量子电动力学讲义 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:[美] 理查德·费曼

出品人:

页数:212

译者:张邦固

出版时间:2013-5

价格:59.00元

装帧:

isbn号码:9787040369601

丛书系列:诺贝尔物理学奖获得者著作选译

图书标签:

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《量子电动力学讲义》 内容梗概 本书旨在为读者提供一个关于量子电动力学（Quantum Electrodynamics, QED）的全面而深入的导引。QED是量子场论（Quantum Field Theory, QFT）的第一个也是最成功的范例，它精确地描述了光子与带电粒子（如电子和正电子）之间的相互作用。本书将从基础概念入手，逐步构建起QED的理论框架，并最终触及一些前沿的研究方向。 第一部分：基础概念与量子化 本部分将建立QED所依赖的理论基础，包括量子力学的核心原理以及狭义相对论的结构。我们将回顾海森堡不确定性原理、波函数、能量算符和动量算符等基本量子力学概念，并强调在QED语境下，粒子和场的量子化是何等重要。 量子力学回顾： 简要梳理薛定谔方程、算符、态矢量、粒子叠加原理等。 狭义相对论基础： 介绍洛伦兹变换、四维矢量、能量-动量关系，以及相对论性量子力学的一些初步考虑，为构建相对论性量子场论打下基础。 场与粒子： 引入场的概念，特别是无相互作用的自由场（如自由电子场和自由光子场）。我们将阐述如何通过正则量子化或路径积分量子化来将经典场转化为量子场。 自由电子场： 讲解狄拉克方程及其二次量子化。我们将定义产生算符和湮灭算符，它们分别负责增加和移除电子（或正电子）及其反粒子。这里会深入探讨狄拉克旋量、螺旋度、自旋等概念，并解释反粒子的出现是狄拉克方程的必然结果。 自由光子场： 讨论麦克斯韦方程的正则量子化，介绍光子的产生和湮灭算符。我们将探讨光子的极化态，以及如何处理规范自由度（如洛伦兹规范和库仑规范）。 第二部分：相互作用与费曼图 本部分将转向QED的核心，即描述带电粒子之间的相互作用。我们将引入相互作用图像，并学习使用费曼图这一强大的工具来可视化和计算这些相互作用的概率幅。 相互作用图像： 解释从自由演化到相互作用的过渡，以及如何通过戴森级数来近似计算散射矩阵（S矩阵）。 相互作用拉格朗日量： 详细介绍QED的相互作用拉格朗日量，它描述了电子与光子的耦合。这将是计算散射过程概率的关键。 费曼规则： 系统地推导和阐述费曼规则，将相互作用拉格朗日量转化为计算费曼图振幅的明确指令。这包括顶点因子、传播子（内圈线）和外部态（外圈线）的贡献。 基本散射过程： 以电子-电子散射（Møller散射）和电子-正电子湮灭（Bhabha散射）为例，详细演示如何绘制费曼图，并应用费曼规则进行计算。我们将计算这些过程的微分截面，并与实验结果进行比较。 其他过程： 讨论诸如光子-电子散射（Compton散射）等其他基本过程，并展示QED在解释这些现象方面的成功。 第三部分：重整化与精确计算 量子场论，包括QED，在初步计算中常常会遇到发散项，这给理论带来了挑战。本部分将深入探讨重整化技术，这是QED之所以能取得巨大成功的关键，也是现代粒子物理学理论的基石。 发散问题： 识别和解释费曼图计算中出现的紫外发散（高能区域）和红外发散（低能区域）。 重整化概念： 介绍重整化的基本思想，即通过引入“裸”参数（如裸电荷和裸质量），并在计算中吸收发散项，最终得到可观测量。 重整化群： 阐述重整化群方程，它描述了物理耦合常数和参数如何随能量尺度变化。这将是理解QED在不同能量尺度下行为的关键。 量子修正： 计算一些重要的量子修正，例如电子的贝特修正（导致了电子反常磁矩），真空极化，以及自能修正。这些修正虽然微小，但其精确度惊人，是QED与实验高度一致的体现。 精确度与实验验证： 讨论QED在计算如电子和μ子的反常磁矩、兰姆移位等物理量上的惊人精确度，并强调QED作为检验基本物理原理的“试金石”地位。 第四部分：进阶主题与现代应用 本部分将触及一些更高级的主题，并探讨QED在更广泛的物理学领域中的应用，以及与其他基本相互作用的联系。 规范对称性： 深入探讨QED的规范不变性，理解它为何是描述电磁相互作用的关键属性。 光子传播子与自能： 更深入地研究光子传播子的结构，特别是真空极化对光子传播子的影响，以及这如何改变电荷的有效值。 手征对称性（可选）： 如果内容允许，可以简要介绍手征对称性在某些QED模型中的作用。 QED与其他基本相互作用： 简要讨论QED如何融入更宏大的粒子物理标准模型，以及它与其他基本相互作用（如弱相互作用和强相互作用）之间的关系。 QED在凝聚态物理中的应用： 探讨QED概念在描述某些凝聚态物理现象中的应用，例如超导、分数量子霍尔效应等。 计算技术： 介绍一些更高级的计算技术，如BPHZ重整化、Ward恒等式等。 总结 《量子电动力学讲义》将通过严谨的推导和清晰的解释，带领读者穿越量子世界的精妙。本书的目标是使读者不仅能够理解QED的基本原理，更能够掌握计算和预测电磁现象的工具。无论您是物理学专业的学生，还是对基本粒子和力的奥秘充满好奇的研究者，本书都将为您打开一扇通往量子电磁学的精彩大门。通过对QED的学习，您将深刻体会到人类智慧在揭示宇宙最深层规律方面所取得的辉煌成就。

