实验误差原理与数据处理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:156

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出版时间:2009-6

价格:25.00元

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isbn号码:9787030247780

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• 实验误差
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《量子场论基础：从正则量子化到路径积分》 图书简介 本书旨在为物理学研究生和高年级本科生提供一套全面而深入的量子场论（QFT）入门教材。我们认识到，量子场论是现代理论物理学的核心支柱，连接着粒子物理学、凝聚态物理学以及宇宙学等多个前沿领域。本书的编写遵循循序渐进的原则，力求在概念的严谨性和计算的可操作性之间取得精妙的平衡。 全书结构清晰，分为四大主要部分：基础回顾与核心概念、正则量子化方法、路径积分形式的构建与应用，以及对规范场论的初步探讨。 第一部分：基础回顾与核心概念 在本书的开篇，我们首先对经典场论进行了详尽的复习，重点强调了拉格朗日量密度、欧拉-拉格朗日方程在连续场系统中的应用。随后，我们引入了诺特定理——一个连接场论中对称性与守恒量的基本定理。详细分析了洛伦兹不变性如何导出能量-动量张量，并探讨了荷的定义及其与对称性的关系。 紧接着，本书深入讲解了自由标量场的量子化。我们详细阐述了如何从经典场方程出发，通过“对易关系”的引入，过渡到量子算符的层面。傅里叶分解在这一过程中起到了至关重要的作用，它将场算符分解为产生（creation）和湮灭（annihilation）算符。我们详细推导了这些算符的对易关系，并严格定义了真空态（Fock真空）以及单粒子态的构造过程。费米子场的量子化被单独拿出来讨论，重点分析了泡利不相容原理在费米子对易子（反对易关系）中的体现，以及如何构造自旋统计定理。 第二部分：正则量子化方法的高级应用 第二部分侧重于将第一部分的概念应用于更复杂的物理情境。我们详细讨论了矢量场，特别是电磁场（光子场）的正则量子化。矢量场的量子化比标量场更为复杂，因为它涉及到矢量指标的处理和规范自由度的选择。我们引入了洛伦兹规范下的量子化过程，并解释了为什么需要规范选择来得到物理上可观测的粒子。对于紧凑的非阿贝尔规范场，我们初步探讨了其正则量子化的挑战，为后续的路径积分方法埋下伏笔。 此外，本部分还专门开辟章节讨论了场论中的相对论性非均匀性问题，如因果律的保持。我们通过计算任意两个场算符在类光间隔上的对易关系，严格证明了量子场论对光速的尊重，确保了物理实在的局部性。 第三部分：路径积分形式的构建与应用 路径积分是现代量子场论中最为强大和灵活的工具之一。本书将大量的篇幅用于系统地介绍和应用路径积分形式。 我们从经典的菲曼路径积分概念出发，首先在单粒子量子力学中进行回顾，然后将其推广到场论的层面。场的路径积分被定义为对所有场组态的泛函积分，其核心是作用量（Action）的指数形式。 在深入探讨路径积分时，我们详细推导了关联函数（Correlation Functions）与S矩阵元之间的联系，这是计算实验可观测量的关键桥梁。对于自由场的路径积分，我们给出了高斯积分的具体计算方法，并展示了如何利用它来重现正则量子化中的对易关系和粒子态。 第四部分：微扰论与规范场论的初步接触 在掌握了路径积分的基本框架后，本书开始探讨如何处理相互作用。相互作用场的路径积分是极其复杂的，因此我们引入了微扰论。详细介绍了S矩阵的微扰展开，并明确了每一阶展开项的物理图像——即费曼图。 费曼图的引入是本书的一大亮点。我们系统地讲解了传播子（Propagator）的构建，并详细定义了各种顶点因子（Vertex Factors）。通过构建和计算简单模型的费曼图（如$phi^4$理论），读者将能够掌握计算散射截面的基本流程。 最后，我们迈向现代粒子物理学的核心——规范场论。我们以电磁相互作用（QED）为例，阐述了规范不变性在量子场论中的关键作用。我们将展示如何通过引入规范玻色子（光子）来保证拉格朗日量对规范变换的协变性。本书在规范场论部分保持适度的深度，旨在为读者进入更高级的规范场论（如非阿贝尔规范场论）的学习打下坚实的数学和物理基础，而不涉及复杂的重整化群理论。 目标读者与特色 本书的读者应具备扎实的经典力学、电动力学和高等数学（复变函数、泛函分析基础）的背景知识。本书的特色在于其计算的详尽性和概念的清晰度。每一个重要的公式推导都经过了细致的展开，旨在帮助读者理解“为什么”而不是仅仅记住“是什么”。我们相信，通过本书的学习，读者将能够自信地应对涉及量子场论的理论研究与应用问题。

