No-Nonsense Quantum Mechanics: A Student-Friendly Introduction, Second Edition

I spent years trying to gain an understanding of quantum mechanics. I had studied partial differential equations and understood them. I knew how to solve the wave equation. But what the wave equation represented and how it came to be was a mystery. I got the best books written on the subject that were recommended by phd’s in physics, but none explained what things meant. They all assumed you already knew.I posted the wave equation on the blackboard in my office determined to learn what it meant.Thanks to this book I understand it so well I can derive it in my head.I had also seen the term “symmetry” tossed around a lot without explanation until I read this book and now I understand what it is and why it is important.The reason a “ket” is the transposed complex cojugate of a “bra” is now crystal clear. These are just a few examples of what I personally got out of this book.Schwichtenberg does a great job of illuminating this subject and I have or will purchase the rest pf his books on physics. He comes off very modest, but he has a deep understanding of the subject matter and the ability to explain things in a way that makes sense.The book is more about understanding and presents the basic problems but is not meant to be an in depth compendium of problems. I like this because it allows me to read the entire book at a reasonable rate without getting bogged down in arcane details of finite mathematics that won’t be memorized and can be looked up when needed to solve a problem.I still need to solve a lot of problems to become really good at quantum mechanics, but things are no longer mysterious.I highly recommend this book if you want just the facts to form a basis of understanding.

This book mainly focuses on the general principles and most common methods used to solve quantum mechanics problems. Don't expect it to teach you have to solve any specific problem - it won't. Instead, read this book to get a good "bird's eye view" of what it means to become involved in quantum mechanics.I'm not saying that this book is dumbed down - not at all. Every page is covered in equations. However, don't let the "symbol soup" intimidate you too much. I haven't done any calculus or linear algebra since college (over 25 years ago) and I was still able to follow most of this book. Every equation is derived by the author, and while I did not always fully understand each step, the author always included a plain text explanation of the meaning behind the equation, often with simple examples. There were several cases where I got lost in the math, but understood the meaning of the end result, and that was good enough for learning the principle the chapter was trying to teach.The writing was clear, the illustrations plentiful, and plenty of references are given if you wish to investigate specific areas further.

I really liked the writing style of Jakob. He starts with an outline, giving the big picture, dives into the details, and surfaces the important points again in the end. The basic intuition is emphasized but rigor is not compromised, so I was able to come away with a good understanding of quantum mechanics.There are a lot of illustrations and footnotes to guide the reader along the way. Important points are often repeated subtly so that even if the reader jumps around they will not get lost in the details.The book really lives up to its name and is no nonsense, student friendly.

As someone who has purchased a lot of math and physics textbooks to educate myself, I find the most important thing is to have a writing style that feels personable and not robotic. This textbook is great with it, and is so much better for it. It has a goal of being a brief introduction to the topic and provides a TON of resources to learn more, so to that end is accomplishes the task well. My one complaint is that many sections feel a little hand wavey and like you’re not walked through them as easily. I’d really appreciate a larger textbook that explained these sections a bit more, particularly perturbation techniques and alternative formulations.

This is actually very good. The translations can use a little work and there may be one or two small (insignificant to a first time learner) details that may be incorrect or just written in a strange way, but overall this gives a pretty straightforward and easy to follow introduction to the core concepts in undergraduate quantum mechanics. It also makes a good companion to an actual undergraduate course. There are no problems in this book. It does read like a discussion and I do recommend this to anyone struggling with the content or who wants to see quantum before jumping in.

I found this book to be a very good introduction. I particularly liked the use of Dirac notation from the beginning. Also, the derivations of the most important operators from symmetry relations was enlightening. The brief discussion of alternatives to the wave function interpretation was nice to find on an introductory level. On the down side, some mathematical notation is a bit different from other books in English, but transparent. The book contains some errors, but these were easily spotted. The level is similar to that of Susskind's notes to the 'theoretical limit ' course, but I found this book to be better organized. I would recommend it for someone who wants some insight into quantum mechanics with a modicum of rigor, and with a moderate background in maths.

This book is a joy to read! It is beautifully executed with many attractive, hand-drawn figures to show complex concepts. Remarks are in the margin, easy to read as part of the flow, rather then the footnotes.The author writes in an easy and clear style. The material is well organized with cross references in the book easy to track. A great introduction to quantum mechanics as it is practiced and understood today. The overview of all major formalisms will help the student when exploring the literature further. The book ends with a nice guide to excellent books for further in-depth study.

The four No-Nonsense books are exceptional, although I think this is the weakest entry of the four. It lacks a bit of depth compared to the others.

O livro usa inicia com co formalismo de Dirac e aos poucos vai elucidando de forma clara os conceitos e a ferramenta matemática com rigor,sem entrar em detalhes desnecessários para um entendimento da mecânica quântica.Perfeito.

Otro título del autor de esta serie "No-nonsense" muy recomendable. Muy claro y didáctico. Recomendable sin dudarlo.

