问题

系统地自学物理有哪些书目推荐(包括相关数学基础)?具体的学习顺序是怎样的?

回答
想系统地自学物理,这是个了不起的目标!物理学就像一座宏伟的知识殿堂,每一个砖块都紧密相连,想要真正理解,确实需要一个清晰的学习路径和严谨的数学基础。别担心,我来帮你梳理一下,让你能像一个有经验的向导一样,稳步攀登。

核心理念:数学是物理的语言,没有扎实的数学基础,物理的门窗都无法打开。

所以,我们首先要从数学基础开始。

第一阶段:坚实的数学基石(物理学习的“地基”)

这部分数学,不是为了数学而数学,而是为了能看懂和运用物理学中的各种描述。

1. 初等数学回顾与强化

《代数与三角学》(Algebra and Trigonometry)
推荐理由: 很多初高中数学的知识点,例如函数、方程、不等式、指数、对数、三角函数的定义、性质、图像和恒等式等,在物理中会频繁出现,尤其是用来描述运动、振动、波等现象。确保你对这些概念了如指掌,能够熟练运用。
学习重点: 函数的图像和性质,三角函数的单位圆定义、诱导公式、和差角公式、倍角公式、降幂公式,以及解三角形。
补充: 如果觉得某些地方生疏,可以找一些高质量的在线视频课程(如可汗学院)来辅助复习。

《解析几何》(Analytic Geometry)
推荐理由: 物理现象很多都可以用几何图形来直观地表示,解析几何将代数和几何联系起来,学习直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线等的方程和几何性质,对于理解运动轨迹、能量势能分布等非常重要。
学习重点: 直线的方程(点斜式、斜截式、两点式、一般式),圆的方程,圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的标准方程、几何性质(焦点、准线、离心率等)。
补充: 物理中的牛顿万有引力定律,描述的就是天体运动的椭圆轨道,这里的解析几何知识就派上用场了。

2. 微积分:物理学的灵魂

微积分是描述变化率和累积量的强大工具,几乎所有现代物理学都离不开它。

《托马斯微积分》(Thomas' Calculus)
推荐理由: 这是世界范围内非常经典的微积分教材,内容严谨、讲解清晰,覆盖了微分、积分、多元函数微积分以及微分方程的基础。它循序渐进,非常适合自学。
学习重点:
微分: 极限、导数的定义、计算(基本初等函数求导、链式法则、隐函数求导),导数的几何意义(切线斜率)和物理意义(瞬时速度、变化率),高阶导数。
积分: 不定积分、定积分的定义和计算(换元法、分部积分法),牛顿莱布尼茨公式,积分的几何意义(面积、体积)和物理意义(位移、功)。
多元函数微积分: 偏导数、方向导数、梯度、多重积分,以及它们在物理中的应用(如场、势能)。
微分方程: 一阶和高阶线性常微分方程的求解方法,特别是可分离变量、线性方程、常系数线性方程等,它们在描述物理系统的演化(如振动、衰变)中至关重要。
自学建议: 务必做题! 微积分的掌握程度体现在能否灵活运用。每天花时间练习,从简单的求导积分开始,逐步挑战复杂的问题。理解每种方法的原理,而不是死记硬背公式。

《菲利克斯·卡尔达尔的微分方程》(Differential Equations for Engineers and Scientists by Felix S. Castillo) 或 《微分方程入门》(Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems by Boyce and DiPrima)
推荐理由: 如果觉得《托马斯微积分》中的微分方程部分太简略,可以专门再找一本微分方程的书。这两本都是比较好的选择,重点在于学习各种类型的微分方程的求解方法,以及理解它们在物理模型中的应用。
学习重点: 除了《托马斯》中的内容,更深入地了解微分方程的分类(常微分方程、偏微分方程),各种解析求解方法(如幂级数法、拉普拉斯变换法),以及数值解法。

