四大力学是指理论力学、电动力学、统计力学、量子力学，在大学物理专业课程体系中安排在普通物理之后，是本科高年级的核心专业课程。
在常规情况下，物理竞赛的考查范围不会超过普通物理层次，更遑论四大力学。
但近年决赛出现的一些新模型、高难度题目以及北大卓越、清华攀登的考试内容使得很多同学开始关注以四大力学为代表的高端知识内容。
相信不少同学都会有疑问：是否需要学习四大力学内容？如何学习四大力学？四大力学需要学习到何种程度？今天我们就来和大家聊一聊相关话题。
一、哪些人适合学习四大力学？
如前所述，物理竞赛的考查范围不会超过普通物理层次，即便是决赛出现的新模型、高难度题目，也都必然可以在物理竞赛大纲规定的知识范围内进行求解。
所以，我们对于大多数同学的建议是在物理竞赛大纲基础上掌握普通物理的重点知识即可，剩下来更重要的是保证足够题量、足够时长、足够扎实的刷题训练。
对于大多数同学而言，单论提升物理竞赛成绩表现的实际效果，学习四大力学知识大概率比不上枯燥乏味的刷题训练。作为过来人，我们非常理解各位同学喜欢学习全新知识而不喜欢重复刷题的普遍心理，但物理竞赛终究是一项考试，解题熟练度终究是一项绕不过去的考核指标。
上面针对的是物理竞赛中的大多数同学，但对于志在冲击国家集训队以及北大卓越、清华攀登的同学而言，情况也确实略有不同。
一方面，高手之间的竞争格外激烈，在物理竞赛决赛中，一分甚至半分之差就足以决定能否进入国家集训队；
另一方面，北大卓越、清华攀登的相关考试也都不拘泥于物理竞赛大纲，多少会涉及一些四大力学的知识点。
这两方面的因素使得部分同学对于学习四大力学知识具有非常合理且现实的需求。
那么，如何相对客观地判断自己目前的水平是否适合学习四大力学呢？
对此，不妨先问自己如下3个问题：
01
物理竞赛大纲列出的知识点以及普通物理范围内的核心知识点是否都已扎实掌握？
四大力学是普通物理的后续进阶课程，只有先打好普通物理基础，才能开始学习四大力学内容，不要妄想在基础不牢的情况下搭建“空中楼阁”。
02
该刷的物理竞赛题目是否都已经扎实刷完？如果从常见物理竞赛书籍和历年物竞真题集中随便抽出一道题，是否能保证在限定时间内做完并做对？
提升解题熟练度是提升物理竞赛成绩表现的关键环节，如果解题不够熟练或者该做的题目没做过，那么在物理竞赛中将很难取得预期成绩，在这种情况下贸然学习更高难度的知识内容对于物理竞赛而言完全是有害的。
03
是否了解必要的高等数学工具？是否能够“耐受”长篇大段的高等数学演算？
相较于普通物理，四大力学会涉及一些更高端、更复杂的数学工具，如果不能掌握这些工具的话，那么四大力学的学习都只是浮光掠影的表面文章。当然，很多数学工具可以在学习物理知识的过程中同步学习并逐渐掌握，但必要的知识基础以及对于长篇繁难运算的“耐受力”仍是学习四大力学的必备条件 。
对于上述问题，只有当你可以自信回答“是”的时候，讨论如何学习四大力学知识才是有意义的。
二、如何学习四大力学？要学到什么程度？
就物理竞赛以及北大卓越、清华攀登的实际考试需求而言，四大力学并不需要学到非常深的程度，只需做到初步了解核心原理、初步掌握基本方法、初步认识重点模型，大体上能够处理四大力学教材前几章的例题以及中低难度习题即可，对于特别繁难的部分完全可以直接跳过，不必过分深究。对于四大力学各门科目，我们的具体学习建议如下：
理论力学
首先明确，我们所说的理论力学是指以拉格朗日力学和哈密顿力学为代表的分析力学，不是工科专业的理论力学。理论力学的学习重点是理解拉格朗日力学和哈密顿力学的基本原理，掌握用理论力学手段处理经典力学问题（有心运动、小振动、刚体）的基本方法。学习理论力学的主要目的是为学习其他三大力学打基础，并不是用理论力学手段来处理物理竞赛题目（实际上大多数的物理竞赛力学题如果改用理论力学手段处理只会更加复杂）。
限于中文教材范围，理论力学的推荐书目包括：
1
力学，朗道
行文简洁，包含很多有趣的题目，可搭配鞠国兴《朗道<力学>解读》阅读。
2
力学·下册 理论力学，梁昆淼
只看其中分析力学部分即可。
3
理论力学教程，周衍柏
前四章为矢量力学（认真阅读也很有收获），第五章为分析力学（篇幅不大，但涵盖了分析力学的主要内容）。
电动力学
对于物理竞赛生，电动力学的学习重点是掌握静电场和静磁场两大章节的核心知识，包括与之相关的电磁介质等内容。另外，电动力学教材中一般都会包含狭义相对论内容，如有余力也建议认真阅读以提升对狭义相对论的理解层次。新手学习电动力学的一大障碍是数学工具，包含矢量分析（个别章节还涉及张量）和偏微分方程，对于前者，最好在学习电动力学之前做专门了解；对于后者，就实用目的而言，只需记住少数经典方程的结果表达式即可。
限于中文教材范围，电动力学的推荐书目包括：
1
电动力学导论，格里菲斯
包含很多有趣的题目，第一章详细讲解矢量分析，对新手很友好。需要注意国内第三版为翻译版，第四版为英文注释版。
2
电动力学，郭硕鸿
国内广为流行的电动力学教材。
统计力学
在学习统计力学之前，我们建议先学习热力学的主要内容，主要涉及几大热力学函数与麦克斯韦关系等，还有非理想气体系统的热力学性质，这些内容非常容易下放变成物理竞赛题目。在统计力学部分，学习重点是掌握近独立粒子系统及三种统计分布律的重点模型，包括二能级系统、理想气体、光子气体、自由电子气体等。
限于中文教材范围，热力学与统计力学的推荐书目包括：
1
热力学与统计物理学，林宗涵
前一半为热力学，后一半为统计力学。
2
热力学·统计物理，汪志诚
前一半为热力学，后一半为统计力学。
量子力学
相对而言，在四大力学中，量子力学距离物理竞赛较远，因此我们将其放在最后。作为物理竞赛生，能初步量子力学的基础概念并能求解一些简单情况下的定态薛定谔方程即可，这些内容大致对应以下推荐的格里菲斯《量子力学概论》的前两章。诸如希尔伯特空间、表象、算符等线性代数“味道”比较重的部分以及氢原子、微扰、散射等相对复杂的内容都可以暂且略过，不必过多耗费精力。
限于中文教材范围，量子力学的推荐书目包括：
1
量子力学概论，格里菲斯
经典入门教材。
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