多体系统的量子场论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:世界图书出版公司

作者:文小刚

出品人:

页数:505

译者:

出版时间:2013-3

价格:89.00元

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isbn号码:9787510044144

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多体系统的量子场论：深入探究微观世界的奥秘 在理解和描述构成宇宙万物最基本粒子的相互作用时，量子场论（Quantum Field Theory, QFT）扮演着至关重要的角色。它成功地将量子力学和狭义相对论融为一体，为描述基本粒子物理和凝聚态物理现象提供了强大的框架。而“多体系统的量子场论”这本书，则在此基础上，将目光投向了那些由大量粒子组成的复杂系统。这类系统，例如凝聚态物质中的电子、声子、磁畴，或者宇宙学中的粒子集合，其行为往往不能简单地通过叠加单个粒子的量子力学来理解，而是呈现出涌现出的集体效应和奇特的相变。本书旨在深入剖析这些多体系统的量子场论描述，揭示其内在规律和丰富的物理现象。 理论基石与量子化之舞 本书的起点，是对量子场论基本概念的系统回顾与深化。我们将从经典场的概念出发，引入拉格朗日量和哈密顿量在场论中的表达方式，并详细阐述正则量子化和路径积分量子化的两种主要途径。对于多体系统而言，粒子数并非固定不变，场的存在本质上就意味着粒子可以被创建和湮灭。因此，算符量子化（即二次量子化）是理解多体系统的关键。我们将详细介绍产生算符和湮灭算符的代数结构，以及它们如何描述多粒子态的构建和演化。 费米子和玻色子的统计性质在多体系统中扮演着核心角色。本书将深入探讨其量子场论的表述，特别是狄拉克场和标量场的量子化，以及它们各自遵循的交换关系和费米-狄拉克统计、玻色-爱因斯坦统计的微观根源。对称性在量子场论中具有举足轻重的地位，本书将着重介绍守恒定律与对称性的 Noether 定理，以及在多体系统中，对称性的破缺（无论是显式破缺还是自发破缺）如何导致物理现象的巨大改变，例如相变。 多体系统的进阶描述：从相互作用到集体激发 在理解了基本场的量子化之后，本书将重点转向多体系统中的相互作用。粒子之间的相互作用是驱动系统演化、产生复杂现象的根本原因。我们将引入相互作用绘景，并详细解析费曼图技术，这是计算相互作用过程中各种过程概率的强大工具。通过费曼图，我们可以直观地理解粒子间的能量、动量交换，以及中间粒子的产生和传播。 然而，在许多多体系统中，粒子数极大，直接应用费曼图计算可能变得异常复杂。这时，我们便需要引入更宏观、更适合描述集体行为的场论工具。本书将详细介绍平均场理论，它通过将每个粒子视为处于所有其他粒子产生的平均势场中，来近似处理多体相互作用。尽管是近似，但平均场理论对于理解某些现象（如铁磁性、超导性）的相变行为提供了深刻的洞察。 除了平均场理论，本书还将探讨集体自由度的概念。在许多多体系统中，除了单个粒子的运动，还存在着集体性的激发模式，比如声子（晶格振动的量子）、磁振子（磁畴壁运动的量子）等。本书将介绍如何通过规范变换、重整化群等技术，从微观粒子相互作用的理论中涌现出这些宏观的集体自由度，并分析它们的动力学行为。 理解相变与临界现象的量子视角 相变是多体系统中最引人注目的现象之一，从水的结冰到超导体的出现，都体现了物质在特定条件下的质的飞跃。本书将从量子场论的角度，深入剖析相变的微观机制。我们将重点讨论序参量（Order Parameter）的概念，它是描述相变过程中系统宏观状态的关键物理量。 临界现象，即在相变点附近系统表现出的普适性行为，是量子场论在多体系统研究中的一个辉煌成就。本书将详细介绍重整化群（Renormalization Group, RG）理论，它是理解临界现象的基石。通过RG，我们可以发现不同尺度下的物理行为如何相互关联，并且系统的物理性质在接近临界点时会发生奇异的变化，表现出标度不变性。我们将探讨固定的 RG 流，并分析其在确定相变类型和普适类中的作用。 特殊系统与前沿课题 为了更好地理解多体量子场论的应用，本书还将触及一些特殊的、但物理意义重大的系统。例如，我们将分析二维电子气中的一些奇异现象，如量子霍尔效应，并讨论其量子场论的描述。同时，对于日益受到关注的量子多体问题，如强关联体系，本书也将提供入门级的讨论，介绍一些处理强关联体系的场论方法，例如有效场论、格林函数方法等。 此外，本书还会简要介绍量子场论在其他领域的应用，如凝聚态物理中的拓扑相，以及一些与量子信息和量子计算相关的多体量子现象。这些内容旨在拓展读者的视野，展示多体量子场论作为一种普适性理论工具，在探索自然界更深层规律中的强大生命力。 学习目标与读者的收获 通过学习本书，读者将能够： 掌握量子场论描述多体系统的基本概念、数学工具和计算方法。 深刻理解粒子相互作用、集体激发以及对称性破缺在多体系统中的作用。 能够运用量子场论的语言和技术，分析和解释各种相变现象和临界行为。 初步了解量子场论在现代物理学前沿领域的应用。 本书适合物理学、材料科学、化学等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及对多体系统和量子场论感兴趣的研究人员。本书强调理论的严谨性和计算的实用性，力求在清晰阐述基本原理的同时，为读者提供解决实际物理问题的工具。我们相信，通过对“多体系统的量子场论”的深入学习，读者将能够构建起对微观世界更全面、更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

超越landau mean field theory观点. 看完不要错过作者个人主页上的第11章哦.

