实时统计场论 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海交通大学出版社

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价格:17.0

装帧:平装

isbn号码:9787313021359

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• 统计场论5
• 统计物理
• 场论
• 量子场论
• 相变
• 临界现象
• 实时路径积分
• 非平衡态
• 格林函数
• 关联函数
• 凝聚态物理

实时统计场论 (平装) - 图书简介 本书聚焦于非平衡态物理学的尖端领域，系统梳理了统计场论在处理时间依赖性系统，尤其是在量子场论背景下的最新进展与挑战。 这是一部为高年级本科生、研究生以及对理论物理有深入研究兴趣的科研人员量身打造的深度教材与前沿参考书。 第一部分：基础框架与经典回顾 本书开篇首先奠定了坚实的数学和物理基础。我们从回顾经典统计力学的核心概念——配分函数、系综理论以及相变的基本描述开始，为进入更复杂的动态系统做好铺垫。随后，重点转向场论的路径积分表述，详细阐述了如何利用泛函积分来处理具有连续自由度的系统。这部分内容深入探讨了欧几里得时空下的量子场论基础，特别是经典标量场和规范场的拉格朗日量形式化。 然而，经典框架的局限性在于其本质上是关于平衡态的描述。因此，本书迅速过渡到非平衡态物理学的核心挑战：如何处理时间演化中的耗散、弛豫和涌现现象。我们详细分析了Keldysh 路径积分形式的引入，这是理解实时（或称实时间）统计场论的关键工具。通过构建相应的关口-布洛赫（Schwinger-Keldysh）等时轮廓，本书清晰地展示了如何将量子场论从欧几里得空间（用于平衡态计算）扩展到洛伦兹时空（用于处理实时演化）。 第二部分：核心方法论——实时间演化与有效作用量 本篇是本书的技术核心。我们系统地介绍了处理实时动力学所需的关键技术。首先是有效作用量（Effective Action）的构建。在Keldysh框架下，有效作用量不再是简单的欧几里得作用量，而是包含了关于时间结构和因果性的复杂泛函。本书详细推导了如何从微扰展开中提取出具有物理意义的有效作用量，并讨论了其在有限温度和有限密度环境下的修正。 随后，我们深入探讨了格林函数（Green's Functions）在实时间域的应用。传统的平衡态物理主要依赖于时间有序格林函数。在实时统计场论中，我们需要处理四个时间点的格林函数（通常用矩阵表示），它们编码了粒子、空穴的产生和湮灭过程。本书不仅推导了这些格林函数的运动方程（例如，在非平衡态下的Dyson方程），还探讨了求解这些复杂积分方程的数值和解析技巧。 一个重要的章节专门讨论了平均场近似（Mean-Field Approximations）在动态系统中的推广，例如利用鞍点法（Stationary Phase Approximation）处理高阶非线性项，以及如何识别和处理自洽方程中的不稳定解，这在研究相分离或非平衡相变时至关重要。 第三部分：具体模型的应用与前沿课题 为了检验理论框架的有效性，本书将所学的工具应用于几个具有重要物理意义的模型。 1. 标量场和拓扑缺陷的动力学： 我们研究了$phi^4$理论在快速淬火或外部驱动下的动力学行为。重点分析了拓扑缺陷（如畴壁、涡旋）的形成、演化和湮灭过程，这在宇宙学和凝聚态物理中的相变动力学中具有重要地位。 2. 耗散与开放系统： 统计场论通常隐含一个“热浴”。在实时计算中，如何精确地描述系统与其环境的耦合是关键。本部分引入了耗散场论（Dissipative Field Theory）的视角，利用有效哈密顿量或密度矩阵演化来处理开放系统效应，特别是著名的 Lindblad 方程的场论对应。 3. 关联函数与输运系数： 理解系统的输运性质（如电导率、热导率）需要计算多点关联函数。本书详细介绍了久期（Kubo-Martin-Schwinger）公式的非平衡推广，并展示了如何通过实时间格林函数来计算这些输运系数，特别是针对具有相互作用的电子系统。 4. 非微扰方法： 尽管微扰论是重要的起点，但许多有趣的物理现象（如强耦合下的动态相变）需要非微扰工具。本书介绍了动态重整化群（Dynamical Renormalization Group, DRG）的思想，并展示了如何将其应用于实时间演化问题，以捕捉长时和全局的动力学特征，避免解析上的困难。 第四部分：现代计算与未来展望 最后，本书简要回顾了近年来在数值模拟方面取得的突破。特别地，我们探讨了格子场论（Lattice Field Theory）在实时间模拟中的挑战与进展，包括如何克服“符号问题”（Sign Problem）在非平衡态计算中的影响。 本书旨在为读者提供一个坚实的理论支架，使其能够理解并参与到统计物理学中关于“时间”这一维度所带来的深刻挑战之中。通过严谨的推导和丰富的物理实例，读者将能够掌握分析任意时间依赖性物理系统的先进统计场论工具。

