內容介紹
《邊緣奇蹟:相變和臨界現象》通過對相變和臨界現象的介紹，闡述熱力學和統計物理的基本概念，從熵的引入、統計配分函式，到對稱破缺、標度律和普適性。《邊緣奇蹟:相變和臨界現象》也描述了研究相變現象的基本理論方法，包括平均場近似、標度分析、重正化群、統計模型精確解和計算機數值模擬等。書中還介紹了相變研究的最新進展，如有限系統的臨界現象和量子相變。相變和臨界現象是物理學中充滿難題和意外發現的領域之一。精確的數字語言，使物理學上升為一種藝術。只有下功夫掌握數學語言的人，將來才可能在深入鑽研之後享受這種藝術之美。千姿百態的“水”、“有沒有永久的氣體？”、四維以上空間才正確的理論、非平衡相變——自然界中的有序和混沌……0℃時冰溶化成水，100℃時水沸騰成蒸氣，這種現象司空見慣。仔細想想，為什麼這10 23個水分子，單個水分子結構不變，相互作用不變，會“集體地”、“不約而同地”從一個相“變”到另一個相呢？“新相”在“老相”中又如何“孕育”、“形成”？
作者介紹
於淥，理論物理學家。出生於江蘇鎮江。1961年畢業於前蘇聯國立哈爾科夫大學理論物理專業。中國科學院理論物理研究所研究員。1990年當選為第三世界科學院院士。從理論上預言含順磁雜質超導體中存在束縛態，開拓了磁性雜質對超導體影響的系列理論與實驗研究。參與倡導閉路格林函式研究，給出了描述平衡與非平衡統計物理的統一理論框架。提出導電高分子準一維系統中孤子型元激發應滿足的拓撲性邊界條件。與他人合作，用骨架圖展開方法計算了連續相變臨界指數，準到小參量ε的3階；發展黃昆的晶格馳豫理論，研究了準一維導體中局域性元激發的動力學和物理效應；用自洽方法研究了空穴在反鐵磁背景上的運動；研究並預言電阻在轉變溫度附近有極大值；用規範場理論研究了高溫超導體的理論。 1999年當選為中國科學院院士。作品目錄
序言再版前言
初版前言
第一章 “物含妙理總堪尋”1
千姿百態的“水”1
“微觀”和“巨觀”3
喜鵲搭橋：統計物理的妙用5
第二章 從物質的三態變化談起9
理想氣體9
臨界點13
范德瓦耳斯方程18
三相點25
水的特殊性29
第三章 千奇百怪的相變現象34
廣延量和強度量34
鐵磁和反鐵磁相變36
合金的有序-無序相變44
變化多端的中間相——液晶47
“巧奪天工”：極低溫揭開的秘密52
玻色-愛因斯坦凝聚56
有沒有永久氣體61
一種“幾何”相變：滲流63
第四章 平均場理論66
相變的分類67
被多次“發明”的理論69
序參量71
朗道理論76
漲落和關聯81
對稱的破缺和恢復87
連續相變的物理圖像92
第五章 簡單而艱難的統計模型95
平衡態統計物理的三部曲95
統計物理究竟能不能描述相變?97
伊辛模型的曲折歷史100
複數和四元數104
統計模型展覽105
闖到“收斂圓”的外面去!110
第六章 概念的飛躍——標度律與普適性115
實驗家的挑戰116
四維以上空間才正確的理論119
是偶然的巧合嗎?121
標度假定125
自相似變換127
普適到什麼程度?131
第七章 一條新路——“重正化群”135
不動點136
再談幾何相變139ix
重正化變換144
奇怪的展開參數150
重正化群理論的實驗驗證155
第八章 空間維數的意義158
漲落和空間維數的關係158
理論物理怎樣“鑽”進了非整數維空間162
連續變化的空間維數165
三類幾何對象的豪斯道夫維數167
布朗粒子的軌跡是幾維的?172
上邊界維數和下邊界維數176
第九章 特殊的“雙二維”空間179
一場爭論179
能實現二維系統嗎?182
相位漲落與準長程式185
拓撲性的元激發：渦線187
能量與熵的競爭190
第十章 有限系統的臨界現象194
有限尺度標度律195
高於上臨界維數有限系統的臨界現象197
有限系統臨界現象的實驗研究198
第十一章 量子相變200
測不準關係和量子漲落200
量子比特體系的相變201
光阱中稀薄原子的“超流——絕緣體”轉變204
第十二章 非平衡相變——自然界中的有序和混沌206
x從對流現象談起207
耗散結構211
走向湍流的道路218
確定論方程中的內在隨機性222
結束語
後記
