边缘奇迹
出版社:科学出版社
出版日期:2005-7
ISBN:9787030155474
作者:于渌,郝柏林,陈晓松
页数:236页
媒体关注与评论
相变和临界现象是物理学中充满难题和意外发现的领域之一。精确的数字语言，使物理学上升为一种艺术。只有下功夫掌握数学语言的人，将来才可能在深入钻研之后享受这种艺术之美。 千姿百态的“水”、“有没有永久的气体？”、四维以上空间才正确的理论、非平衡相变——自然界中的有序和混沌…… 0℃时冰溶化成水，100℃时水沸腾成蒸气，这种现象司空见惯。仔细想想，为什么这10 23个水分子，单个水分子结构不变，相互作用不变，会“集体地”、“不约而
内容概要
于渌，理论物理学家。出生于江苏镇江。1961年毕业于前苏联国立哈尔科夫大学理论物理专业。中国科学院理论物理研究所研究员。1990年当选为第三世界科学院院士。从理论上预言含顺磁杂质超导体中存在束缚态，开拓了磁性杂质对超导体影响的系列理论与实验研究。参与倡导闭路格林函数研究，给出了描述平衡与非平衡统计物理的统一理论框架。提出导电高分子准一维系统中孤子型元激发应满足的拓扑性边界条件。与他人合作，用骨架图展开方法计算了连续相变临界指数，准到小参量ε的3阶；发展黄昆的晶格驰豫理论，研究了准一维导体中局域性元激发的动力学和物理效应；用自洽方法研究了空穴在反铁磁背景上的运动；研究并预言电阻在转变温度附近有极大值；用规范场理论研究了高温超导体的理论。 1999年当选为中国科学院院士。
书籍目录
序言
再版前言
初版前言
第一章 “物含妙理总堪寻”1
千姿百态的“水”1
“微观”和“宏观”3
喜鹊搭桥：统计物理的妙用5
第二章 从物质的三态变化谈起9
理想气体9
临界点13
范德瓦耳斯方程18
三相点25
水的特殊性29
第三章 千奇百怪的相变现象34
广延量和强度量34
铁磁和反铁磁相变36
合金的有序-无序相变44
变化多端的中间相——液晶47
“巧夺天工”：极低温揭开的秘密52
玻色-爱因斯坦凝聚56
有没有永久气体61
一种“几何”相变：渗流63
第四章 平均场理论66
相变的分类67
被多次“发明”的理论69
序参量71
朗道理论76
涨落和关联81
对称的破缺和恢复87
连续相变的物理图像92
第五章 简单而艰难的统计模型95
平衡态统计物理的三部曲95
统计物理究竟能不能描述相变?97
伊辛模型的曲折历史100
复数和四元数104
统计模型展览105
闯到“收敛圆”的外面去!110
第六章 概念的飞跃——标度律与普适性115
实验家的挑战116
四维以上空间才正确的理论119
是偶然的巧合吗?121
标度假定125
自相似变换127
普适到什么程度?131
第七章 一条新路——“重正化群”135
不动点136
再谈几何相变139ix
重正化变换144
奇怪的展开参数150
重正化群理论的实验验证155
第八章 空间维数的意义158
涨落和空间维数的关系158
理论物理怎样“钻”进了非整数维空间162
连续变化的空间维数165
三类几何对象的豪斯道夫维数167
布朗粒子的轨迹是几维的?172
上边界维数和下边界维数176
第九章 特殊的“双二维”空间179
一场争论179
能实现二维系统吗?182
相位涨落与准长程序185
拓扑性的元激发：涡线187
能量与熵的竞争190
第十章 有限系统的临界现象194
有限尺度标度律195
高于上临界维数有限系统的临界现象197
有限系统临界现象的实验研究198
第十一章 量子相变200
测不准关系和量子涨落200
量子比特体系的相变201
光阱中稀薄原子的“超流——绝缘体”转变204
第十二章 非平衡相变——自然界中的有序和混沌206
x从对流现象谈起207
耗散结构211
走向湍流的道路218
确定论方程中的内在随机性222
结束语
后记
编辑推荐