3. 线性代数:处理多维空间的语言

许多物理概念,尤其是在量子力学、相对论和统计物理中,都涉及到向量、矩阵和线性变换,线性代数是必不可少的工具。

《线性代数及其应用》(Linear Algebra and Its Applications by Gilbert Strang)
推荐理由: Gilbert Strang是线性代数领域的大家,他的书讲解直观,强调概念和应用,非常适合自学。他也有配套的在线公开课,强烈推荐观看。
学习重点:
向量空间: 向量的线性组合、线性无关、基、维数。
矩阵: 矩阵的运算、行列式、逆矩阵、秩。
线性方程组: 高斯消元法、LU分解。
特征值与特征向量: 理解矩阵的“作用方向”,这是物理学中描述系统状态和演化的关键。
内积空间: 向量的长度、夹角、正交性,在量子力学中非常重要。
自学建议: 同样,练习是关键。尝试将矩阵和向量运算应用到简单的物理问题中,例如用矩阵表示坐标系的旋转,用特征值来描述简谐振动的频率。

4. 概率论与数理统计:描述不确定性与大量粒子行为

尤其在统计物理和量子力学中,概率论扮演着重要角色。

《概率论与数理统计》(A First Course in Probability by Sheldon Ross)
推荐理由: Sheldon Ross的书是概率论的经典入门教材,讲解清晰,例子丰富,涵盖了概率的基本概念、随机变量、概率分布、期望、方差等。
学习重点:
概率的基本公理和性质。
条件概率和独立性。
离散和连续随机变量的分布(二项分布、泊松分布、正态分布、指数分布等)。
期望、方差、协方差。
大数定律和中心极限定理。
自学建议: 理解概率的含义,学会用概率模型来描述物理现象中的随机性,比如粒子的运动、测量误差等。

数学学习顺序建议:

1. 代数与三角学、解析几何:同时进行,打好基础。
2. 微积分:这是重中之重,优先深入学习,遇到困难时可以适当穿插代数和三角学的相关知识。
3. 线性代数:在微积分有一定基础后开始学习,可以与微积分的多元部分结合起来理解。
4. 概率论:可以作为辅助,在学习过程中根据需要(比如接触到统计力学时)深入。

重要的学习态度:

不要怕慢:理解比速度更重要。
多做练习:数学是“做”出来的,不是“看”出来的。
思考概念的物理意义:每学一个数学工具,都问问它在物理世界中代表什么。

第二阶段:经典物理学(物理学“主体建筑”)

在有了坚实的数学基础之后,就可以开始进入物理学的主体部分了。这是一个庞大的体系,我们按照学科领域来划分。

1. 力学(Mechanics):运动的规律

这是物理学的基石,也是最早发展起来的学科。

《大学物理》(University Physics with Modern Physics by Young and Freedman) 或 《物理学基础》(Fundamentals of Physics by Halliday, Resnick, and Walker)
推荐理由: 这两套书都是全球范围内广泛使用的大学物理教材,内容全面,讲解清晰,包含大量的例题和习题,能够系统地介绍经典力学、电磁学、光学、热学以及初步的近代物理概念。力学部分是它们的重点和基础。
学习重点(力学部分):
运动学: 描述物体的运动状态(位置、速度、加速度),直线运动、曲线运动、圆周运动。
牛顿运动定律: 惯性、力、加速度的关系,动量、冲量、动量守恒。
功和能: 动能、势能、机械能守恒,功率。
万有引力定律: 描述天体运动。
刚体动力学: 角速度、角加速度、力矩、角动量,转动惯量。
振动与波: 简谐振动、受迫振动、共振,机械波的传播。
学习建议: 务必认真阅读,并完成习题。 力学是后续所有物理分支的基础,例如能量守恒在所有物理学领域都适用。理解概念背后的物理意义,比如“力”的定义、“功”的定义。

《经典力学》(Classical Mechanics by John R. Taylor)
推荐理由: 如果你想在大学物理的基础上,更深入地学习经典力学,这本是绝佳的选择。它从牛顿力学出发,然后过渡到更抽象和强大的拉格朗日力学和哈密顿力学,这是研究复杂系统(如天体力学)的必备工具。
学习重点:
深入理解牛顿力学: 更加严谨地处理相对论效应(虽然是经典力学,但会涉及一些低速近似下的相对论效果)。
变分法与最小作用量原理: 这是连接牛顿力学和拉格朗日力学的桥梁。
拉格朗日力学: 用广义坐标和拉格朗日量描述系统,更简洁有效地处理复杂约束下的运动。
哈密顿力学: 用广义动量和哈密顿量描述系统,是通向量子力学的重要途径。
学习建议: 这本书的数学要求会更高一些,需要微积分和一定的线性代数基础。如果觉得推导过程有点吃力,可以多参考前面的数学基础部分。