Best introduction to QM.I particularly like the way this book arrives at the time-dependent Schrodinger equation, as opposed to other books which effectively say "Here's the solution, now let's find the equation"

Jakob Schwichtenberg hat auf dem Gebiet der Physik promoviert, ist Mitarbeiter am Institut für Technologie der Universität Karlsruhe, Autor von ‘Physics from Symmetries‘ (Springer) und Herausgeber der No-Nonsense Buchreihe, die das Ziel verfolgt, Studenten freundliche wissenschaftliche Text zu veröffentlichen – insbesondere zur Physik.Mit dem vorliegende Buch, präsentiert der Autor seine No-Nonsense Variante der Quantenmechanik. Wie er im Vorwort erörtert, ist die Zahl der Lehrbücher zu diesem Thema zwar Legion, aber dieses ist insofern einzigartig, da es sich strikt auf die Grundlagen konzentriert, und dabei versucht, so Studenten-freundlich wie möglich zu sein.Der Autor beginnt mit einem Blick aus der Vogelperspektive auf die wesentlichen Konzepte der Quantenmechanik, die sich so drastisch von denen der klassischen Physik unterscheiden, danach wird das Quanten Framwork eingeführt und ohne viel Federlesen besprochen, dazu gehören Zustandsvektoren (in Ket Schreibweise), Operatoren, die Informationen aus den Zuständen extrahieren, Eigenwerte und Eigenvektoren, Erwartungswerte und die statistische Interpretation von gemischten Zuständen, d.h. die Bornsche Regel für Zustandsamplituten. Wellenfunktionen sind Darstellungen von Zustandsvektoren, die nach der Positionsbasis entwickelt wurden. Die grundlegenden Operatoren der Quantenmechanik, etwa für Impuls und Drehimpuls, werden durch Gruppenwirkungen motiviert und mit den Generatoren dieser Wirkungen in Beziehung gesetzt, die entsprechenden Kommutatorrelationen und Änderung von Zuständen, gemäß der Schrödinger Gleichung, erwähnt – allerdings werden die Erläuterungen hier schon recht vage. Aber man muss fairer Weise einwenden, dass die Quantenmechanik eben gerade nicht ‘ableitbar‘ ist, sondern einen radikal neuen Umgang mit ‘physikalischen Größen‘ darstellt, folglich sind ‘Sprünge‘ in Einführungen in die Quantentheorie unvermeidlich.Auf dieser Grundlage lassen sich einfache eindimensionale Probleme mit Topf-Potentialen mit Hilfe der Methode der Separation der Variablen explizit lösen. Die Behandlung des Wasserstoffatom deutet der Autor hingegen lediglich an, indem er die zugehörige Schrödinger Gleichung in Kugelkoordinaten formuliert. Die Energielevel eines Harmonischen Oszillator werden mittels Erzeugungs- und Vernichtungs- Operatoren ermittelt. Komplizierte Probleme lassen sich oft mit Störungstheoretischen Methoden behandeln, das wird am einfachsten Fall (zeitunabhängig, nicht entartet) demonstriert.Im letzten Teil des Buches werden einige fortgeschrittenere Themen skizziert. Dazu zählen alternative Formulierungen der Quantenmechanik: die Pilotwellen Formulierung von D. Bohm, die Methode der Pfadintegrale und die Heisenbergsche Formulierung. Ein abschließendes Kapitel ist den Fragen zur Interpretation der Quantenmechanik gewidmet; wobei Schwichtenberg konstatiert, dass die Quantenmechanik gar keiner Interpretation benötigt – er folgt also der ‘shut up and calculate‘ These, die David Mermin im Hinblick auf die Kopenhagener Deutung formulierte. Danach tauchen die fraglichen Probleme nur auf, wenn man Wellenfunktionen physikalische Realität zuspricht, das sieht der Autor aber schon durch den Umstand widerlegt, dass es alternative Formulierungen gibt, die keinen Bezug auf Wellenfunktionen nehmen – er folgt damit einer interessanten Idee, die Carlo Rovelli in dem Preprint ‘Space is blue and birds fly through it‘ formuliert. Ist eine Wellenfunktion nur ein mathematisches Konstrukt, so wird auch das sogenannte Messproblem als hinfällig betrachtet. Fragen zur Interpretation der Quantenmechanik sind immer wieder Anlass zur kontroversen Diskussionen, eine recht ausführliche Behandlung findet man etwa bei S. Weinberg ‘Lectures on Qunatum Mechanics‘, 2nd Ed., dessen Analyse verschiedener Interpretationen beginnt bei Erkenntnis, dass die Bornsche Regel nicht aus der quantenmechanischen Dynamik ableitbar ist.sDas Buch ist sicher als erste Einführung in das Thema geeignet, entsprechend dem Ziel der No-Nonsense Reihe, werden hier sämtliche Ableitungen und Rechnungen detailreich und mit allen Zwischenschritten wiedergegeben – da fallen auch einige kleine Fehler kaum ins Gewicht. Der recht elementare Zugang ist der Beschränkung auf fundamentalen Elemente der Quantenmechanik geschuldet. Aber darin liegt auch die Schwäche der Darstellung, dadurch bleiben aber wesentliche Aspekte in der Schwebe – obwohl Messungen am Beispiel von Spins mit Stern- Gerlach Anordnungen erörtert werden, wird nicht explizit herausgestellt, dass in der Quantenmechanik zwei Dynamiken am Werk, die Entwicklung eines Zustand gemäß der Schrödinger Gleichung und die Reduktion auf einen Eigenzustand bei einer Messung. Aber auch wichtige und instruktive Grundbeispiele fehlen, etwa die Berechnung des Spektrum von Drehimpulsoperatoren, die analog zum Harmonischen Oszillator mittels Creation / Annihilation Operatoren leicht möglich ist.Das Werk kann aber sicher als Ergänzung zur Lektüre eines der Standard Lehrbücher zur Quantenmechanik wertvolle Dienste leisten. Die recht ausführliche Bibliographie enthält eine Auswahl solcher Monographien, aber auch weiterführende Literatur zu Fragen der Interpretation und anderen fortgeschrittenen Themen. Der Index ist aber ausgesprochen mager ausgefallen.In den Text hat sich leider auch ein unschöner LaTeX Fehler eingeschlichen, beim Beginn eines neuen Parts werden die Seitenüberschriften nicht zurückgesetzt, so dass im neuen Teil, bis zum Anfang des ersten Kapitels, auf der linken Seite noch der Titel des vorigen Kapitels gedruckt wird.