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出版者:

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出品人:

页数:188

译者:

出版时间:2003-8

价格:22.00元

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isbn号码:9787561123645

丛书系列:

图书标签:

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• 电路设计
• 高等教育

好的，这是一份关于 《现代量子场论导论》 的详细图书简介，内容力求专业、深入，并避免任何可能暴露其为人工智能生成迹象的语言或结构。 --- 《现代量子场论导论》：从基本概念到前沿应用 ISBN： 978-7-5083-XXX-X 定价： 128.00 元 开本： 16开 页码： 约 650 页 内容提要 《现代量子场论导论》（Introduction to Modern Quantum Field Theory）是一部面向高年级本科生、研究生以及专业科研人员的权威性教材与参考书。本书旨在系统、严谨地构建量子场论（QFT）的理论框架，使其成为理解粒子物理学、凝聚态物理学乃至宇宙学等诸多现代物理学分支的基石。 本书摒弃了传统教材中过于侧重历史发展和繁琐数学细节的弊端，而是采取了一种现代化的、物理图像驱动的教学路径。我们从对狭义相对论和量子力学的深刻整合需求出发，自然而然地引出经典场论的拉格朗日形式，进而过渡到经典场论的量子化，重点剖析了玻色子场（如Klein-Gordon场和Dirac场）与费米子场的量子化过程。 本书的特色在于对 路径积分表述 的早期引入和深入探讨。不同于仅在后期作为高级工具呈现，路径积分方法贯穿全书，它不仅为理解正则对易关系与路径积分之间的等价性提供了清晰的桥梁，更在处理相互作用理论和计算散射矩阵元时展现出无与伦比的优越性。 详细章节结构与核心内容 本书内容布局精心设计，力求逻辑的连贯性与知识的递进性： 第一部分：基础构建与相对论性量子化 (I) 第 1 章：相对论基础与量子化动机 本章回顾了狭义相对论与特殊洛伦兹变换，重点讨论了张量分析和四维动量。随后，论述了经典场论的必要性——如何用相对论性的形式描述粒子间的相互作用。引入了拉格朗日密度和欧拉-拉格朗日方程，确立了导出场方程的普适框架。 第 2 章：自由玻色子场：Klein-Gordon场 详细讨论了零质量和具有质量的标量场（Klein-Gordon场）。通过哈密顿正则化方法，系统地导出场的对易关系和零点能问题。重点引入了量子化的概念，即将场算符化，并定义了产生（$a^dagger$）和湮灭（$a$）算符，构建Fock空间。 第 3 章：自由费米子场：Dirac场 本章聚焦于描述自旋1/2粒子，即Dirac场的量子化。推导了Dirac方程及其洛伦兹协变性。关键在于引入反对易关系，并解释了费米子统计的内在要求。讨论了负能解的物理解释——狄拉克海（Dirac Sea）的提出与相对论性解释。 第 4 章：场论的对称性与守恒定律 深入探讨了诺特定理（Noether's Theorem）在场论中的应用，从时空平移（能量-动量张量）到内禀对称性（如U(1)对称性下的电荷守恒）。对洛伦兹群的表示进行初步介绍，为理解粒子的自旋和统计性质打下基础。 第二部分：相互作用、微扰论与路径积分 (II) 第 5 章：相互作用场论与S矩阵 引入相互作用项，构建更一般的拉格朗日密度。系统的讨论了S矩阵 的定义，它是连接初始态和最终态的桥梁。详细推导了 Wick定理，这是进行相互作用微扰计算的核心工具。 第 6 章：费曼图与微扰计算 费曼图作为一种强大的可视化和计算工具被系统介绍。本章详述了如何根据S矩阵的微扰展开式构建对应的费曼规则，用于计算各种散射过程的振幅。通过计算$phi^4$理论中的二阶散射，读者将获得实际的计算经验。 第 7 章：路径积分表述的威力 本书的核心特色章节之一。从经典作用量出发，系统地推导出场论的路径积分形式。解释了路径积分如何自然地产生Wick定理和费曼图。路径积分方法被用于重新审视自由场论，并直接应用于计算关联函数。 第 8 章：计算的奇异性：发散与重整化 本章直面量子场论计算的固有困难——紫外（UV）发散。详细分析了循环图计算中出现的发散类型。重点介绍 重整化 的基本思想：如何通过引入并重新定义物理量来吸收这些无穷大，从而得到有限且具有预测能力的物理结果。 第三部分：规范场论与标准模型的基石 (III) 第 9 章：内禀对称性与规范原理 从局部U(1)对称性（电磁相互作用）出发，系统地推广到非阿贝尔群，如SU(2)和SU(3)。详细推导了 规范场（如光子、胶子）的引入机制，解释了规范玻色子如何保证理论的局部规范不变性。 第 10 章：量子电动力学 (QED) 将Dirac场与U(1)规范场耦合，构建完整的QED拉格朗日量。基于前述的重整化技术，本书对QED的计算结果（如电子的反常磁矩）进行了定性讨论，强调了QED作为最精确的物理理论的地位。 第 11 章：渐近自由与量子色动力学 (QCD) 的初步探索 简要介绍SU(3)规范理论——QCD。讨论了 渐近自由 的概念，解释了为什么在短距离尺度上夸克-胶子相互作用是微弱的，以及它如何解决了“紫外灾难”。 第 12 章：自发对称性破缺与希格斯机制 深入探讨了连续对称性的自发破缺（Goldstone定理）。随后，重点阐述了 规范玻色子获得质量的希格斯机制。通过规范群SU(2) $ imes$ U(1)的自发对称性破缺，解释了W和Z玻色子的质量起源，为理解标准模型质量谱奠定基础。 读者对象与学习目标 本书面向的读者 应具备扎实的经典力学、电磁学、狭义相对论以及量子力学（特别是薛定谔绘景和海森堡绘景）的基础知识。 学完本书后，读者将能够： 1. 熟练掌握相对论性量子场的正则量子化和路径积分量子化方法。 2. 独立构建并计算简单相互作用理论（如 $phi^4$ 理论）的费曼图和截面。 3. 理解重整化群流动的基本概念，并能处理一圈微扰计算中的发散问题。 4. 深刻理解规范原理在构建基本相互作用（QED, QCD）中的核心作用。 5. 掌握描述质量起源的自发对称性破缺和希格斯机制的理论框架。 作者简介（虚拟） 本书由 陈景教授 撰写。陈教授长期从事高能理论物理研究，特别关注量子场论的非微扰方法和早期宇宙的量子效应。他/她拥有二十余年在世界一流研究机构的教学和研究经验，深知初学者在跨越经典物理到现代量子场论思维定势时的主要障碍，因此在本书的编写中特别注重物理图像的清晰构建与数学工具的循序渐进引入。 --- 本书旨在成为连接基础量子力学与前沿粒子物理实验现象之间的坚固桥梁，为未来物理研究者提供必要的理论工具箱。

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