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这本书的讨论深度，尤其是关于“重整化”这个核心概念的处理，令我印象深刻。作者没有采取那种一笔带过的敷衍态度，而是花了整整一个章节来剖析其物理图像和数学机制，甚至深入探讨了不同重整化方案的优劣。这种对核心难题的毫不退缩，恰恰体现了此书追求严谨性的决心。我发现，在阅读完这部分内容后，我对微观世界相互作用的理解产生了一种全新的、更为细腻的视角。过去觉得“无穷大”是一个需要被简单抹除的麻烦，现在则理解了它是理论在特定尺度上失效的信号，而重整化是人类在这一尺度上寻找有效描述的智慧体现。这种对理论边界的探讨，比仅仅罗列结论更有启发性。这本书真的让人学会了如何去“思考”物理，而不是仅仅“记住”物理公式。

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这本书的封面设计简直是视觉上的享受，那种深邃的蓝与跳跃的橙色交织在一起，仿佛在预示着一场关于时空结构本质的深刻探索。内页的排版也极为考究，字体大小和行距都恰到好处，即便是面对那些复杂的数学符号和密集的理论推导，眼睛也不会感到过分的疲劳。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的类比手法，比如他将量子场的涨落与平静湖面上的微小涟漪进行类比，一下子就将抽象的物理图像具象化了。虽然我不是这个领域的专家，但阅读过程中能明显感受到作者试图拉近读者与前沿物理之间的距离的努力。这本书的逻辑脉络清晰得惊人，从基础的场论公设出发，一步步搭建起宏大的理论框架，让人有一种脚踏实地、稳步登高的感觉。它不仅仅是一本教科书，更像是一次精心策划的学术漫游，带领读者领略了理论物理学家思维的精妙之处。我甚至会时不时地停下来，对着某一段深刻的论述反复琢磨，感受那种智力上的震撼。

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我注意到这本书的引用部分极为详尽和专业，几乎每一页的脚注或尾注都指向了更深入的原始文献和关键性论文，这对于希望进一步深造的读者来说，简直是金矿。它不仅仅是一本终点，更像是一个通往更广阔学术领域的起点。此外，作者在章节末尾设置的“思考题”设计得非常巧妙，它们往往不是简单的计算，而是需要综合运用本章乃至前几章知识进行概念性思考的开放性问题，极大地激发了读者的主动探索欲望。这本书的整体氛围是严肃而充满激情的，它告诉你，在探索宇宙最深层奥秘的路上，容不得半点马虎，但同时，这份探索本身又是人类精神最伟大的冒险。对于任何严肃对待理论物理学的人来说，这绝对是一本案头必备的经典之作。

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坦白地说，这本书的数学深度是相当惊人的，对于习惯了相对轻松阅读的读者来说，前半部分可能需要多次“啃读”。不过，作者对于每一个数学工具的引入都做了充分的背景介绍，这使得即便是初次接触某些高级数学方法的读者，也不会感到完全的迷失。我尤其赞赏其在处理群论和规范不变性时的处理方式，他没有将它们视为孤立的数学结构，而是将其紧密地嵌入到物理实在的描述之中，展示了数学语言如何成为揭示自然规律的钥匙。阅读这本书就像攀登一座陡峭的山峰，虽然过程极其考验毅力，但一旦到达了某个理论制高点，俯瞰众山小的感觉是无与伦比的。它迫使你调动起所有储备的知识，将看似分散的物理概念统一起来，形成一个有机的整体认识。这本书带来的那种智力上的“肌肉锻炼”，是其他通俗读物无法比拟的。

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这本书的价值，很大程度上体现在它对历史脉络的梳理上。作者没有急于抛出最新的研究成果，而是花了相当大的篇幅去回顾经典物理学如何一步步“逼近”现代场论的。这种叙事方式极大地增强了理论的厚重感和可信度。我记得有一章专门探讨了经典电动力学向相对论场论过渡时的思想挣扎和数学难题，读起来简直像在看一部悬念迭起的学术侦探小说。通过追溯那些被历史淘汰或修正的理论观点，我们更能体会到当前理论框架的来之不易和其内在的逻辑严谨性。此外，作者在行文中穿插的对早期物理学家个人轶事的描述，虽然是“花边新闻”，却极大地丰富了阅读体验，让冰冷的公式背后有了鲜活的人性光辉。每一次翻开这本书，都像是和那些伟大的头脑进行了一场跨越时空的对话，体会他们思想碰撞的火花。

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