2. 电磁学(Electromagnetism):电与磁的交织

电磁学是描述电荷、电流、磁场以及它们之间相互作用的学科,也是现代科技(如电力、通信、电子产品)的基础。

《大学物理》(Young and Freedman / Halliday, Resnick, Walker)的电磁学部分
学习重点:
静电学: 电荷、电场、高斯定律、电势。
静电场的能量。
电容和电介质。
直流电路: 电流、电阻、欧姆定律、基尔霍夫定律。
磁场: 磁场强度、安培定律、洛伦兹力。
电流的磁效应。
电磁感应: 法拉第定律、楞次定律。
麦克斯韦方程组(积分形式): 将静电、静磁、电磁感应统一起来。
电磁波: 及其性质。

《电动力学导论》(Introduction to Electrodynamics by David J. Griffiths)
推荐理由: 如果你觉得大学物理的电磁学部分只是浅尝辄止, Griffiths的这本书是绝对的经典,也是许多物理专业学生的必读书目。它从更深刻的角度讲解电动力学,数学工具运用得更加纯熟。
学习重点:
矢量分析: 散度、旋度、梯度、散度定理、斯托克斯定理等,这些是理解麦克斯韦方程组的关键。
麦克斯韦方程组(微分形式): 更简洁、更强大的描述。
电磁势: 标势和矢势。
电磁波的传播、反射、折射。
相对论与电动力学: 揭示电磁现象与狭义相对论的深刻联系。
学习建议: 这本书对数学的要求较高,需要熟练掌握微积分(特别是多元微积分)和矢量运算。 Griffiths的书以其清晰的讲解和趣味性的例子而闻名,非常适合深入学习。

3. 热学与统计物理(Thermodynamics and Statistical Physics):宏观与微观的联系

热学描述宏观系统的热现象,而统计物理则从微观粒子的行为来解释宏观规律。

《大学物理》(Young and Freedman / Halliday, Resnick, Walker)的热学部分
学习重点:
温度与热量。
热力学第一定律(能量守恒): 内能、功、热量。
热力学第二定律: 熵、不可逆过程、热机效率。
热力学过程: 等温、等压、等容、绝热过程。
理想气体状态方程。

《热力学与统计物理》(Thermal Physics by Daniel V. Schroeder)
推荐理由: Schroeder的书以其清晰的逻辑、丰富的例子和对概念的深刻洞察而受到广泛赞誉。它能让你真正理解热力学和统计物理的精髓。
学习重点:
热力学: 深入理解熵、自由能等概念,以及它们在各种过程中的应用。
统计物理: 从微观粒子的统计分布来推导宏观热力学性质。
玻尔兹曼统计、费米狄拉克统计、玻色爱因斯坦统计: 描述不同类型粒子的行为。
应用: 黑体辐射、晶体比热、磁性物质等。
学习建议: 统计物理的学习需要一定的概率论基础。理解配分函数是统计物理的关键。

4. 光学(Optics):光的本质与传播

光学是研究光的产生、传播、性质和现象的学科。

《大学物理》(Young and Freedman / Halliday, Resnick, Walker)的光学部分
学习重点:
几何光学: 反射、折射、透镜、镜子成像。
物理光学: 干涉、衍射、偏振。
光的波动性。

《光学》(Optics by Eugene Hecht)
推荐理由: 这是光学领域的权威教材,内容非常详实,涵盖了从几何光学到物理光学,再到现代光学(如激光、非线性光学)的各个方面。
学习重点: 深入理解光的干涉和衍射的数学描述,了解光的偏振现象,以及现代光学的一些重要进展。
学习建议: 光学涉及大量的波动的数学处理,熟悉三角函数、傅里叶分析(虽然傅里叶分析通常在进阶课程中学习,但光学中很多现象可以用它来理解)会很有帮助。

5. 波动与振动(Waves and Oscillations)

