Recent Developments in Gauge Theories (NATO Science Series pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Hooft, G. 't 编

出品人:

页数:446

译者:

出版时间:1980-11-01

价格:USD 168.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306404795

丛书系列:

图书标签:

• Gauge Theory
• Quantum Field Theory
• Particle Physics
• Mathematical Physics
• NATO Science Series
• Physics
• High Energy Physics
• Theoretical Physics
• Symmetry
• Renormalization

《规范场论进展：基础理论与前沿探索》 本书深入探讨了理论物理学中最具革命性的领域之一——规范场论。规范场论是描述基本粒子及其相互作用的基石，为理解宇宙的构成和演化提供了强大的理论框架。本书旨在系统梳理规范场论自诞生以来的发展脉络，聚焦于其在各个物理分支中的最新进展和前沿探索，为广大理论物理研究者、高年级本科生及研究生提供一部兼具深度与广度的参考专著。 本书内容涵盖： 规范场论基础回顾与发展： 经典规范场论： 从麦克斯韦方程组的规范不变性出发，介绍经典电动力学中规范场论的起源与基本概念，包括规范势、场强张量以及拉格朗日量表述。 量子规范场论： 详述量子电动力学（QED）的构建，包括狄拉克方程、光子场的量子化、Feynman图的引入及其在计算散射截面等方面的成功应用。 杨-米尔斯理论： 深入剖析非阿贝尔规范场论，阐述其在描述强核力和弱核力中的关键作用。详细介绍 Yang-Mills 理论的数学结构，如规范群、规范联络、协变导数，并探讨其量子化方法，包括 Faddeev-Popov 路径积分和 BRST 量化。 量子色动力学（QCD）及其前沿： QCD的基本结构： 详细介绍 QCD 的规范群 SU(3)，夸克和胶子的自由度，以及 QCD 拉格朗日量。 渐近自由性： 深入理解 QCD 中渐近自由性的概念，以及它如何解释高能对撞机中的实验现象。 色禁闭： 探讨 QCD 中至关重要的色禁闭现象，解释为何我们无法观测到自由的夸克和胶子。介绍字符串模型、畴壁等描述色禁闭的理论模型。 低能 QCD： 聚焦于低能 QCD 的研究，包括手征对称性自发破缺、畴壁理论、有效场论方法在处理强子结构和相互作用中的应用。 QCD 的数值模拟： 介绍格点 QCD（Lattice QCD）的计算方法和最新进展，包括如何通过数值模拟解决 QCD 中的非微扰问题，以及在预测强子质量谱、核物质性质等方面的成就。 QCD 的现象学： 讨论 QCD 在描述高能粒子碰撞实验中的应用，如介子谱、强子化过程、集体流等。 电弱统一理论与标准模型： Glashow-Weinberg-Salam 模型： 详细阐述电弱统一理论，介绍 SU(2)_L x U(1)_Y 规范群，W 和 Z 玻色子的产生，以及希格斯机制如何赋予粒子质量。 标准模型的组建与验证： 系统介绍标准模型中的所有基本粒子（夸克、轻子、规范玻色子、希格斯玻色子）及其相互作用。回顾标准模型在描述电磁、弱核力方面的巨大成功，以及各种实验证据（如 W/Z 玻色子质量、中微子振荡等）对其精确性的检验。 希格斯粒子： 深入探讨希格斯机制，包括希格斯场、希格斯玻色子及其性质，以及其在 LHC 等实验中发现的意义。 标准模型之外的物理（BSM）： 探讨标准模型存在的局限性，如中微子质量、暗物质、暗能量、等级问题、物质-反物质不对称等。介绍各种 BSM 理论，如超对称（SUSY）、大统一理论（GUTs）、额外维度等，以及它们在解决标准模型难题和预言新现象方面的潜力。 现代规范场论的研究方向与应用： 共形场论（CFT）： 介绍共形对称性在量子场论中的作用，特别是在两维共形场论中的应用，以及其与弦理论、统计力学相界的联系。 AdS/CFT 对偶： 详细阐述反德西特空间/共形场论（AdS/CFT）对偶猜想，介绍其作为研究强耦合量子场论的强大工具，以及在黑洞物理、量子引力等领域的潜在应用。 规范场论在凝聚态物理中的应用： 探讨规范场论概念在描述量子霍尔效应、拓扑相变、磁性材料等凝聚态物理现象中的应用，展示了规范场论跨学科的强大生命力。 量子引力与弦理论中的规范场论： 介绍弦理论以及不同量子引力理论（如圈量子引力）中规范场论的地位和作用，探索统一所有基本相互作用的可能性。 非交换几何与规范场论： 介绍非交换几何的概念，以及其在构建非阿贝尔规范场论、探索新物理模型中的作用。 本书力求以清晰的逻辑、严谨的数学推导和丰富的物理图像，系统阐述规范场论的核心概念和最新进展。每章都提供了详尽的背景知识和前沿研究回顾，并辅以大量的参考文献，方便读者深入探索感兴趣的领域。本书将成为理论物理研究者和学生的宝贵资源，为理解和推动粒子物理、核物理、宇宙学以及凝聚态物理等相关领域的研究提供坚实的理论基础和新的研究视角。

