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数学物理导论/N体问题与物质描述/导论

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如本书导论所述,体问题([ph:physt:March95][ph:physt:Mattuck92])是贯穿现代物理学的根本问题,它维持着自然还原论的方针。所考虑的元素取决于描述物质所选择的尺度。每个物理学领域都有自己喜欢的N体问题

  • 核物理学处理的是核子集合。
  • 原子物理学处理的是原子核与核子之间的相互作用。
  • 分子化学、固体物理学、液体物理学、气体物理学、等离子体物理学处理的是原子之间的相互作用。
  • 经典力学和电动力学,体问题也会出现(例如行星运动)。
  • 在天体物理学中,人们研究恒星、星系和星系团之间的相互作用。

一旦识别出构成物质的基本元素,就应该描述由个这样的基本元素组成的系统之间的相互作用。请注意,构成物之间的相互作用随考虑的长度尺度而变化。核物理学主要处理强相互作用(和弱相互作用)。原子物理学和分子物理学主要处理电磁相互作用。天体物理学处理引力和其它相互作用[1]

本章纯粹是描述性的。没有给出任何方程式。亚原子系统将在接下来的章节中不再讨论。然而,本书的剩余部分将讨论各种物质形式,这些形式可以被认为是原子核及其电子的基本块。对于这里介绍的每种物质形式,都提出了对本书其他部分的众多参考文献。特别地,量子力学中的N体问题一章讨论了这些系统的本征态的量子性质(薛定谔演化方程通过谱方法求解)。N体问题和统计平衡一章讨论了它们的统计性质。

  1. 事实上,例如在描述恒星时,引力压力意味着核聚变反应是可能的,并且所有原子都被电离,因此通过电磁相互作用相互作用。
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