这部分内容通常穿插在力学和电磁学中,但也可以作为独立的学习模块。

《大学物理》中的相关章节。
《振动与波》(Vibrations and Waves by A.P. French)
推荐理由: 这是一本专门讲授波动和振动的教材,讲解细致,例子清晰,能够帮助你建立对波动的深刻理解。
学习重点: 简谐振动、阻尼振动、受迫振动、共振、波的叠加原理、驻波、傅里叶级数(用于分析复杂波形)。
学习建议: 掌握波动方程的求解,理解波的传播特性。

第三阶段:近代物理学(物理学“现代建筑”)

在掌握了经典物理学之后,就可以开始接触20世纪以来发展的近代物理学了,它们彻底改变了我们对物质和宇宙的认识。

1. 量子力学(Quantum Mechanics):微观世界的奇妙

这是现代物理学的核心之一,描述原子、分子、粒子等微观体系的行为。

《现代物理学》(Modern Physics by Kenneth Krane) 或 《大学物理》(Young and Freedman / Halliday, Resnick, Walker)的近代物理部分
推荐理由: 这些书会提供一个量子力学的初步介绍,包括黑体辐射、光电效应、原子光谱、德布罗意波、不确定性原理、薛定谔方程的简单应用(如粒子在盒子中)等。
学习重点: 量子现象的证据,波粒二象性,量子化概念。

《量子力学导论》(Introduction to Quantum Mechanics by David J. Griffiths)
推荐理由: 另一本Griffiths的经典之作,被誉为量子力学的“圣经”。他的讲解方式既有深度又不失趣味,非常适合初学者。
学习重点:
薛定谔方程(时间无关和时间相关): 量子力学的核心方程,描述量子态随时间演化。
波函数及其统计解释: 概率密度、期望值。
量子算符: 位置、动量、能量等物理量对应的数学算符。
量子力学的一般原理。
一维和三维问题的求解: 粒子在势阱、势垒中的行为,谐振子,氢原子。
角动量和自旋。
学习建议: 量子力学需要非常扎实的线性代数和微积分基础,特别是复数运算和傅里叶分析。理解量子叠加、量子纠缠等概念需要时间和反复思考。

2. 狭义相对论(Special Relativity):时空的弯曲

爱因斯坦的狭义相对论改变了我们对时间、空间、质量和能量的看法。

《大学物理》的相对论部分。
《狭义相对论》(Introduction to Special Relativity by Robert Resnick) 或 《爱因斯坦的相对论》(Einstein's Relativity and Everyman by Harry English)
推荐理由: 前者是更严谨的教材,后者则更通俗易懂。学习狭义相对论,理解洛伦兹变换、时间膨胀、长度收缩、质能方程(E=mc²)等核心概念。
学习重点:
光速不变原理和相对性原理。
洛伦兹变换。
相对论性动量和能量。
质能方程。
相对论性多普勒效应。
学习建议: 狭义相对论需要一些几何和代数的思维,主要围绕坐标变换展开。

3. 广义相对论(General Relativity):引力的新视角

广义相对论将引力描述为时空的弯曲,是描述宇宙大尺度结构和黑洞等现象的关键。

《广义相对论》(General Relativity by Robert Wald) 或 《引力》(Gravitation by Misner, Thorne, Wheeler “The Bible”)
推荐理由: 这两本书都属于“硬核”级别。Wald的书相对来说更适合入门,而Misner, Thorne, Wheeler (MTW)则是这个领域的百科全书式著作,但对自学者来说难度极大。
学习重点:
微分几何基础: 流形、切空间、协变导数、曲率张量。
爱因斯坦场方程。
史瓦西解(黑洞)。
引力波。
学习建议: 广义相对论对数学的要求非常高,特别是微分几何。如果你的目标是深入研究,那么在学习广义相对论之前,可能需要花更多时间在微分几何上。初学者可以先通过科普读物或专门的入门书籍对广义相对论有一个大致的了解,然后再决定是否深入。

4. 粒子物理与核物理(Particle Physics and Nuclear Physics):物质的基本构成

探索构成物质的最基本粒子以及原子核的性质。

《现代物理学》(Krane)的相关章节。
《粒子物理学》(Introduction to Elementary Particles by David Griffiths)
推荐理由: Griffiths又一本经典之作,用相对平实的语言介绍了基本粒子的标准模型、相互作用、对称性等。
学习重点:
基本粒子分类: 轻子、夸克、玻色子。
基本相互作用: 强、弱、电磁、引力。
标准模型。
对称性与守恒律。