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评分☆☆☆☆☆

我从一个完全不同的角度来审视这本著作——它作为一部参考手册的价值。在我的研究中，我经常需要快速定位到特定模型（比如XXZ模型或t-J模型的场论描述）的精确场论构造。这本书在这方面表现出了惊人的效率。不同于某些侧重于概念哲学的书籍，它专注于提供“如何计算”的明确步骤。当你需要一个特定有效势的精确展开式，或者需要查阅某个特定对称群下的规范玻色子如何耦合时，这本书就像一本详尽的“公式字典”。我发现它在处理非阿贝尔规范场在弯曲时空下的处理上，提供了几个非常详尽的案例研究，这些案例的细节深度远超我之前阅读过的任何其他文献。对于那些日常工作中需要与具体计算和模型参数打交道的理论物理学家来说，这本书的实用价值是无可替代的，它是一个可靠的、经过同行验证的理论资源的集合体。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我抱着极大的期待拿到这本书的，毕竟“多体系统”与“量子场论”的结合是现代物理中解决许多疑难问题的关键。然而，读完前几章后，我发现这本书的叙述风格显得有些过于“教科书式”了，缺乏一种引导式的、循序渐进的教学节奏。每一个定理的提出都伴随着冗长的证明，虽然这保证了逻辑的完备性，但对于试图建立直观物理图像的读者来说，阅读过程会略显晦涩和枯燥。例如，在介绍自旋系统中的Wess-Zumino-Witten项时，作者几乎是直接给出了最终的Lagrangian密度，却很少用直观的几何语言去解释这个拓扑项的物理意义和其在解决特定问题上的关键作用。我更希望看到一些精妙的类比或者历史背景的穿插，来帮助读者将抽象的数学符号与真实的物理现象挂钩。总而言之，它更适合作为高级研讨班的参考书，而非自学材料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表质量无疑是顶级的，这在厚重的理论物理书籍中并不常见。清晰的黑白插图和结构分明的章节划分，极大地缓解了阅读长篇复杂推导带来的视觉疲劳。尤其让我印象深刻的是对高阶微扰展开的图示说明，那些复杂的环图结构被绘制得井井有条，即便是在讨论到那些涉及到多达十几个场算符的交换关系时，读者也能大致跟上作者的思路。此外，书后附带的附录部分，对一些基础的群论和泛函分析工具进行了必要的复习，这对于那些基础稍弱但希望攻克此书的读者来说，是一个非常人性化的设计。它体现了作者不仅想展示自己的研究成果，更希望能将这些先进的理论工具传递给更广泛的研究群体。这种对细节的关注，使得整本书的阅读体验在技术层面上达到了极高的水准。

评分☆☆☆☆☆

这本书的野心很大，它试图建立起从基础量子场论到前沿凝聚态物理中特定拓扑相的桥梁。然而，我个人感觉这种跨越在某些章节显得略微仓促。例如，在深入探讨了场论的数学结构之后，过渡到对超导或分数霍尔效应的描述时，读者需要自行脑补大量的物理背景知识，才能理解为什么某些场论工具（比如Chern-Simons理论）会被选中来描述这些现象。作者似乎更倾向于将重点放在场论工具本身如何被“操纵”，而不是这些操纵背后的深层物理直觉是如何被建立起来的。因此，对于那些主要对物理现象本身感兴趣，对数学构造相对疏离的读者来说，这本书可能会像一座高耸入云的数学迷宫，虽然壮观，但缺乏明确的出口指引。它更像是为那些已经掌握了“宏大蓝图”的物理学家准备的精修工具手册。

评分☆☆☆☆☆

这本《多体系统的量子场论》，初翻开来，首先被它那严谨到近乎冷峻的数学语言和概念体系所震撼。它显然不是一本入门读物，更像是为已经具备扎实高能物理或凝聚态物理背景的学者准备的深度教材。作者在阐述量子场论的基本框架时，并没有过多地停留在现象学的描述上，而是直接切入到路径积分的表述、有效场论的构建，以及如何处理禁闭和对称性破缺等核心问题。我特别欣赏其中关于费曼图和重整化群方法的深入剖析，特别是对非微扰效应的讨论，这在很多标准教材中往往是一笔带过的地方。书中的例子大多是理论物理的前沿课题，比如对任意维度下自旋系统的处理，以及更高阶的修正项如何影响系统的低能激发。阅读过程中，我不得不频繁地查阅参考资料，以确保对每一个数学推导的每一步都了如指掌，这是一种挑战，但同时也是一种智力上的极大满足。这本书的价值在于它提供了一套完整的、可以用来分析复杂物理系统的工具箱，而非仅仅是知识的罗列。

评分☆☆☆☆☆

就冲前言和第一章Introduction给满分就不为过。

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