馬上庚的《統計力學》

馬上庚的《統計力學》是一本深入淺出的經典教材,融合了多體理論與臨界現象的現代理解,對華語物理學界影響深遠。
這本書的全名為《Statistical Mechanics》,由馬上庚(Shang-Keng Ma)撰寫,最早於1982年由台灣環華出版社出版,後來也有英文版由 World Scientific 出版。以下是這部著作的重點介紹:

📘 書籍概況

  • 書名:Statistical Mechanics(統計力學)
  • 作者:馬上庚(Shang-Keng Ma)
  • 出版時間:1982(中文版),1985(英文版)
  • 頁數:548 頁
  • 語言:中、英文皆有版本
  • 適用對象:物理系高年級學生、研究生、研究人員

🔍 內容特色

  • 理論與直覺並重:馬上庚強調物理直覺與數學嚴謹的結合,讓讀者不僅學會推導公式,更理解其物理意涵。
  • 多體問題與臨界現象:書中涵蓋了氣體、固體、磁性系統等多體問題,並深入探討相變與臨界現象,是他研究重點的延伸。
  • 重正化群方法:雖非本書主軸,但作為他另一部名著《Modern Theory of Critical Phenomena》的前導,本書為讀者打下堅實基礎。
  • 問題設計精巧:每章附有習題,設計巧妙,能引導讀者深入思考與實作。

🧠 學術地位與影響

  • 馬上庚是重正化群理論在凝聚態物理中應用的先驅之一,他的教學與寫作風格深受學生與學界推崇。
  • 本書被譽為華語世界最具代表性的統計力學教材之一,在台灣與海外華人學界廣為使用。
  • 書中語言簡潔、邏輯清晰,對於非英語母語者尤其友善。

📚 延伸閱讀

若你對臨界現象與重正化群有進一步興趣,馬上庚的另一部經典著作《Modern Theory of Critical Phenomena》(1976)是不可錯過的進階讀物 1 2

馬上庚《統計力學》著作的深入介紹與章節架構整理


📘 書籍總覽:《Statistical Mechanics》by Shang-Keng Ma

項目 說明
作者 馬上庚(Shang-Keng Ma)
語言 英文原著,繁體中文譯本由環華出版社出版
出版年份 英文版 1985,中文版約 1982
適用對象 高年級物理系學生、研究生、理論物理研究者
主題焦點 熱力學基礎、多體系統、相變與臨界現象、統計方法

🧠 核心特色

  • 物理直覺導向:馬上庚強調「理解」而非「公式堆砌」,適合喜歡從概念出發的讀者。
  • 臨界現象鋪墊:本書為他另一部名著《Modern Theory of Critical Phenomena》的前導教材。
  • 問題設計精巧:每章習題具挑戰性,適合進行小組討論或教學模組化設計。
  • 語言簡潔清晰:即使是英文原著,語言也非常適合非母語者閱讀。

章節架構與內容摘要

章節 主題 中文摘要
1 Introduction 統計力學的基本問題與方法概述
2 Thermodynamics and Statistical Mechanics 熱力學與統計力學的對應關係,熵與自由能的微觀解釋
3 Classical Systems 經典粒子系統,Liouville 定理與配分函數
4 Quantum Systems 量子統計,Bose-Einstein 與 Fermi-Dirac 分布
5 Ideal Gases 理想氣體模型,單粒子與多粒子系統的統計性質
6 Interacting Systems 相互作用系統,Ising 模型與近似方法
7 Phase Transitions 相變理論,Landau 理論與自由能分析
8 Critical Phenomena 臨界現象,臨界指數與尺度不變性
9 Fluctuations and Correlations 漲落理論,相關函數與空間尺度
10 Applications and Advanced Topics 凝聚態物理中的應用,如磁性、超導與液體理論

🧩 學習建議(模組化)

模組一:統計力學與熱力學的橋接

  • 熵的微觀定義
  • 巨觀量與微觀狀態的對應
  • 自由能與配分函數的關係

模組二:量子統計與理想氣體

  • Bose-Einstein 凝聚
  • Fermi 氣體與電子系統
  • 黑體輻射與 Planck 分布

模組三:相互作用與相變

  • Ising 模型與平均場理論
  • 自旋系統與磁性
  • Landau 自由能展開

模組四:臨界現象與重正化群

  • 臨界指數與 universality
  • 尺度不變性與漲落
  • RG 方法的物理意涵(鋪墊至《Modern Theory of Critical Phenomena》)

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8:21 PM - December 06, 2025
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