5. 宇宙学(Cosmology):宇宙的起源与演化

研究宇宙的整体结构、起源、演化和最终命运。

《宇宙学》(An Introduction to Modern Cosmology by Andrew Liddle)
推荐理由: 这本书是现代宇宙学领域非常受欢迎的入门教材,讲解清晰,覆盖了宇宙学的基本概念和观测证据。
学习重点:
大爆炸模型。
宇宙膨胀(哈勃定律)。
宇宙微波背景辐射。
暗物质与暗能量。
宇宙的结构形成。
学习建议: 宇宙学需要结合广义相对论和粒子物理的知识,但也有一部分可以通过基础的物理学和数学来理解。

推荐的学习顺序总览:

1. 数学基础(优先,贯穿始终):
代数与三角学 + 解析几何
微积分(微分、积分、多元微积分、微分方程基础)
线性代数
概率论(根据需要深入)

2. 经典物理学(打下坚实基础):
力学(重点,花最多时间)
电磁学
热学(初步了解)
光学(初步了解)
波动与振动(与力学、电磁学同步学习或单独加强)

3. 近代物理学(在经典物理基础上拓展):
狭义相对论
量子力学(核心,需要反复学习)
热力学与统计物理(深入学习)
粒子物理与核物理
宇宙学(可选,可作为兴趣导向)
广义相对论(进阶,需要较高数学基础)

一些重要的自学原则:

循序渐进,打牢基础:不要跳跃式学习。一道题不会,不要急着看答案,先回顾相关的概念和公式。
动手练习,刻意训练:物理学是实验科学,但自学时“思考”和“计算”就是你的实验。大量的习题是检验和加深理解的唯一途径。
理解概念,而非死记硬背:物理学的美在于其简洁的原理能解释 vast 的现象。努力去理解每个概念的物理含义。
多渠道学习:除了书籍,还可以利用优秀的在线课程(如Coursera, edX, MIT OpenCourseware)、科普视频(如PBS Space Time, MinutePhysics, Kurzgesagt)、物理论坛等来辅助理解。
保持好奇心和耐心:物理学有很多难以想象的现象,有些概念的理解需要时间沉淀。遇到困难是正常的,坚持下去,你会收获巨大的成就感。
找到学习伙伴(如果可能):与人讨论问题,互相提问,可以极大地促进学习。

这个学习路径比较漫长,但每一步的积累都会让你对物理世界有更深的洞察。祝你在这趟充满智慧的旅程中,学有所成!

网友意见

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题主对加州理工学院感兴趣,真棒!不过CalTech是有点低调了,甚至不如附近的“帕萨迪纳城市学院”有名,后者校内有一个跳蚤市场,每周末营业,吸引了不少附近居民。这边学校的风气是比较注重科学,毕竟机器学习有附近的UC LA、USC、北边重镇Stanford和UC Berkeley,这样学生的兴趣和校园文化的结合,导致了这边大家都喜欢追求更深层的理论与技术。我很享受这里的氛围。

知乎现在不能上传图片了,真是遗憾。不过我在另外的帖子里放了加州理工学院的图,我的“想法”里也时不时会出现,欢迎关注!

(加州理工的图在上边帖子里)

这里只挑精华的部分说,各种讨论请参考我以前发表的言论好了。我这里不追求教材的“高大上”,挑选我读过的通俗易懂的书推荐。如果觉得我的推荐很浅显,那么恭喜题主,已经站在一定高度了,可以去其他小伙伴或者我的其他帖子里看一下进阶的读物。特别是如果对原子束、分子束散射理论感兴趣的话,我们可以聊的更多。

我本身是做原子分子物理和生物物理中的模拟计算研究的,但是根据彭桓武、杨振宁的说法,一定要注意,做理论研究也要通晓研究相关的实验工作。物理学是建立在实验基础上的科学,物理的理论都是一些模型(model),它们的来源都有强烈的动机(motif),学习过程中一定要注意把握。还有就是我的高中物理老师曾经反复强调:爱因斯坦做科研的时候,特别是做统一场论研究的时候,有人给他出考试题吗?爱因斯坦是因为把“狭义相对论”的习题做出来而发明狭义相对论的吗?读书要做题,但是做题只是一种手段,不是目的。