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这本书的排版和图表质量实在是令人遗憾，这严重影响了阅读体验，尤其对于这种深度和复杂度的理论物理著作而言。许多关键公式横跨了半页甚至更长，字体和间距处理得非常不当，导致在尝试理解复杂的张量结构或路径积分表达式时，视线极易中断。更糟的是，一些关键的示意图——比如用来解释某些畴壁或畴边界的拓扑结构图——印刷得模糊不清，线条过于密集，完全无法分辨出其内在的几何关系。例如，书中关于手征异常（Chiral Anomaly）的讨论部分，本应配有清晰的费米子流和边界条件的图示，结果给出的图例小到难以辨认，根本无法辅助理解。在处理如此密集的数学符号时，清晰的视觉辅助是至关重要的，但本书在这方面显然是敷衍了事。这使得我不得不频繁地对照其他标准教材来重新绘制和理解那些本应在书中直接呈现的图形概念。对于一本定价不菲的学术专著来说，这种低劣的制作标准是不可接受的，它极大地拉低了整体的专业水准。

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阅读完这本书的前半部分，我产生了一种强烈的认知失调感。一方面，作者在某些段落中表现出了对某些历史性进展的清晰把握，比如对早期 QCD 渐近自由的论述，简明扼要，令人印象深刻。然而，这种清晰感是短暂的。很快，叙述的焦点就转移到了那些极其小众、甚至我从未在其他教材中见过的深度分支上，例如某些特定的代数结构在弦理论中的应用。这种“断层式”的写作风格让读者难以建立连贯的知识图谱。举个例子，关于弦对偶性的讨论，作者似乎默认读者已经完全理解了 T-对偶和 S-对偶的全部细节，并立即开始探讨更高阶的修正项。这对于想要系统梳理“规范场论最新发展”的读者来说，无疑是一种挫败。我购买这本书的初衷是希望了解当前研究的热点和主要挑战，但这本书给我的感觉是，它更像是在收集那些尚未被主流接受、但作者个人认为具有巨大潜力的小众课题，并将其不成体系地堆砌在一起。结果就是，这本书的实用价值被大大削弱了，它更像是一个个人研究兴趣的剪报集，而非一部严谨的、具有指导意义的综述。

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如果说这本书有什么值得肯定的地方，那就是它在某些偏门的、纯数学物理交叉领域展现出的深度令人侧目。作者显然对某些代数几何和微分拓扑工具的掌握炉火纯青，特别是关于非阿贝尔规范场论中“层次结构”（Hierarchical Structure）的探讨，涉及了一些非常精妙的同调代数技巧。然而，这种深入的、近乎纯粹的数学探讨，却以牺牲物理直观为代价。书中的论述方式更接近于一篇数学论文的风格，每一个结论都需要读者具备深厚的代数背景才能进行验证。这种过于“学术化”的表达方式，使得那些试图将规范场论应用于粒子物理实验的读者感到无所适从。例如，书中对夸克和胶子的禁闭问题讨论非常简略，甚至只是象征性地提到了格子 QCD 的某些进展，却用去了大量篇幅来论证一个纯粹的理论完备性问题。这种权重的分配，清晰地表明了作者的关注点在于理论的纯粹性而非其实际应用潜力，这与书名中暗示的“发展”和“应用”的广度期待产生了巨大的偏差。

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这部书的内容实在是让人捉摸不透，我花了大量时间试图理解它所阐述的理论框架，但收获甚微。开篇关于规范场论基础的介绍部分，用词晦涩，逻辑跳跃性极大，似乎作者预设了读者已经对所有前沿概念了如指掌。比如，在讨论 Yang-Mills 理论的非微扰效应时，作者直接抛出了几个复杂的积分方程，却没有给出清晰的推导过程或直观的物理图像来辅助理解。这使得我这个虽然略有基础的物理爱好者，在面对具体计算时感到力不从心。更别提后续关于拓扑量子场论和 Chern-Simons 理论的部分，几乎完全沉浸在数学的抽象世界里，缺少与实验物理或至少是凝聚态物理的有效连接点。我期望能看到一些关于如何在实际问题中应用这些复杂工具的案例分析，哪怕是简化的模型也好，但全书几乎没有这方面的着墨，更像是一份纯粹的数学工具箱的展示，而非一本“发展”的综述。整体阅读体验下来，感觉更像是被丢进了一个充满了符号和希尔伯特空间的迷宫，鲜有出口的指示牌。如果不是对这些领域有极高的造诣，普通读者很可能在第三章后就彻底迷失方向，无法跟上作者的思维速度。这本书更像是写给少数顶尖专家之间的“内部交流材料”，而非面向更广阔学术群体的教学或参考资料。

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整本书的行文节奏非常不稳定，时而快得让人喘不过气，时而又拖沓冗长，使得整体的知识吸收效率极低。在某些被认为是核心的最新进展——比如 AdS/CFT 对应在非微扰 QCD 效应上的潜在启发——作者只是用寥寥数语带过，仿佛这是一个不证自明的常识，然后迅速转入对某个非常晦涩的量子引力模型的复杂计算。而对于一些相对基础但仍然重要的技术细节，比如路径积分的重整化群流方程的具体求解步骤，作者却花了大量篇幅进行详尽的、似乎不必要的重复推导。这种结构上的混乱，让读者很难确定哪些内容是作者认为的“重点”和“最新发展”。我不得不花费大量精力去猜测和筛选，哪些段落是真正需要掌握的知识点，哪些只是作者为了展示其学术深度而加入的注脚。这种不成熟的结构安排，使得这本书很难作为一本有效的自学材料，更像是一本经过不充分编辑的会议文集，不同作者或作者本人不同时期的思想片段被生硬地拼凑在了一起。最终，读者得到的不是一个流畅的知识进阶过程，而是一系列知识点的堆砌。

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