《统计力学》书评

这本书不好

我的标题是“这本书不好”，但是给的评价是还行。原因如下：首先，沈教授的书在开始部分透漏出他对统计物理学的理解。这些理解很详细，也很杂乱。显示出对前人著作冗长繁复的考据学式思考，包袱很大。第二，在开篇就介绍各种描述，清晰度大打折扣。初学物理时非常忌讳绕在基本问题的深水区，不得其法，不能更上一层楼。第三，全书不能很好体现物理学前沿对问题的思考模式，进入本书思考状态以后，再进入前沿，很可能不得其法。（当然，关于这点，我有臆断的成分，因为自己没有仔细读过。只是觉得处理问题陷于斤斤计较。统计物理读一本初级的书以后，可以用黄克逊或者Pathria的书提高到研究生水平。这两本书都是前沿学者写的较为适于教学的本子，可以看到成熟教学内容不拖泥带水的轻快）再谈点细节，能说的内容很多，选一点翻过这本书的人都能看到的说吧。沈教授的书比较重视各种名著的观点。这其中，Landau的书的观点引用较多，并且有一些评论。这些评论中，错误不少。首先，Landau的书开宗明义就是系宗的方法（正如他的前言所说一样），并不像沈教授说的他不喜欢系宗法。事实上，Landau很有可能是最早一个或者一批在教科书中完整应用吉布斯的系宗方案阐述统计物理的。这种方案在当时的前沿学术界大概已经形成共识，只是没有进入教科书。Landau很明确的把整套方案引入教科书。沈教授的观点是误解，因为Landau全书几乎不用系宗二字，这其中大概有成书太早和受苏联学术界习惯影响的原因。我们不能只看表面，不学习其中内容方法。其次，Landau所谓的子系统绝不是如沈教授所说的，是指通常我们所说的系统。Landau书中的“子系统”和“系统”和我们的习惯是一样的。他从子系统开始阐述，是为了绕开闭合系统遍历性存在显著毛病的痼疾。按照Landau，闭合系统由于不可避免和外界作用，使得遍历性能大致成立（这是一种估计，或者说为遍历性提供了一个可能的条件），但是这种作用又足够的弱，在我们的研究时间尺度内，它可以被看做闭系，微正则系综适用。Landau的讲法是定性的一种说法。如果按照流行的方法，就是避开这种困难，将微正则系综看成基本原理加以承认就行了。至于这种假设合理程度有多大，首先，实验证明很有用，其次，简单的，如Landau提供了一种可能合理的途径，复杂的有准各态历经的各种研究。再次，想用严格的公理法去构造整个物理学或者物理学中某个门类从原则上和现实条件上都是不可行也不可取的。因为：1，数理逻辑中有所谓哥德尔定理，明确了这种公理法构建学科致命的缺点：简单的说，原则上，总有命题无法再既有公理系统基础上得到证明或者证伪。2，公理法要求对所有概念和推到方法有明晰无误的定义，理论物理显然远远达不到这个要求。3，习惯了公理化的思考方法绝对伤害学习和研究物理问题的能力。当然公理方案能促使我们对既有问题再思考，对基础问题再理解。以上说了一大堆不好的，但是不能否认的是，沈教授对物理学扎实认真的态度，和书中许多真知灼见。学究式的考据法有其优点，也有其害处。本书作为一本参考书是非常合适的。另外，沈教授对量子力学持有系综的观点，这和他所受的教育背景有关，就不多论了。