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我不得不承认，这本书的结构组织简直是教科书级别的范本，逻辑链条之清晰、论证过程之严密，让我这个初学者都能勉强跟上高手的步伐。作者在构建知识体系时，显然是经过了深思熟虑的，从最基础的概念入手，如同铺设坚实的地基，然后层层递进，引入更复杂的理论框架，每一步的过渡都显得自然而然，几乎没有那种让人感到突兀或跳跃的地方。特别是对一些抽象概念的解释，作者似乎总能找到最贴切的比喻或者最形象的图示来辅助说明，这极大地降低了理解的门槛。我过去接触过一些同类书籍，常常因为章节间的衔接生硬而感到挫败，但这本书完全没有这个问题，它像一条精心编织的河流，带着读者平稳地流向知识的深处。这种行云流水的阅读体验，在我浩瀚的阅读经历中也是非常罕见的，它让原本枯燥的理论学习变得富有探索的乐趣。

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这本书对读者的要求，坦白说，是相当高的，它不是那种可以轻松翻阅的消遣读物。如果你期待的是一个快速入门或者泛泛而谈的概述，你可能会感到吃力，因为它几乎没有对基础知识进行过多的预设复习，而是直接将读者置于一个需要高度集中注意力的学术环境中。但是，对于已经具备一定数学和物理基础，并渴望在特定领域进行系统性学习的读者而言，它提供了一个近乎完美的平台。它就像一位严格但公正的导师，要求你拿出百分之百的努力，但回报给你的是实实在在的知识体系构建能力。每一次攻克一个难点，都会带来巨大的成就感，这种学习体验是其他轻松读物无法比拟的。这本书要求你投入时间、耐心和思考，而它回报你的，是真正内化于心的扎实学识。

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这本书在内容深度上展现出的广博性令人印象深刻，它不仅仅停留在理论的表面，更是深入挖掘了许多关键推导背后的物理图像和数学直觉。我特别欣赏它对历史发展脉络的穿插介绍，虽然篇幅不多，但寥寥数语便能勾勒出某个理论形成的关键转折点，这极大地丰富了我们对知识的理解，让我们知道这些理论并非凭空出现，而是人类智慧不断试错和完善的结果。这种带有“人情味”的学术叙述，让冰冷的公式和方程鲜活了起来，充满了历史的厚重感。它鼓励读者不仅仅是记住结论，更要去理解结论是如何一步步被构建起来的，从而培养起真正的批判性思维和独立研究的能力。对于有志于进一步深造的人来说，这种对“为什么”的追问，比“是什么”的罗列更为宝贵，这本书恰恰在这方面做得非常出色。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，拿到手里就能感受到一种沉甸甸的质感，封面上的排版也显得格外考究，那种古典与现代交织的美感，让人爱不释手。内页的纸张选择也非常出色，触感细腻，印刷的油墨色泽饱满又不刺眼，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。尤其要提一下的是，这本书的字体选择，既保证了学术的严谨性，又兼顾了阅读的舒适度，行距和字距的排布都非常科学，体现了出版方在细节上的用心。这样的实体书，放在书架上本身就是一种享受，不只是知识的载体，更像是一件艺术品。翻阅时，那种油墨散发出的淡淡香气，让人瞬间就沉浸到阅读的氛围中去。很多科技类书籍往往在外观上比较随意，但这本书显然在这方面投入了大量的精力，使得学习过程中的愉悦感大大提升。每次打开它，都像是在进行一场视觉和触觉的双重盛宴，这对于需要长时间接触专业书籍的读者来说，无疑是一个巨大的加分项。我甚至觉得，如果不是内容本身足够精彩，光是这份精良的制作工艺，也足以让人愿意收藏。

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这本书的语言风格，我用“克制而精确”来形容最为贴切。它没有过多华丽辞藻的堆砌，也避免了过度口语化的表达，始终保持着一种高水准的学术对话姿态。作者的用词极其考究，每一个术语的引入都伴随着精准的定义，绝不含糊其辞，这对于追求严谨性的读者来说是莫大的福音。虽然是“讲义”性质，但其深度却丝毫不逊于专业的学术专著，然而，它又通过清晰的逻辑和分层的叙述，有效地避免了纯粹专著的晦涩难懂。阅读过程中，我能清晰地感受到作者试图搭建一座桥梁，连接最前沿的研究与渴望掌握核心知识的读者群体。这种恰到好处的平衡，使得这本书既能作为深入研究的参考工具书，也能成为自学者的良师益友，需要不断地咀嚼和回味才能完全吸收其精髓。

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计算公式

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初中买的，懂得了很多，虽然现在还没读完

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