《边缘奇迹：相变和临界现象》为理论物理的基础读物，内容丰富、叙述生动、插图精彩，可供具有理工科大学初年级文化程度的读者阅读。这本小书把读者引入千奇百怪、绚丽多彩的"相变世界"：从物质三态变化、铁磁、铁电、液晶相变，到玻色－爱因斯坦凝聚、超流和超导。书中还把平衡态相变的概念推广到其他系统，包括几何相变和非平衡相变。
作者简介
《边缘奇迹:相变和临界现象》通过对相变和临界现象的介绍，阐述热力学和统计物理的基本概念，从熵的引入、统计配分函数，到对称破缺、标度律和普适性。《边缘奇迹:相变和临界现象》也描述了研究相变现象的基本理论方法，包括平均场近似、标度分析、重正化群、统计模型精确解和计算机数值模拟等。书中还介绍了相变研究的最新进展，如有限系统的临界现象和量子相变。相变和临界现象是物理学中充满难题和意外发现的领域之一。精确的数字语言，使物理学上升为一种艺术。只有下功夫掌握数学语言的人，将来才可能在深入钻研之后享受这种艺术之美。千姿百态的“水”、“有没有永久的气体？”、四维以上空间才正确的理论、非平衡相变——自然界中的有序和混沌……
0℃时冰溶化成水，100℃时水沸腾成蒸气，这种现象司空见惯。仔细想想，为什么这10 23个水分子，单个水分子结构不变，相互作用不变，会“集体地”、“不约而同地”从一个相“变”到另一个相呢？“新相”在“老相”中又如何“孕育”、“形成”？
图书封面
发布书评
精彩书评 (总计2条)
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本来是想找一本统计物理的科普的，因为我的经验是先看科普了解全貌、了解应用、建立一些基本图像然后再看教材会更有动力些。但这本书看起来应该是给需要现有统计物理的基础，然后对相变现象有进一步深入了解的兴趣的读者写的。看了前面四章就停下来不看了，因为和我兴趣相关性不高，也没有培养起我继续看下去的兴趣。我的感觉： 作为一本科普，不够引人入胜，给我的感觉是一本讲的不够清楚的物理教材…… 也许物理专业的同学会觉得写的好吧。 -
旧版的时候就看过，新版增补了一些内容，似乎有某些词句比旧版流畅一些？或者是错觉。这本书按理说写得很不错，有关临界现象的奇妙之处完全可以挖掘出若干 本书的素材来。而且这种科普的尝试也是极有价值的。在此向作者表示敬意。不过我再说句大不敬的话，作者的科研工作虽然很有成就，但对科普书籍该怎么写的驾驭能力则不是很强。虽然在某种程度上这本书的内容已经十分通俗了，但没有一点专业背景的人还是很难看懂。给非专业人员写的书，更多的笔墨要集中在“方法论”上，而不是“技术”上。好比讲解平均场，更多地关注“把微观部分相互的作用平均化”并据此而举例，而不要只讲Landau的级数展开；讲解重整化群，更多地关注“自相似性”，最好用几何形状或者percolation来举例，上来就用关联尺度来举例，是没有多少外行能明白这里的关键点的。这样来看，这本书最好的读者，就是大学学过一些统计物理，也听说过相变和临界点的人。这部分人在理解或者接受这些物理概念的时候，没什么隔阂。而且书里讲的实质内容，他们也能理解。比这部分人更“外行”的，起码要学过大学阶段的普通物理，书里的部分内容能理解。比这更外行的，就不易看懂了。无论如何，这本书值得一看。对数学掌握得比较好的读者，完全可以看看Newman写的统计物理学讲义，在Newman的主页上有下载。更不像“物理”，更“泛化”，在我看来，也更通俗。
精彩短评 (总计40条)
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这才是中国式科普的典范，多年后回头看去很多当时欣欣然以为“儿得矣”的内容实际上很深，更加赞叹两位先生笔下生花的功力。 -
被强烈推荐！太棒了！解释了很多统计物理的问题，其实很多问题和 DNN 是一样的！ -
无论你是否专业人士，要想了解相变，这是最好的导论！ -
对相变理论的简要介绍 -
写得实在太难了。标度律、重正化、KT相变、量子相变，全都没怎么看懂。作者在写科普方面有一点欠缺吧。 -
不是简单的科普，要多学点相变才会对内容比较有感觉吧。。 -
高屋建瓴举重若轻，牛逼，牛逼。 -
