你觉得四大力学哪个最难学?
个人认为统计力学比较难学。统计力学中,数学家的操作方法是同E.T. Jaynes 的信息论方法相似的。诚然,这种方法经过几代杰出教育家的拼搏已近完美,不过我承认这种方法并没有特别吸引人之处。当然这种方法或许只是得到结果的一种权宜之计,但是就我内心深处而言,还只是模糊的理解而已。真正理解是物理学家殚思竭虑的目标。相比之下,T.L. Hill 等学者的系综形式不但非常清晰而且物理含义明确。有人或许发现系综太形式化了,我却认为它十分迷人。
第二个结构问题是统计力学与热力学这门较老的学科的关系问题。它们应当各自独立地发展呢,还是用一种统一的办法来处理更好呢? 朗道坚决支持后一种看法,我本人几乎被他的论据所征服。在大学本科阶段,这一哲学观点得益于Reif的重要阐释(他在伯克利物理丛书的《统计物理》一书中同样有此类解释)。这种观点很可能对当今职业物理学家中很多人的知识结构产生过重大的影响。这也必定为研究朗道和栗弗席茨的书奠定了理想的基础。但不管怎么说,经典热力学的重要性是毋庸置疑的。最重要的特征是模型与其结果无关。热力学的抽 象形式多少有些令人生畏,的确,它的深层逻辑体系确实有些模糊不清。从Zemansky多次再版的热力学教科书中可以看到,热力学的逻辑体系逐步地转为 Caratheodory 的观点,那段时间里,经典热力学的逻辑结构已经相当清晰并经过Callen的条理化处理,但对大学本科水平的学生来说,要深入理解这种逻辑结构恐怕是不恰当的。所以统计力学真的很难。
统计力学。
虽然统计是当年四大里分数最高的,但是是学了之后感觉最虚的一门。因为实在是太抽象了; 而且经典力学,电动力学,量子力学,他们在统计力学中都有分支涵盖。可以说,前三大力学是统计力学的基础也不足为过。
统计力学是一种非常高超的数学思维和数学工具。虽然其数学形式/技巧不如量子力学fancy, 几何对应没有经典力学那么先进,可视化效果没有电动力学那么强烈,但他对人的物理直觉,理解纵深,综合素质的要求可以说是最高的。
当然,更主要的是国内对统计力学名词的翻译,让人心醉。
分析力学主要看老师覆盖的范围,想讲难的可以讲的很难,但是大多数人必需的那部分应该是四大里相对来说最容易的。
量子当年遇到好老师,听得比较爽。
电动力学的主要问题在于题难做,倒不算是特别难懂,毕竟第一性原理的方程就那么四个,剩下的基本上都是给定边界条件或参数解方程。
确实是都挺难的。不过我想特别说一下「热力学」,虽然也包含在四大力学里面,但通常只占了统计物理课的 1/3 左右的内容。学的时候容易不觉得难,毕竟很多内容是在重复热学里面学过的内容,但其实这个是真的最容易被忽视、通常普遍实际掌握程度最不好的一个课程。
在我看来,学好热力学(而不用统计物理)解决各种实际问题,就像会不列方程解小学奥数题,也像不用代数和解析几何解初中几何题,或者是在学微积分之前解决某些高考数学压轴题——甚至比这些更难,因为它突如其来就要求一个人对一大堆物理概念形成直观的感受,并且了解在各种情况下它们的变化情况。
当然,或许有的时候解题什么的还比较简单,例如大家也提到了勒让德变换之类的,但是会用那个真不代表懂了热力学,就像会解薛定谔方程也不代表懂了量子力学一样。