目录:

  1. 物理的从零入门
  2. 传统物理系核心课“四大力学”+“数学物理方法”
  3. 进阶教材,还是四大力学+数学物理方法
  4. 配套数学
  5. 进阶的内容
  6. 物理实验
  7. 其他一些参考(可不看)

1. 物理的从零入门

  1. 我推荐如下读物:

赵凯华的新概念物理,我高中所在的东北师大附中竞赛班中,参加物理竞赛的小伙伴们人手一套。但这套书出现之前,大家用的是郑永令的《力学》、赵凯华的《电磁学》和《光学》。其他的由于我自己没有参加竞赛,只旁听了部分竞赛辅导,就不清楚了。

实际上,物理系的普通物理跟“高等数学”一起开,里边用到的一些数学技术在“高等数学”里可能还没讲到。所以为了让学生能跟上,普通物理的第一门课“力学”会添加一些跟“高等数学”重复的内容,让学生无缝跟上。

这提醒一下,普物是要快速通过。加州理工学院普物上两套课。第一套课程学力学和电磁学,第二套课程 学习波动学、热物理和量子物理。热物理要学初步的统计思想,量子物理是学习量子力学之前,熟悉量子世界的实验现象、基本事实,为系统学习量子力学打基础用。

2. 传统物理系核心课“四大力学”+“数学物理方法”

实际上据我自己的经验和观察到的情况,我建议先学一遍简单版有个大致印象,再学习较难和较为正经一点的教材。

简单版”四大力学“教科书:

  • 周衍柏《理论力学》
  • 郭硕鸿《电动力学》
上述两本是我本科学校天津大学物理系的教材(2002-2006年),我最开始学的时候由于本身是在化学系,学两个专业的课程手忙脚乱,实际上没有关注过其他的书。等到大四下学期,闲的没事了,才读了朗道《力学》。这本书是我人生中读的第一本英文原版物理书。开头的朗道小传让我眼睛一亮!
  • 基泰尔《热物理学》(热学与热力学入门,含有统计物理观点)这本书比较老,但是内容很不错,加州理工学院的热力学统计物理入门课程就是用它。孔夫子网有二手的可买:

或者英语好的话,Schroeder《热物理学导论》(Schroeder是跟Peskin合著量子场论的那位,水平很高)


  • Cohen-Tannoudji《量子力学》(只读上册正文部分),读起来有困难还可以简化为汤森德的《量子物理》。Cohen-Tannoudji的量子力学目前出了新版,一套两卷变三卷,把AMO也给你一起讲了。推荐英语好、有财力的话,就直接在亚马逊上邮购最新正版。Cohen-Tannoudji的书是我在南京大学旁听本科生的《量子力学补充》时任课教师任中洲老师大力推荐的,高等量子力学任课老师李俊老师也推荐了,复旦苏汝铿的网课《量子力学》也大力推荐。我一看三个老师都推荐,就去读了,觉得确实好。当时还没有翻译版,我是在物理系图书馆借的白皮原版看的。

汤森德这本书是我备课“黑体辐射”的时候,在图书馆发现的。觉得这本书把量子力学入门需要的、相关的各种知识点做了汇总与梳理,比较适合量子力学从零开始入门。可以作为比赵凯华的书稍微高一点、又比“量子力学”稍微简单一点,兼顾实验与理论的入门书读。同一作者有一本《量子力学》,那就是较为深入的严肃教材了。我没有读过,不做评论。

Griffiths在我学习量子力学的时候还没有出版,而樱井纯的书是我在南京大学学习高等量子力学时老师使用的教科书之一(另一本是Dirac的量子力学原理),我是那时候才接触的,所以我觉得用来入门可能不容易。不在这里推荐。
  • 数学物理方法我以前读的是梁昆淼的。这门课就是物理中用到的三、四门数学分支的荟萃,所以读梁昆淼的书有时候一头雾水是免不了的。读“复变函数”部分感觉困难,可以参考钟玉泉的《复变函数论》,写得非常容易懂,根本不像一本数学系的教科书。傅立叶变换部分有专门的入门参考书可以找来看,微分方程部分主要关注的是求解技术,我不建议读数学系的书了。其他的参考书可以读一下英文版的书加深理解。加州理工学院用的教材是Boas的:

3.进阶教材,还是四大力学+数学物理方法

仁者见仁智者见智。我这里推荐一下我自己读起来觉得舒服的书:

  • 刘川《理论力学》
朗道的《力学》思想非常棒,能让人掌握大方向,也是我人生中读的第一本原版物理书(只因为它薄-_-b);但是具体技术的讲解过于欠缺,实在遗憾。南京大学鞠国兴老师写了一本解读,我也买了,翻了一遍,觉得配在一起,岂不是Goldstein的《经典力学》了吗?干脆不推荐了,等待更有经验小伙伴回答吧!

