Soy estudiante de primer año de pregrado y quiero llegar a las profundidades de la física cuántica. ¿Qué materiales y recursos necesito y cómo empiezo?

No estoy seguro exactamente en qué etapa se encuentra con respecto a su entrenamiento de física, pero sugeriría terminar primero la física de introducción si aún no tiene el conocimiento equivalente. Tienes tiempo de sobra para llegar a las profundidades de la mecánica cuántica.

También recomendaría aprender mecánica clásica más allá del nivel introductorio, primero. Pero eso no es absolutamente esencial. La mecánica cuántica se destaca por sí sola.

Ahora, esta será una sugerencia poco convencional, pero sugeriría estudiar un poco de álgebra lineal para prepararse para la mecánica cuántica, si aún no tienes esas matemáticas en tu haber. Hay un libro de Halmos que recomendaría encarecidamente, o mejor aún, siéntate en un curso de matemáticas sobre el tema. Puede que no parezca que este material sea directamente relevante, pero la mecánica cuántica es básicamente álgebra lineal (su estructura matemática es esencialmente la de un anillo no conmutativo de operadores en un espacio lineal normalizado), en muchos casos es un espacio dimensional infinito. casos de interés, pero de alguna manera eso es solo una complicación.

Así que esta preparación matemática realmente valdría la pena, te lo prometo. Estarás muy por delante de todos los demás cuando tomes un curso avanzado de mecánica cuántica. En ese momento, estaría listo para leer el texto clásico de Dirac sobre mecánica cuántica, que sigue siendo, con mucho, el mejor que se haya escrito sobre el tema.

Ahora para la mecánica de ondas y la ecuación de Schrödinger y demás: es absolutamente necesario aprender esto bien, y el usuario de Quora dio muy buenas recomendaciones para textos y consejos sobre cómo estudiar si está trabajando por su cuenta.

Añadiría un texto de Gordon Baym, es más especial, pero trata muchos problemas interesantes y es realmente divertido. Trata el átomo de hidrógeno de una manera muy elegante usando métodos de operador, que él mismo aprendió por primera vez de mi papá, que había aprendido el método al traducir el trabajo de Infeld: buscaré el libro por usted. Sigue siendo bueno, incluso si no atribuye adecuadamente las técnicas 😉

Para la mecánica ondulatoria, sería realmente útil conocer primero un poco sobre las ecuaciones diferenciales ordinarias y algunos análisis de Fourier.

Si entras en eso, tendrás muy pocos problemas con un curso típico de mecánica cuántica de introducción, que tratará con las llamadas “derivaciones” de la ecuación de Schrödinger y luego su solución real en casos de interés físico real. Debes revisar ese material en algún momento si quieres ser físico.

Pero la mayoría de las generalidades se pueden mejorar perfectamente, de hecho mucho mejor, de las conferencias de Feynman. Si aún no los posee, cómprelos. Son esenciales.

Los textos realmente buenos pero más avanzados en mecánica cuántica son los de Leonard Schiff y Kurt Gottfried. Gottfried es especialmente bueno en su tratamiento de la teoría de la dispersión: discute las cosas de una manera totalmente dependiente del tiempo, que no encontrará en ningún otro lado, o al menos no con tanto detalle. Pero no hay problemas en Gottfried: no recuerdo nada sobre Schiff.

También debes resolver algunos problemas para probar y solidificar lo que has aprendido.

Buscaré los nombres de los textos y los agregaré cuando tenga la oportunidad.

Sé que estoy saliendo conmigo mismo escribiendo estas recomendaciones para textos, pero estas son las que usé yo mismo.

¡Buena suerte!

PR Halmos:

Espacios vectoriales dimensionales finitos.

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Álgebra Lineal Libro de problemas.

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PAM Dirac: aquí es donde te diriges.

Los principios de la mecánica cuántica

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Aparentemente, algunas de sus conferencias ahora también están en YouTube: nunca las he visto, pero sospecho que valen la pena el tiempo que pasan.

Leonard Schiff:

Mecánica cuántica

https://archive.org/details/Quan…

Kurt Gottfried:

Mecánica cuántica

https://archive.org/details/Quan…

Gordon Baym:

Conferencias sobre mecánica cuántica

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Aquí hay otros dos que olvidé, que también son buenos.

Eugen Merzbacher:

Mecánica cuántica

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Albert Mesías

Mecánica cuántica

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Este último es extremadamente completo, pero muy útil y vale la pena tenerlo a largo plazo, pero no lo necesita todo al principio.

Finalmente, está el libro clásico sobre integración de rutas.

Feynman y Hibbs

Mecánica cuántica e integrales de trayectoria

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Y aquí hay un texto mucho más moderno y avanzado que tendrá en cuenta desarrollos mucho más recientes en la teoría. Gracias a Sichu Lu!

Leslie E Ballentine

Mecánica cuántica: un desarrollo moderno.

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¡Termina incluso 1/100 de esto y estarás mucho más inmerso en QM que la mayoría!

En primer lugar, decida qué área en particular desea ‘profundizar’, porque estudiar física cuántica en general es como hacer un MBBS, mientras que especializarse en un área particular (teoría de cuerdas, por ejemplo) es como ser un pediatra o un dermatólogo.
Luego, comience a dominar las matemáticas, porque la mecánica cuántica, en realidad, es bastante difícil de lo que parece ser como aparece en documentales elegantes … exige un fuerte dominio del cálculo, como ecuaciones diferenciales parciales (en las que se basa la ecuación de onda de Schrodinger).
Comience con el libro como se indica en la respuesta anterior, siga los pasos cuidadosamente, consulte las conferencias en línea … pero su profundización en este campo solo valdría la pena si obtiene un título de un instituto, por lo que le recomiendo que solicite licenciado en física después de su graduación, si realmente desea seguir una carrera exitosa.
Esta es una respuesta muy amplia, ¡puede ser que Edward Claro Mader pueda proporcionar una respuesta satisfactoria y específica!
Todo lo mejor.