Quantum Mechanics for Pedestrians 1: Fundamentals (Undergraduate Lecture Notes in Physics)

این کتاب، اولین کتاب از مجموعه‌ای دو جلدی، مقدمه‌ای بر مبانی مکانیک کوانتومی غیرنسبیتی (عمدتاً) ارائه می‌کند. این جلد اول عمدتاً بر اصول اساسی تمرکز دارد، در حالی که کاربردها و بسط های فرمالیسم را می توان در جلد 2 یافت. از جمله، اما فراتر از مطالبی که در کتاب های درسی سنتی در مکانیک کوانتومی پوشش داده شده است، کتاب به تفصیل مسائل جاری مانند تعامل را مورد بحث قرار می دهد. - اندازه گیری های کوانتومی رایگان یا نوسانات نوترینو، و همچنین مسائل اساسی و سوالات معرفت شناختی، مانند مسئله اندازه گیری. فصلی درباره فرضیه های مکانیک کوانتومی این جلد اول را کامل می کند.

به منظور ارائه سریع و واضح اصول اصلی مکانیک کوانتومی و فرمول بندی ریاضی آن، یک انتقال سیستماتیک بین مکانیک موجی و نمایش جبری وجود دارد. در چند فصل اول که در آن ابزارهای ریاضی مورد نیاز گام به گام معرفی می شوند. علاوه بر این، ضمیمه به طور خلاصه مهمترین ابزارهای ریاضی را مرور می کند و به خوانندگان این امکان را می دهد که تا حد زیادی از ادبیات تکمیلی صرف نظر کنند. این ضمیمه همچنین موضوعات پیشرفته‌ای مانند اثر کوانتومی-زنو و آزمایش‌های تاخیر زمانی را بررسی می‌کند. بیش از 250 تمرین، که اکثر آنها دارای راه حل هستند، به تعمیق درک خواننده از موضوعات مورد بحث کمک می کنند.

این ویرایش دوم اصلاح شده با مقدمه ای بر برخی ایده ها و مشکلات مکانیک کوانتومی نسبیتی گسترش یافته است. در این جلد اول معادلات کلاین گوردون و دیراک بررسی شده است. مبانی سایر حوزه ها به شکل فشرده، یعنی خطوط کلی نسبیت خاص، نظریه میدان کلاسیک و الکترودینامیک گردآوری شده است.

این کتاب عمدتاً برای دانش‌آموزان معلم علوم و همه دانشجویان فیزیک، چه در مقاطع تحصیلی و چه در مقاطع تحصیلی خردسال، در نظر گرفته شده است که به دنبال مقدمه‌ای آسان و مدرن برای مکانیک کوانتومی هستند.

This book, the first in a two-volume set, provides an introduction to the fundamentals of (mainly) non-relativistic quantum mechanics. This first volume chiefly focuses on the essential principles, while applications and extensions of the formalism can be found in volume 2. Including but also moving beyond material that is covered in traditional textbooks on quantum mechanics, the book discusses in detail current issues such as interaction-free quantum measurements or neutrino oscillations, as well as fundamental problems and epistemological questions, such as the measurement problem. A chapter on the postulates of quantum mechanics rounds off this first volume.

In order to quickly and clearly present the main principles of quantum mechanics and its mathematical formulation, there is a systematic transition between wave mechanics and algebraic representation in the first few chapters, in which the required mathematical tools are introduced step by step. Moreover, the appendix concisely reviews the most important mathematical tools, allowing readers to largely dispense with supplementary literature. The appendix also explores advanced topics, such as the Quantum-Zeno effect and time-delay experiments. Over 250 exercises, most of them with solutions, help to deepen the reader’s understanding of the topics discussed.

This revised second edition is expanded by an introduction to some ideas and problems of relativistic quantum mechanics. In this first volume, the Klein-Gordon and the Dirac equations are treated. Fundamentals of other areas are compiled in compact form, i.e., outlines of special relativity, classical field theory and electrodynamics.

The book is chiefly intended for student science teachers and all students of physics, majors and minors alike, who are looking for a reasonably easy and modern introduction to quantum mechanics.