那些年我們崇拜過的物理學家
【PhyInteresting】
那些我們崇拜過的物理學家
朗道特輯
·朗道曾做過一個物理學家排名表,從0到5按照創造力的對數標定,或稱朗道標度。開派宗師牛頓的朗道標度為0;愛因斯坦的朗道標度為0.5;量子力學的創始人們--薛定諤、海森堡、狄拉克--標度為1。朗道給自己定標為2.5,爾後遷至2.0。按照這些標準,費曼在朗道標度上的位置大概在2.0左右,與朗道相近,可能比朗道還要靠前一丁點。
—— 朗道標度是從一流到五流的(1-5)。超一流的物理學家包括牛頓(0)和愛因斯坦(0.5)。一流的物理學家包括量子力學的創始人們:偉大的波爾、海森堡、狄拉克、薛定諤。印度物理學家玻色為1,狄拉克的妹夫維格納亦為1。 法國王子德布洛意亦為1 —— 出乎很多人的意料,但朗道對此似乎很確定。費曼在朗道標度上也是1,據稱朗道對費曼評價非常高 —— 反過來費曼對朗道的評價也非常高,並謙稱朗道錯愛。
—— 朗道自己的評分起初為2.5,1962年獲得諾貝爾獎他將自己遷為二流物理學家,晚年可能又將自己擢升為1.5 —— 當然朗道是非常謙虛的人,費曼就堅持自己排名在朗道之後。
—— 據說朗道將這個排名表藏在自己的大衣里隨身攜帶。他將排名比他低的人稱為「蠢才(fool)」,將標度為5的人被稱為「病態」、「葯不能停的人」、「智障」。
—— 朗道排名的底數為10,換句話說,一流物理學家的創造力比二流物理學家高10倍。
—— 有些人號稱牛頓的定標為1。
—— 著名的固體物理學家墨米稱自己為4.5流物理學家。
—— 有人將威滕排在0.1,也有人將他排在3,將胡安 麥爾德西尼定為2.
—— 朗道說,我不是個天才,波爾和愛因斯坦才是。但我是個非常有天賦的人,是的,我非常有天賦。
—— 費曼帶他去逛夜店以後,徐一鴻將朗道的標度推廣,增添了歡樂因子。
—— 楊振寧先生是第一流的理論物理學家(~1.0),不服憋著。
· 朗道和他的學生利夫希茨寫過一套理論物理的教科書,風格細緻嚴謹,影響了數代物理學家。費曼留下了一套講給本科生的物理學講義,語言生動活潑,帶領數輩學生登堂入室。
· 朗道天降英才,清高桀驁,對同儕、年輕一輩人嚴厲刻薄,卻對偉大的波爾畢恭畢敬,並畢生自稱波爾的學生。費曼才華橫溢,為人直率幽默、不拘小節,對學生平易近人,又敢於當面批評偉大的波爾,搞得波爾不願意找他私聊。
· 朗道參加過蘇聯的核計劃,儘管他對此極度反感,並在斯大林大帝死後立即退出。
· 朗道私底下對斯大林和蘇聯政治有尖銳的批評,並為此差點死在監獄中。
· 朗道一生鄙視愚鈍之徒,晚年被撞成了白痴。他自恨生不逢時未趕上量子力學的創始,後來被他唾棄的量子電動力學,在他晚年發展成為了主流。
1956年,他的這種過於自負的個性使前蘇聯科學院蒙受了無法彌補的損失。事情是這樣的:這一年,蘇聯物理學家沙皮羅在對介子衰變的研究中,發現了介子衰變過程中宇稱不守恆。他向朗道介紹了自己的發現.朗道過於相信自己的直覺,對此不以為然。他認為,宇稱一直是守恆的,無論是在宏觀狀態還在微觀狀態。他相信。凡是與他的物理直覺不合的想法,必定是錯誤的。所以當沙皮羅將自己的研究成果寫成論文請他審閱時.他卻連看也不看,若無其事地將它扔在一邊。
幾個月之後.中國旅美學者楊振寧和李政道提出了沙皮羅已經發現的弱相互作用下宇稱不守恆的理論,不久,又由吳健雄用實驗做出了證明。第二年,楊振寧和李政道獲得了諾貝爾物理學獎.,而沙皮羅因為朗道的隨手一扔,雖然發現在先,最終與諾貝爾失之交臂。當楊振寧和李政道獲得諾貝爾獎的消息傳到朗道耳中,他才如夢方醒,認識到自己扔掉的是什麼。但是無可奈何花落去,一切都已經晚了。天才和成就造就的家長作風使朗道斷送了前蘇聯科學家獲得諾貝爾獎的一次寶貴機會。
提到朗道的「可愛」,不得不提他的另外一個逸聞:傳說朗道對學生、同事非常刻薄,有人在他門上貼了張紙條上標:「請勿靠近,小心咬人!」
朗道幸福的一家
