键步骤的物理意义，避免了读者迷失在公式的海洋中。我特别喜欢书中关于临界现象和普适性的讨论，作者通过深入浅出的讲解，让我明白了为什么在不同的物理系统中，临界行为会表现出惊人的相似性。这种跨越微观细节的普适性，正是统计力学最迷人之处。这本书的价值远不止于表面上的知识传递，它更像是一本“哲学书”，引导我思考物理世界的本质规律。

评分☆☆☆☆☆

这本《统计力学（第三版）》真的让我在学习的道路上受益匪浅。最初拿到这本书，我被它厚重的篇幅和密集的公式所震撼，但随着阅读的深入，我逐渐被其严谨的逻辑和清晰的讲解所吸引。作者在介绍基本概念时，总是能从最基础的物理原理出发，层层递进，直到构建起宏伟的统计力学理论框架。特别是关于系综理论的讲解，作者的阐述非常透彻，无论是微正则系综、正则系综还是巨正则系综，其物理意义、数学形式以及相互之间的联系都被梳理得井井有条。书中的例子也非常丰富，从理想气体到晶体，再到磁性材料，各种典型的物理系统都被用来演示统计力学的应用，这极大地加深了我对抽象理论的理解。而且，作者在数学推导上毫不含糊，每一步都经过精心设计，让我在跟随推导的过程中，不仅能掌握结论，更能理解其背后的数学技巧。这本书对于想要深入理解物质宏观性质微观来源的读者来说，绝对是一本不可多得的宝藏。它不仅仅是一本教材，更像是一次智慧的启迪，让我看到了物理世界迷人的另一面。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样在本科阶段接触过一些统计物理基础的学生来说，这本书简直就是一座理论的宝库。它的叙述方式非常独特，常常会在看似跳跃的地方，通过精巧的类比或者巧妙的数学技巧，将原本难以理解的概念变得豁然开朗。我尤其欣赏作者在处理量子统计部分时的处理方式。在量子力学的基础上，作者逐步引入了玻色子和费米子的统计行为，并详细阐述了它们的分布函数以及在不同温度下的表现。例如，对于玻色-爱因斯坦凝聚和费米气体简并现象的讨论，书中的分析非常到位，让我对这些重要的量子现象有了更深刻的认识。此外，书中还涉及了相变理论，作者从宏观热力学出发，引入了统计力学的视角，通过平均场理论等工具，解释了相变过程中序参量的行为和临界现象。虽然有些章节的难度不小，但我发现通过反复阅读和思考，结合书中的习题，能够逐渐克服理解上的障碍。这本书为我进一步深入学习凝聚态物理等相关领域打下了坚实的基础，让我能够更有信心地面对未来的学习和研究。

评分☆☆☆☆☆

这本《统计力学（第三版）》是一本非常扎实的著作，它所包含的内容广度和深度都令人印象深刻。从最基本的玻尔兹曼统计，到更复杂的量子统计，再到非平衡态的初步探讨，作者几乎涵盖了统计力学的主要分支。我特别欣赏作者在处理复杂问题时的条理性和系统性。例如，在讲解相空间和相体积的概念时，作者会循序渐进地引导读者理解其物理含义，并逐步建立起正则系综的概率分布。书中大量的习题也是其一大特色，这些习题难度适中，能够有效地巩固所学知识，并且很多习题都引出了新的物理概念或应用。我曾经花了大量时间去解决其中的一道关于玻色子液体性质的习题，最终的理解让我受益匪浅。这本书非常适合那些希望在统计力学领域建立起扎实而全面的知识体系的读者。它不是一本速成的书，但只要投入足够的时间和精力，一定会获得丰厚的回报。

评分☆☆☆☆☆

很好的图书，你值得去读

评分☆☆☆☆☆

经典教材，还有塑封，保存得很好

评分☆☆☆☆☆

名家名作，趁活动不到*元买到！给京东大大的赞

评分☆☆☆☆☆

很好的图书，你值得去读

评分☆☆☆☆☆

经典参考书，指望用它来学统计力学了。从液晶那本开始有塑封了，支持这个系列——发现多出了好几本非诺贝尔的，不知得到何时才出全。

评分☆☆☆☆☆

这本书很不错，教学参考书！

评分☆☆☆☆☆

很不错的图书，印刷质量好，应该是正品！

评分☆☆☆☆☆

好好还好还好哈哈还好还好哈哈还好还还好还好还好还好还好还好

评分☆☆☆☆☆

排版比较清晰