Introduction to Path-integral Methods in Physics and Polymer Science pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Wiegel, Frederik W.

出品人:

页数:210

译者:

出版时间:1986-1

价格:$ 48.59

装帧:HRD

isbn号码:9789971978709

丛书系列:

图书标签:

• 路径积分
• 物理
• 高分子科学
• 量子力学
• 统计物理
• 软物质物理
• 计算物理
• 理论物理
• 物理化学
• 凝聚态物理

好的，这里有一份关于另一本与路径积分方法在物理和聚合物科学中的应用相关的图书的详细简介，严格避免提及您提供的书名，并力求内容自然、详尽，字数约1500字。 《量子场论与统计物理中的泛函积分方法：从散射到临界现象》 本书聚焦于现代理论物理和凝聚态物理中至关重要的数学工具——泛函积分（或称路径积分）方法。本书旨在为读者提供一个从基础原理出发，逐步深入到前沿研究应用的全面、严谨且直观的教程。 核心内容概述 本书结构清晰，逻辑严密，共分为六个主要部分，涵盖了从基本概念的建立到复杂物理系统的处理，旨在培养读者独立运用该方法的理论素养和实践能力。 第一部分：积分形式的起源与基础 本部分首先追溯了泛函积分方法在量子力学中的历史根源，重点阐述了费曼（Feynman）路径积分的物理图像。我们详细介绍了从薛定谔方程到积分形式的推导过程，强调了“作用量”（Action）在其中扮演的核心角色。读者将学习如何利用高斯积分技巧处理简单的量子力学问题，例如自由粒子、谐振子以及势阱中的散射问题。此外，本部分还详细解析了Wick旋转的概念，这是连接量子力学与统计物理的关键桥梁，为后续内容奠定坚实的数学和物理基础。我们特别关注了时间演化算符与配分函数之间的深刻联系。 第二部分：量子场论中的路径积分 在第二部分，我们将视角扩展到量子场论（QFT）。本书采用拉格朗日形式出发，系统地构建了经典场论到量子场论的转换框架。重点讲解了经典场论的规范不变性以及如何通过引入规范场来处理电磁相互作用和非阿贝尔规范场。 核心内容包括： 场论的路径积分表述： 如何将经典作用量转化为泛函积分，以及高斯泛函积分在处理自由场论中的应用。 微扰展开与费曼图： 详细阐述了如何利用“源泛函”和“泛函导数”来生成微扰级数的各项，并与费曼图（Feynman Diagrams）进行精确对应。本书不仅展示了如何计算单圈（One-Loop）修正，还探讨了高阶图的组织结构。 重整化理论（Renormalization）： 这是QFT的核心挑战之一。本书采取现代视角，通过“有效作用量”的概念，系统地介绍了紫外发散的处理、截断方案（Cutoff Schemes）的选择，以及如何通过跑动耦合常数来理解物理过程在不同能标下的行为。特别是对渐近自由性（Asymptotic Freedom）的初步介绍，将为读者理解强相互作用打下基础。 第三部分：统计物理中的热力学极限 第三部分将路径积分方法无缝地应用于统计物理。我们展示了如何通过欧几里得（Euclidean）路径积分来计算系统的配分函数 $Z$。 从配分函数到自由能： 详细讨论了配分函数与格林函数（或关联函数）之间的关系。 晶格规范理论（Lattice Gauge Theory）的引入： 介绍如何将连续场离散化，以便于数值模拟。这部分内容为理解晶格QCD（Quantum Chromodynamics）提供了必要的背景知识，尽管本书的重点不在于数值计算本身，但概念上的理解至关重要。 经典统计力学中的应用： 探讨了在平均场近似下，路径积分如何简化为经典的场论（如Ginzburg-Landau理论的经典极限）。 第四部分：非微扰方法与拓扑结构 为了超越微扰理论的局限，本书深入探讨了非微扰效应。 瞬子（Instantons）和隧穿效应： 详细分析了瞬子在欧几里得时空中作为经典解的地位，以及它们如何描述量子隧穿过程，特别是在某些简并的势能结构中的重要性。 拓扑荷（Topological Charge）： 讨论了如何利用拓扑不变量来区分具有不同拓扑性质的场构型，以及它们对物理过程（如电荷的稳定性）的影响。 第五部分：处理相互作用系统：高斯近似的延伸 本部分着重于处理复杂的、具有大量自由度的相互作用系统，并介绍超越纯高斯积分的近似技术。 Hubbard-Stratonovich 变换： 这是一个强大的工具，用于将具有四费米子（Four-Fermion）相互作用的泛函积分转化为包含辅助场的新积分，从而将非线性的相互作用线性化。 一环修正与有效势能： 详细推导了在引入辅助场后的有效势能的单环修正，这对理解相变至关重要。我们展示了如何使用这些工具来分析电子在强关联系统中的行为。 相变与临界现象的路径积分视角： 利用了标度理论（Scaling Theory）的观点，讨论了在临界点附近，有效场论的结构如何简化，以及涨落如何主导宏观性质。 第六部分：应用实例与展望 最后一部分将理论工具应用于具体的物理场景。 凝聚态中的平均场理论的严格化： 展示了如何利用1PI（One-Particle Irreducible）有效作用量来系统地构建和改进平均场理论，例如在超导电性或磁性转变中的应用。 随机过程与路径积分的联系： 探讨了随机场论（Stochastic Field Theory）与传统泛函积分之间的对偶性，这在处理噪声和涨落驱动的系统（如介电常数或磁性薄膜中的畴壁动力学）时非常有用。 高维积分的数值方法概览： 简要介绍了蒙特卡洛方法（Monte Carlo Methods）在评估复杂路径积分时的基本思路，为有志于数值模拟的读者指明方向。 目标读者 本书内容深度适中，既适合研究生阶段的学生作为量子场论、高级统计物理或理论凝聚态物理课程的教材，也适合希望系统性掌握泛函积分方法，并将其应用于自身研究的理论物理学家和应用数学家。对经典力学和群论有基本了解的读者将能最有效地吸收本书内容。