英语好的话可以读John Taylor的Classical Mechanics,是美国流行的理论力学教材:

  • J D Jackson《经典电动力学》终生受益。
  • 卡达《粒子的统计物理学》

进阶的话我这里有两个帖子:

我近期跟网友讨论,才发现朗道的统计物理,他的物理图像跟目前国际上通用的物理图像并不相同!对于初学者,还是应该看少林正宗,别把自己头脑中的物理图像搞乱了。

  • Cohen-Tannoudji《量子力学》的注释部分,以及David Tannor的量子力学,补充量子动力学的观点:(也建议题主去加州理工学院主页上去看看,他们自己的量子力学教学用的什么书,顺便锻炼一下信息获取能力:

)

  • 数学物理方法就比较抱歉了,我这里没有什么特别好的推荐。仅列出我自己的经验和加州理工学院的教学内容:

4. 配套数学

需要根据阅读专业课配合,首先需要学习“高等数学”、“线性代数”和“概率论与数理统计”这三门基础课。

  • 高等数学我推荐中科大的《高等数学导论》,这套书平实易懂,适于自学。我用的是旧版一套上中下三册,还有配套的一本习题集。

5. 进阶的内容

仁者见仁智者见智了。我服务的上海大学物理系,必修进阶课程有:

近代物理实验(3学期)、固体物理、计算物理、材料物理、超导物理与器件、模拟电子电路、数字电子电路

这几门课。

“固体物理”看来是各个学校必修的,我在此推荐北大阎守胜老师的书,时代感比较强,且读完了“基础”还有进阶的书《现代固体物理导论》可读。

英文版固体物理我推荐一本新书,这也是我备课(唉真是体会到给学生一碗水,老师弄一桶水啊)发现的。

6. 物理实验

这部分知识必不可少,推荐北京大学、清华大学编写的物理实验教材、近代物理实验教材。

进一步了解的物理系各种专业课的话,等到把上述基础课程搞定再说也不迟。


7. 一些比较专门的参考书,不需要通读

北大力学系有一本《数学物理方法》,增加了三章泛函分析的内容,非常现代,在此推荐。

中南大学有一本《量子力学》,增加了附录,通俗的讲解泛函分析、算子理论等量子力学中用到、但是一般书觉得读者难以掌握的数学基础。

量子力学中的数学,也有一本通俗易懂的专门的书《Linear Operators for Quantum Mechanics》,只需要具有高数和线性代数的基础,一周就能读完:

后续

读上述那些书也就算打了个基础,属于是大一大二水平。而进阶需要根据个人需要,分别学习。物理学的狭义与广义相对论和量子场论入门都算是必修课程,但是我不清楚什么书适合新手入门。或许梁灿彬的《从零学相对论》是一个好主意?量子场论我同事选用了QFT for Gifted Amateur, 但同一学期同事也用了其他的书,如Schwartz等等。今年他把这门课分成两学期的课了,课时加倍,第二学期由新来的一位做弦论的老师讲CFT。

量子场论可以学一学Ramond的量子场论。这本书好像目前网上有免费版,观点非常现代。

关于2021年诺贝尔物理奖,如果想了解,需要一本获奖者本人撰写的统计场论,写得不错。在此推荐。

特别推荐

最后,我推荐一本古老的《理论物理基础》,是“两弹一星元勋”彭桓武院士在文革后给第一批研究生补课用的。这本书的细节缺失严重,只能算个目录;但是能给人物理学的一个整体面貌,列出的参考文献也都极具价值。这本书我是在大一刚入学的时候,校图书馆里发现的。拿到手后如获至宝。特别是里边有氢分子的变分法计算,虽然我还不能完全理解,但是总算看到了如何用理论计算的方法真正的处理一个分子。感受到物理学的强大,那种激动之情难以言表。书中也记载了液体和溶液的理论,让学习了许多具体的知识点但是还不知道知识背后物理学的图像的我,大呼过瘾。这本书让我认识到,物理学并不是只有眼前的小球、斜面和线圈,还有更为宏大的量子力学和广义相对论。这让爱刨根究底的我,认识到我在化学学习中遇到的疑惑,可以通过物理学的方法得到解决,让我从此喜欢上了物理学。

