统计力学(Statistical Mechanics)是用概率论的方法研究大量自由度的平衡特性。主题包括: 热力学,概率论,动力学理论,经典统计力学,相互作用系统,量子统计力学,以及相同粒子,进阶课程也包括:热力学定律和温度、功、热和熵的概念,并且探讨现代统计力学,包括流体力学极限和经典场论。
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学习统计力学或者统计物理学的同学们,需要记住的重点是,学习这类学科首先要理解物理概念,而不是其中的数学概念。以下概念对于统计力学来说是至关重要的:正则合集、大正则合集、微则合集、分区函数、费米子和玻色气体。在读书的过程中可以尽量减少总量,从小范围开始,因为对于此类专业,多看书可能会对统计力学的理解产生困惑。理解进一步的概念和数学背景太过混乱,甚至超出了大师级的水平。此处推荐适合入门的书和讲座:Kardar,相对来数比较简单、基础、易懂、且细节少。
统计力学和统计物理学的代写科目包括但不限于以下:
热力学(Thermodynamics):课程主要包括热平衡,热力学定律;同时也会进行温度、能量、熵和其他状态函数相关的讨论。
动力学理论(Kinetic Theory):同学将会在这门学科中学习并了解到相空间密度;Liouville定理、BBGKY层次结构、Boltzmann方程,等。
相互作用系统(Interacting Systems):Virial和集群膨胀;范德华理论;液体-蒸汽凝结。
量子统计力学(Quantum Statistical Mechanics):分子气体的量子化效应;声子、光子;密度矩阵公式。
Landau-Ginzburg模型(The Landau-Ginzburg Model):课程主要包括:平均场理论;临界指数;Goldstone模式和下临界维度;波动和上临界维度。
普遍性(Universality):自相似性;缩放假说;Kadanoff的启发式重正化组(RG)和指数特性。
扰动理论(Perturbation Theory):图式扩展;Wilson的动量空间RG,以及用epsilon扩展驯服分歧的扰动序列。
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