朗道和他的學生利夫希茨寫過一套理論物理的教科書,風格細緻嚴謹,影響了數代物理學家。費曼留下了一套講給本科生的物理學講義,語言生動活潑,帶領數輩學生登堂入室。
· 朗道天降英才,清高桀驁,對同儕、年輕一輩人嚴厲刻薄,卻對偉大的波爾畢恭畢敬,並畢生自稱波爾的學生。費曼才華橫溢,為人直率幽默、不拘小節,對學生平易近人,又敢於當面批評偉大的波爾,搞得波爾不願意找他私聊。
· 朗道參加過蘇聯的核計劃,儘管他對此極度反感,並在斯大林大帝死後立即退出。
· 朗道私底下對斯大林和蘇聯政治有尖銳的批評,並為此差點死在監獄中。
· 朗道一生鄙視愚鈍之徒,晚年被撞成了白痴。他自恨生不逢時未趕上量子力學的創始,後來被他唾棄的量子電動力學,在他晚年發展成為了主流。
1956年,他的這種過於自負的個性使前蘇聯科學院蒙受了無法彌補的損失。事情是這樣的:這一年,蘇聯物理學家沙皮羅在對介子衰變的研究中,發現了介子衰變過程中宇稱不守恆。他向朗道介紹了自己的發現.朗道過於相信自己的直覺,對此不以為然。他認為,宇稱一直是守恆的,無論是在宏觀狀態還在微觀狀態。他相信。凡是與他的物理直覺不合的想法,必定是錯誤的。所以當沙皮羅將自己的研究成果寫成論文請他審閱時.他卻連看也不看,若無其事地將它扔在一邊。
幾個月之後.中國旅美學者楊振寧和李政道提出了沙皮羅已經發現的弱相互作用下宇稱不守恆的理論,不久,又由吳健雄用實驗做出了證明。第二年,楊振寧和李政道獲得了諾貝爾物理學獎.,而沙皮羅因為朗道的隨手一扔,雖然發現在先,最終與諾貝爾失之交臂。當楊振寧和李政道獲得諾貝爾獎的消息傳到朗道耳中,他才如夢方醒,認識到自己扔掉的是什麼。但是無可奈何花落去,一切都已經晚了。天才和成就造就的家長作風使朗道斷送了前蘇聯科學家獲得諾貝爾獎的一次寶貴機會。
提到朗道的「可愛」,不得不提他的另外一個逸聞:傳說朗道對學生、同事非常刻薄,有人在他門上貼了張紙條上標:「請勿靠近,小心咬人!」
關於《朗道物理學講義》
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孫鵬 知乎主頁:http://www.zhihu.com/people/sun-peng-27-1
(文中圓括弧中的多數為小編補充的)
先說我的看法:如果你希望走上物理理論的科研道路,朗道的書非常適合鑽研,但是不要在學習四大力學之前讀。如果你只是想多知多會,學完四大力學之後再來讀。朗道的書是給做理論的科研人員用的參考書,不是給本科生用的教科書。你需要具備的,是相當程度的物理理解能力和直覺,對科研的嚮往,以及最基本的高等數學知識(微積分,線性代數,複變函數,數理方程,一點點的張量知識)。
然後補充細節和背景:朗道的風格很特殊,他的書不好讀,不是因為數學或者是什麼,而是他獨特的物理直覺。其實不僅僅是朗道,他這個學派的所有人寫書都是物理直覺先行的風格,而且經常會把書寫的很難讀,雖然書中的argument都很有啟發性,比如,我室友的兩個導師就是朗道學派的傳人(應該是第三代吧),他們的風格還是比較tough的。我室友的目標是,PhD階段讀完朗道全套(除了量子電動力學(朗道第4卷)),他的老闆現在有時還會看統計物理2(朗道第9卷),可見這套書對於科研人員的意義。下邊的評價大部分源於我自己的閱讀,也有一部分來自我室友的評價(他看的比我深入)。
建議你花時間仔細讀的是:力學(朗道第1卷),量子力學(朗道第3卷),統計物理學1(朗道第5卷)。
力學是高等物理的第一道坎,很多非常基本的概念和argument都是從經典力學中首先引入的:最小作用量原理,相空間,微擾等等。
量子力學和統計物理學1都要花很多時間來看。而且這兩塊內容都是需要學至少兩遍的,建議學完了其他教科書後再花相當的時間來讀朗道。同時不要忘了學固體物理。