最近还发现一本有用的书,推荐在这里:

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    系统地自学 Python 是一个循序渐进的过程,需要耐心、毅力和正确的方法。下面我将为你提供一个详细的学习路径和建议,帮助你高效地掌握 Python。 第一阶段:打好基础(理解核心概念)这个阶段的目标是理解 Python 的基本语法、数据类型和控制流程。1. 安装 Python 和配置开发环境: .............
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    系统地自学中国历史需要结合时间线、文化背景、历史事件、人物关系以及现代视角进行深入理解。以下是一个详细的学习框架,涵盖学习目标、方法、资源推荐和实践建议: 一、学习目标与阶段划分1. 基础目标 掌握中国历史的基本脉络(从远古到现代)。 理解历史事件的因果关系、文化演变和制度变迁。 .............
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    想要系统地自学经济学?这事儿说起来不难,但真要做起来,得有条理、有耐心。别以为经济学就是数字和图表,它背后讲的是人与人之间资源的分配,怎么把有限的变出无限的精彩,或者说,怎么在资源的限制下,让大家过得更好。我给你拆解一下,怎么一步步来,把经济学这块儿啃下来。第一步:打个基础,先别急着啃硬骨头刚开始接.............
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    想拿起吉他,从零开始,迈出这第一步,真挺棒的!别担心,这事儿一点也不神秘,只要你肯花点心思,勤于练习,你会发现自己能从一个完全不懂到弹奏出自己喜欢的旋律,那种成就感,绝对是无与伦比的。下面我就一点一点跟你掰扯掰扯,怎么能让你这个零基础的小白,踏上吉他的学习之路。第一步:选择你的“战友”——一把合适的.............
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    你好呀,新手宝妈!首先恭喜你开启了这段神奇的育儿之旅!想系统学习儿童心理学,尤其关注家庭教育,这个想法太棒了!这不仅能帮助你更好地理解宝宝,也能让你在教育的道路上少走弯路,成为一个更自信、更从容的妈妈。别担心,自学完全可行,关键在于找到对的“工具”和“方法”。下面我为你精心挑选了一些入门到进阶的书籍.............
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    想学网络安全,是自学还是系统学?这个问题其实没有绝对的答案,关键在于你自己的学习习惯、目标以及能投入的时间和资源。我给你详细掰扯掰扯,看看哪种方式更适合你。先说说“自学”这回事自学,顾名思义,就是自己找资料、自己摸索、自己安排进度。自学的好处: 自由度高,节奏自己定: 这是最大的优点。你可以根据.............
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    编程,就像学习一门新语言,需要耐心、方法和实践。与其说是一蹴而就的技能,不如说是一段持续探索的旅程。想要系统、科学地踏入这个领域,我们可以一步一步来,就像搭建一座坚固的房子,从地基开始,层层递进。第一步:确立目标与方向——为什么学?学什么?在开始之前,不妨先问问自己:我为什么想学编程?是为了解决工作.............
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    Redmi Note 8 Pro 的系统广告和预装软件问题,确实是不少用户感到头疼的。这不仅仅是某个机型的个例,而是很多国产手机厂商在不同程度上都会遇到的情况。关于你提到的“工信部不管吗?”,这背后涉及到一个复杂但又非常现实的监管与市场博弈的平衡问题。首先,我们来聊聊 Redmi Note 8 Pr.............
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    这个问题其实挺常见的,简单来说,你重置后装的是 预装的那个版本的Windows 10,而不是你后来用下载的安装包重装过的那个版本。让我来给你详细解释一下,这样你就明白为什么了。事情的起因:你的笔记本电脑出厂的时候,里面就已经有一个Windows 10的系统了。这个系统不是随便网上下载的,而是由笔记本.............

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