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这本书的专业深度无可挑剔，但其魅力远不止于此。我必须指出，其在内容编排上展现出的逻辑连贯性和结构美感，是许多同类书籍所不具备的。从一开始对经典力学与量子力学衔接的细腻处理，到对各种坐标变换下泛函积分形式的精确推导，整个体系建立得如同精密的钟表一般。我特别欣赏作者在处理“非微扰”效应时的细腻笔触，例如在讨论有限温度下的泛函积分时，所引入的虚时间概念和周期性边界条件，这些在实际计算中至关重要，却常常被其他教材轻描淡写。这本书没有回避那些棘手的技术细节，反而将其作为深入理解物理本质的跳板。即便是对于那些已经熟悉路径积分的资深研究者，重读此书也能从中汲取到新的灵感和更深刻的洞察，尤其是在处理非厄米系统或拓扑问题时，书中的某些论述角度提供了极具启发性的视角。

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作为一名长期从事软物质研究的研究人员，我迫切需要一本能够将理论物理的精妙工具与聚合物动力学、统计力学巧妙结合起来的参考书。这本书在这方面做得极其出色，它没有停留在教科书式的泛泛而谈，而是直接深入到高分子链的统计构象和输运性质的计算中。我特别关注了其中关于蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟中路径积分方法的应用章节，作者详细阐述了如何利用这些方法来处理时间演化问题，这对于我们模拟复杂流体中的拓扑结构变化至关重要。与其他侧重纯粹量子场论的著作相比，这本书的“聚合物科学”的副标题绝非虚言，它真正搭建起了一座坚实的桥梁。阅读过程中，我发现作者在处理热力学极限和涨落问题时所采用的技巧，即便在专业领域内也显得颇具洞察力，很多细节的推导过程比我过去依赖的几本老旧参考书要详尽和准确得多。这本书的价值在于，它不仅教会你“如何做”，更让你明白“为什么这样做”在物理上是合理的，为解决前沿的材料科学问题提供了强大的理论武器。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种深沉的蓝色调，配上精致的白色衬线字体，立刻让人联想到严谨的物理学和一丝不苟的数学推导。拿到手里的时候，纸张的质感非常好，厚重而富有韧性，显然是经过精心挑选的。我最欣赏的是它在内容组织上的匠心独运，从一开始的量子力学基础回顾，到逐步深入到泛函积分的复杂形式，每一步的过渡都处理得极其自然。作者似乎深谙初学者的困惑点，总能在关键的数学步骤后立刻跟上清晰的物理图像解释，这使得原本晦涩难懂的费曼路径积分概念变得触手可及。阅读过程中，我发现作者对于不同应用领域的权衡把握得恰到好处，既没有过度沉溺于理论的纯粹性，也没有为了追求广度而牺牲深度。尤其是关于格林函数和散射理论的章节，用路径积分的视角重新审视，确实提供了一种全新的、更具直觉性的理解框架。这本书的排版也值得称赞，公式对齐工整，图示清晰简洁，即便是需要对照查阅公式索引时也毫不费力。这无疑是一本能够经受住时间考验的经典教材，值得每一个希望深入理解现代物理核心工具的读者收藏。

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我初次接触泛函积分方法时，感到异常挫败，因为它似乎被深锁在高深的数学理论堡垒之中，与实际的工程应用相去甚远。然而，这本书的叙述风格彻底改变了我的看法。作者的笔触非常平易近人，它仿佛一位经验丰富的导师，耐心地引导读者一步步穿越那些看似无法逾越的数学障碍。例如，在介绍变分原理和近似方法时，作者巧妙地运用了类比和直观的几何解释，使得那些复杂的摄动展开和半经典近似不再显得那么神秘莫测。书中大量的例题设计得非常巧妙，它们不仅是简单的计算练习，更是对核心概念理解深度的检验。我尤其喜欢其中穿插的一些历史背景介绍，它们使得冰冷的数学公式有了温度，理解了这些工具是如何在物理学的关键转折点上被发展和完善的。这本书的优点在于，它成功地将“严谨性”和“可读性”这两种看似矛盾的特质完美地融合在一起，对于渴望从零开始、扎扎实实掌握路径积分精髓的自学者来说，简直是一份无价之宝。

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阅读体验的流畅度对于一本厚重的专业书籍来说至关重要，而这本著作在这方面表现得令人赞叹。装帧的坚固性保证了即使频繁翻阅查找公式或图表，书籍本身也不会轻易损坏。更重要的是，作者在关键概念的重复强调和不同章节间的相互引用方面做得非常到位，使得知识点能够在读者的脑海中形成一个相互支撑的网络，而不是零散的碎片信息。我个人最受益的是关于密度矩阵和统计力学联系的阐述，作者没有将它们视为两个独立的领域，而是清晰地展示了泛函积分如何作为统一的数学语言来处理两者。书中的附录部分内容丰富且实用，提供了许多计算技巧和常用积分的速查表，这在赶项目进度的关键时刻，极大地提高了工作效率。总而言之，这本书不仅仅是一本“阅读”的书，更是一本需要反复“研习”和“查阅”的工具书，它的存在使得我桌面上关于路径积分方法的所有零散资料都有了一个坚实、统一的归宿。

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