经典的中文科普书，适合大学生阅读。 -
不错 -
第三次读这本书了，觉得还是可以加深很多理解，但仍然还是有很多没看明白，尤其最后蜻蜓点水似的讲述。。归类为科普，好吧，应该和一般的科普定义不太相同，要的基础知识很多。。。 -
读研的时候看过，其中的几何相变——渗流理论浅显易懂，现在想买都买不到了。 -
这是物理类硬科普写的最好的几本书之一，错误很少因为很多是从科研文献翻译汇总而来。强烈推荐。 -
在学完热统的情况下来看这本书是相当好的。。。 -
我的非线性科学启蒙之书 -
我读过中国人写出的最好的物理书之一，不是科普，专业学生也只能在学过统计物理之后来看才更有体会 很物理 -
由气液相变引入，按时间顺序展开相变理论的发展：平均场理论，伊辛模型，普适标度，重正化群，KT相变。最后略谈分形维数，量子相变和湍流理论。插入了不少公式来推导结论，但对推导过程的解释太少，导致很多内容难以理解。 -
看不懂 -
极好的科普，这么专业的科普书极少见，强烈推荐 -
学热学时看的，很棒【而且，是中国人写的！ -
Wonderful. It is a good introductory book about phase transition, which provides a clear picture. However, it is for students who have learn some physics, since otherwise he/she will not learn much thing. -
中国不多见的高级科普。可惜对绝大多数没底子的人来说很难看下去。 -
好专业，第一次读的时候没怎么看懂。好书啊！ -
神作，整个系统都是神作 -
讲统2的老师有一本！还说他虽然不懂中文还是能看懂很大部分的。。。 -
难以置信是镇江人写出的书............ -
好书 -
哪里是科普，分明是教科室的简写版 -
还是太理论了点 -
每次读热力学相关都欲罢不能，纯粹的美，这套书不错 -
相变的位置很尴尬，热学和统计力学都有，但总放在最后一章基本是不讲的。通过这本科普可以了解一些，第五、八章很有启发，但即便用了最靠谱，最祛魅的方式讲解，很多细节如果不具备高阶知识还是显得含糊。最脑洞的一点感想，伊辛模型的可解性决定了我们就该生活在三维的世界？ -
是我目前读过的最好的科普书，要是物理学教材都能这么有趣多好。等学完了现代相变理论回头再读一遍。 -
关于相变最好的入门书籍。喜欢这个系列，简约而不简单！！！有几个经典物理的证明！！关于范德瓦尔斯定理最经典的描述 -
这是我看过的中国人写的最好的科普书，呵呵，适合学过物理的。 -
大学时候物理老爷爷推荐的，既不艰深，也没有一般所谓科普书的弱智化倾向。 -
“物含妙理总堪寻” 2010年1月8日，有幸见到这本书的作者之一于禄院士。回想起三年前，量子统计物理学，统计物理三部曲，可亲可敬可爱的王老师，讲台上怀揣理想胸有成竹的我和曲折的Ising模型。如今我仍深信物理学是一门艺术，虽然当时的理想不再。——2006年11月 -
作为科普还是过得去的，虽然大三本科狗觉得书上讲的很多都还不知道，仔细看都有收获。到了最后讲对称性就很粗略了，科普的一大害处就是不能很好的说明细节，导致读者会卡死在那里。一旦被卡住，谁还信你那理论啊。 -
非常精彩的高级科普书，常读常新。 -
一个越来越忧伤的发现是——越是以前出版的科普书籍，质量越高。这本书集合了两位院士的功力确实是既有深度又引人入胜。 -
相變是有序和無序兩種傾向鬥爭的表現；相互作用是有序的起因，熱運動是無序的來源；
熱力學平衡條件下自由能達到極小，這是內能和熵兩個因素競爭的結果。前者代表有序，反映相互作用；反對者代表無序，反映熱運動；
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一本非常好的科普读物，但是需要一定的物理知识基础，研一的时候是作为参考书来用的，帮助理解了很多《高固》中不好理解的概念……