數學物理導論/N體問題與物質描述/導論

如本書導論所述，$N$體問題（[ph:physt:March95]，[ph:physt:Mattuck92]）是貫穿現代物理學的根本問題，它維持著自然還原論的方針。所考慮的元素取決於描述物質所選擇的尺度。每個物理學領域都有自己喜歡的N體問題

• 核物理學處理的是核子集合。
• 原子物理學處理的是原子核與核子之間的相互作用。
• 分子化學、固體物理學、液體物理學、氣體物理學、等離子體物理學處理的是原子之間的相互作用。
• 經典力學和電動力學，$N$體問題也會出現（例如行星運動）。
• 在天體物理學中，人們研究恆星、星系和星系團之間的相互作用。

一旦識別出構成物質的基本元素，就應該描述由$N$個這樣的基本元素組成的系統之間的相互作用。請注意，構成物之間的相互作用隨考慮的長度尺度而變化。核物理學主要處理強相互作用（和弱相互作用）。原子物理學和分子物理學主要處理電磁相互作用。天體物理學處理引力和其它相互作用

本章純粹是描述性的。沒有給出任何方程式。亞原子系統將在接下來的章節中不再討論。然而，本書的剩餘部分將討論各種物質形式，這些形式可以被認為是原子核及其電子的基本塊。對於這裡介紹的每種物質形式，都提出了對本書其他部分的眾多參考文獻。特別地，量子力學中的N體問題一章討論了這些系統的本徵態的量子性質（薛定諤演化方程透過譜方法求解）。N體問題和統計平衡一章討論了它們的統計性質。