邊緣奇跡

內(nèi)容概要

　　《邊緣奇跡：相變和臨界現(xiàn)象》通過(guò)對(duì)相變和臨界現(xiàn)象的介紹，闡述熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理的基本概念，從熵的引入、統(tǒng)計(jì)配分函數(shù)，到對(duì)稱破缺、標(biāo)度律和普適性?！哆吘壠孥E：相變和臨界現(xiàn)象》也描述了研究相變現(xiàn)象的基本理論方法，包括平均場(chǎng)近似、標(biāo)度分析、重正化群、統(tǒng)計(jì)模型精確解和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬等。書中還介紹了相變研究的最新進(jìn)展，如有限系統(tǒng)的臨界現(xiàn)象和量子相變。相變和臨界現(xiàn)象是物理學(xué)中充滿難題和意外發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)域之一。精確的數(shù)字語(yǔ)言，使物理學(xué)上升為一種藝術(shù)。只有下功夫掌握數(shù)學(xué)語(yǔ)言的人，將來(lái)才可能在深入鉆研之后享受這種藝術(shù)之美。千姿百態(tài)的“水”、“有沒有永久的氣體？”、四維以上空間才正確的理論、非平衡相變——自然界中的有序和混沌……　　0℃時(shí)冰溶化成水，100℃時(shí)水沸騰成蒸氣，這種現(xiàn)象司空見慣。仔細(xì)想想，為什么這10 23個(gè)水分子，單個(gè)水分子結(jié)構(gòu)不變，相互作用不變，會(huì)“集體地”、“不約而同地”從一個(gè)相“變”到另一個(gè)相呢？“新相”在“老相”中又如何“孕育”、“形成”？

作者簡(jiǎn)介

　　于淥，理論物理學(xué)家。出生于江蘇鎮(zhèn)江。1961年畢業(yè)于前蘇聯(lián)國(guó)立哈爾科夫大學(xué)理論物理專業(yè)。中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所研究員。1990年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士。從理論上預(yù)言含順磁雜質(zhì)超導(dǎo)體中存在束縛態(tài)，開拓了磁性雜質(zhì)對(duì)超導(dǎo)體影響的系列理論與實(shí)驗(yàn)研究。參與倡導(dǎo)閉路格林函數(shù)研究，給出了描述平衡與非平衡統(tǒng)計(jì)物理的統(tǒng)一理論框架。提出導(dǎo)電高分子準(zhǔn)一維系統(tǒng)中孤子型元激發(fā)應(yīng)滿足的拓?fù)湫赃吔鐥l件。與他人合作，用骨架圖展開方法計(jì)算了連續(xù)相變臨界指數(shù)，準(zhǔn)到小參量ε的3階；發(fā)展黃昆的晶格馳豫理論，研究了準(zhǔn)一維導(dǎo)體中局域性元激發(fā)的動(dòng)力學(xué)和物理效應(yīng)；用自洽方法研究了空穴在反鐵磁背景上的運(yùn)動(dòng)；研究并預(yù)言電阻在轉(zhuǎn)變溫度附近有極大值；用規(guī)范場(chǎng)理論研究了高溫超導(dǎo)體的理論。 1999年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。

書籍目錄

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(tài)的“水”1“微觀”和“宏觀”3喜鵲搭橋：統(tǒng)計(jì)物理的妙用5第二章 從物質(zhì)的三態(tài)變化談起9理想氣體9臨界點(diǎn)13范德瓦耳斯方程18三相點(diǎn)25水的特殊性29第三章 千奇百怪的相變現(xiàn)象34廣延量和強(qiáng)度量34鐵磁和反鐵磁相變36合金的有序-無(wú)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(chǎng)理論66相變的分類67被多次“發(fā)明”的理論69序參量71朗道理論76漲落和關(guān)聯(lián)81對(duì)稱的破缺和恢復(fù)87連續(xù)相變的物理圖像92第五章 簡(jiǎn)單而艱難的統(tǒng)計(jì)模型95平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)物理的三部曲95統(tǒng)計(jì)物理究竟能不能描述相變?97伊辛模型的曲折歷史100復(fù)數(shù)和四元數(shù)104統(tǒng)計(jì)模型展覽105闖到“收斂圓”的外面去!110第六章 概念的飛躍——標(biāo)度律與普適性115實(shí)驗(yàn)家的挑戰(zhàn)116四維以上空間才正確的理論119是偶然的巧合嗎?121標(biāo)度假定125自相似變換127普適到什么程度?131第七章 一條新路——“重正化群”135不動(dòng)點(diǎn)136再談幾何相變139ix重正化變換144奇怪的展開參數(shù)150重正化群理論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證155第八章 空間維數(shù)的意義158漲落和空間維數(shù)的關(guān)系158理論物理怎樣“鉆”進(jìn)了非整數(shù)維空間162連續(xù)變化的空間維數(shù)165三類幾何對(duì)象的豪斯道夫維數(shù)167布朗粒子的軌跡是幾維的?172上邊界維數(shù)和下邊界維數(shù)176第九章 特殊的“雙二維”空間179一場(chǎng)爭(zhēng)論179能實(shí)現(xiàn)二維系統(tǒng)嗎?182相位漲落與準(zhǔn)長(zhǎng)程序185拓?fù)湫缘脑ぐl(fā)：渦線187能量與熵的競(jìng)爭(zhēng)190第十章 有限系統(tǒng)的臨界現(xiàn)象194有限尺度標(biāo)度律195高于上臨界維數(shù)有限系統(tǒng)的臨界現(xiàn)象197有限系統(tǒng)臨界現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究198第十一章 量子相變200測(cè)不準(zhǔn)關(guān)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(zhuǎn)變204第十二章 非平衡相變——自然界中的有序和混沌206x從對(duì)流現(xiàn)象談起207耗散結(jié)構(gòu)211走向湍流的道路218確定論方程中的內(nèi)在隨機(jī)性222結(jié)束語(yǔ)后記

媒體關(guān)注與評(píng)論

　　相變和臨界現(xiàn)象是物理學(xué)中充滿難題和意外發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)域之一。精確的數(shù)字語(yǔ)言，使物理學(xué)上升為一種藝術(shù)。只有下功夫掌握數(shù)學(xué)語(yǔ)言的人，將來(lái)才可能在深入鉆研之后享受這種藝術(shù)之美?！　∏ё税賾B(tài)的“水”、“有沒有永久的氣體？”、四維以上空間才正確的理論、非平衡相變——自然界中的有序和混沌……　　0℃時(shí)冰溶化成水，100℃時(shí)水沸騰成蒸氣，這種現(xiàn)象司空見慣。仔細(xì)想想，為什么這10 23個(gè)水分子，單個(gè)水分子結(jié)構(gòu)不變，相互作用不變，會(huì)“集體地”、“不約而

編輯推薦

　　《邊緣奇跡：相變和臨界現(xiàn)象》為理論物理的基礎(chǔ)讀物，內(nèi)容豐富、敘述生動(dòng)、插圖精彩，可供具有理工科大學(xué)初年級(jí)文化程度的讀者閱讀。這本小書把讀者引入千奇百怪、絢麗多彩的"相變世界"：從物質(zhì)三態(tài)變化、鐵磁、鐵電、液晶相變，到玻色－愛因斯坦凝聚、超流和超導(dǎo)。書中還把平衡態(tài)相變的概念推廣到其他系統(tǒng)，包括幾何相變和非平衡相變。

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