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我花了整整一个下午才勉强读完了前三章的内容，老实说，这本书的叙事节奏慢得有些让人捉急。作者似乎非常热衷于铺陈背景和理论基础，每一个概念都要从哲学层面或者历史演变的角度进行溯源，虽然这体现了作者扎实的学术功底，但对于急于上手实践的读者来说，无疑是种折磨。举个例子，当他谈到一个基本的统计学概念时，足足用了十多页的篇幅来阐述其在不同历史时期的理解偏差，我感觉自己更像是在读一本晦涩的学术史，而不是一本应用指南。当然，如果说它有什么优点，那就是逻辑链条极其严密，每一句话都仿佛经过了千锤百炼，确保没有一丝一毫的含糊不清。只是，如果能用更简洁、更直击核心的方式来阐述，也许能让更多人愿意沉下心来消化这些宝贵的知识。我希望后面的章节能稍微加快节奏，多一些实际案例的分析，别光顾着“形而上”，而忘了“形而下”的应用。

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这本书的插图和图表设计简直是一场灾难，这对于一本需要大量视觉辅助理解的理工科书籍来说，简直是致命的缺陷。很多关键的公式推导和数据可视化部分，作者似乎完全放弃了清晰的表达，直接堆砌了一堆密密麻麻的数学符号，然后就草草收场。那些图表，如果不是我特意对照着文字反复比对，我根本无法理解它想要表达的核心思想，线条模糊不清，色彩搭配也极其老气，完全没有现代科学出版物的专业感。我不得不承认，我为了看懂一个关于误差分布的示意图，不得不去网上搜索其他资源进行辅助理解，这大大削弱了这本书本身的价值。一本严肃的学术读物，在视觉传达上的失误是不可原谅的，它直接破坏了阅读的流畅性和理解的效率，让我对作者的专业素养产生了一丝疑问。

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这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面采用了深沉的靛蓝色调，搭配着烫金的字体，那种低调的奢华感一下子就抓住了我的眼球。翻开内页，纸张的质地也非常考究，触感温润细腻，不像有些廉价印刷品那样粗糙。我特别喜欢那种字体排版的讲究劲儿，行间距和字号的比例拿捏得恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。不过，说实话，这本书的厚度确实有点劝退，随手掂量一下就知道分量不轻，这大概也预示着里面内容的深度和广度，但对于我这种通勤时间有限的读者来说，每次带着它出门都成了一种负担。我很期待这本书的内文能够像它的外表一样精致和有深度，希望能带给我一些真正实用的知识和全新的视角，而不是徒有其表的花架子。从第一眼的触感和视觉体验来说，它无疑已经在我心中树立了一个很高的标准，希望能经受住后续阅读的考验。

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我发现这本书在处理案例研究的时候，选取的都是一些极其宏大且遥远的工业背景，比如高能物理实验或者深空探测器的校准，这对于我这样主要从事日常质量控制和小型实验室数据分析的读者来说，参考价值实在有限。我希望能看到更多贴近生活、更容易复现的场景，比如如何处理日常生产线上的温度波动数据，或者如何精确评估环境光对精密传感器的影响。作者似乎沉浸在顶尖科学的前沿领域，而忽略了广大学术和工业界的基础需求。虽然理论的普适性是毋庸置疑的，但缺少了“接地气”的实例作为锚点，很多深奥的公式和方法就显得空中楼阁，难以转化为实际操作。我希望未来的修订版能增加一个专门的应用篇幅，专门针对中小型科研机构和企业的实际操作痛点，提供更直接、可操作的解决方案，这样这本书的价值才能真正最大化。

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这本书的语言风格呈现出一种非常独特的、近乎于散文诗般的学术腔调，这让我感到既新鲜又困惑。作者似乎刻意避免使用标准的教科书式的陈述句，而是倾向于使用大量复杂的从句和拟人化的修辞手法来描述科学现象，读起来有一种在品味陈年佳酿的错觉。比如，描述一个测量仪器的不确定性时，他会写道：“那微小的偏差，如同潜伏在完美之下的影子，无声地诉说着世界固有的不完整性。” 这种文学化的处理，无疑提升了阅读的趣味性，让枯燥的科学知识有了一丝浪漫的色彩。然而，在需要精确获取信息的关键时刻，这种风格就显得过于拖沓和模糊了。我经常需要回过头来重新解读，才能确定他到底想表达的是“系统误差”还是“随机波动”。总而言之，它更像是一位哲学家在探讨科学的边界，而不是一位工程师在传授实用的技术。

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