再說幾句其他的書:彈性力學(指朗道第7卷,書名:彈性理論)和流體力學(指朗道第6卷,書名:流體動力學)我本人都在讀,因為領域相關。彈性力學算是Soft matter里非常基本的一本書了,文獻中很多argument和基本概念都會引用朗道這本書。其實Elasticity theory是個比較特別的東西,領域內的基本經典著作都偏向於工科,朗道這本算是純物理的。流體力學的情況跟彈性力學也差不多。
量子電動力學不太建議看(待商榷,小編注,歡迎熟讀這卷的讀者提供你的看法)。物理動理學我也不知道具體寫了什麼,身邊也沒有人讀和引用。連續介質力學可看可不看(待商榷,小編注,歡迎熟讀這卷的讀者提供你的看法)。如果有志於做傳統凝聚態相關的領域,統計物理學2是必須要深讀的。場論(朗道第2卷)作為知識的補充也要看,可以理解很多量子場論中概念的由來。
關於版本:不建議看高教的中譯本(小編問過作者,不建議看中譯本的原因並不主要是翻譯問題,因為他自己看高教版中譯本不是太多,而是出於其他考慮。)。英文版本現在的出版社是BH,印刷質量不太好,其中幾本的部分角標不清楚。不是說字沒印上,而是太小或者變形因此影響閱讀。世圖影印的源頭我也不清楚,質量還不錯,但是有些書的印刷質量依然堪憂。字體最清晰的是Pergamon印刷的,不過該社很久之前已經被Elsevier收編了,意味著有些書的最新版沒有清晰的印刷版本,比如量子力學的第三版。
補充一點:不建議看中譯本這一點沒有說清楚。我並不是認為高教的中譯本有問題,只是因為市面上現在能買到的中譯本主要是高教新翻譯的這一套。儘管各種渠道了解到的信息都認為翻譯的有些問題,但由於我沒有通篇閱讀過新的中譯本,所以沒資格評論翻譯水平(小編承認,對於這麼高深的一套俄文書,翻譯的確是太不容易的一件事,希望能在後續的重印中將不足之處修改過來)。認真閱讀朗道教程的人,一般都有志於從事物理理論研究,而進入研究領域後,重要的文獻都是英文的,而且一般引用朗道的書也都是引用的英譯本,從這個角度來說,英譯本是最佳的選擇。
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蘇劍林 個人博客:http://spaces.ac.cn
其實這個問題並不容易給出一個比較肯定的答案。主要是目前理論物理主流的變分、作用量形式,對於很多國人來說還是很陌生。很多物理系學生即使本科畢業了,也不知道變分為何物,不知道作用量是什麼,這樣子,他們讀朗道力學,真的會很痛苦。
這是學習朗道力學的第一道坎。
國內的科普都是儘可能避免公式,這在某種程度上來說是一個誤區。
關於作用量和變分,目前我還沒有看到比較詳細的偏向物理的書。我當初對作用量特別感興趣,但是也沒有現成的資料,都是在網上、各種物理書上,搜索到隻言片語,總結起來的。這需要一個過程。我現在大二,我從高二開始接觸作用量,那時候自然也是什麼不懂,但是一路走來,慢慢基本,慢慢演算,理解也就慢慢深入了。邁過了這道坎,就算進入了現代數學和物理的門。
這裡邊,總需要一段時間。如果一個新手,從大一開始就讀朗道力學,未嘗不可,但是不要太急於說一下子就可以看懂。對於中國學生來說,朗道力學的難度,僅僅在於前幾章,尤其是第一二章,因為對比現在的大學理論物理教材,朗道的這種模式是非常陌生的,如果願意花個一年半載,把前兩三章的數學、物理細節都弄清楚,那麼閱讀後面的所有章節,也許用不了半年。
關於孫鵬朋友說的不推薦閱讀中文版,我自己倒不是很認同。如果有中文版,我一定會閱讀中文版,英文版也可以看懂,但畢竟閱讀速度慢很多,我對它感興趣了,自然就希望儘快掌握它,所以我讀中文版。當然,隨時保持著閱讀英文版的能力(就是說不要擱下英語^_^)。
我這裡主要以朗道力學為例,其他朗道著作其實一樣的。作用量和變分思想貫穿了整套書,尤其是第一卷力學和第二卷場論,這恰好是很多初讀者所沒有接觸過的。邁過了這道坎,我不敢說以後的閱讀就沒有困難了,但至少,很多地方都會流暢很多。
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