Quantum Electrodynamics (Course of Theoretical Physics) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Pergamon Pr

作者:L.D. and Lifshitz, E.M. Landau

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1981-06

价格:USD 59.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780080265049

丛书系列:

图书标签:

• 量子电动力学
• 费曼
• 理论物理学
• 量子场论
• 物理学
• 高等教育
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• 兰道夫
• 费曼讲义

《量子电动力学（理论物理学教程）》 一本深刻揭示电磁世界本质的里程碑之作 《量子电动力学（理论物理学教程）》是一部在理论物理学领域具有划时代意义的著作。它以其严谨的逻辑、精妙的数学推导以及对量子电动力学（QED）核心概念的深刻洞察，为一代又一代的物理学家提供了理解和探索亚原子粒子之间相互作用的基石。本书并非简单地罗列公式，而是带领读者一步步构建起一个完整而统一的理论框架，展现了微观粒子世界中电磁力如何运作的精髓。 理论的基石：从经典电动力学到量子化 本书的开篇，作者并没有直接跳入量子理论的深海，而是首先回顾了经典电动力学所取得的辉煌成就。从麦克斯韦方程组对宏观电磁现象的完美描述，到洛伦兹力和能量守恒等基本概念，作者为读者打下了坚实的理论基础。然而，经典理论在解释微观世界的某些现象时，如黑体辐射、光电效应等，逐渐显露出其局限性。正是这些经典理论的“危机”，催生了量子理论的诞生。 本书的精妙之处在于，它展现了如何将量子化的思想引入到经典电动力学之中。作者细致地阐述了电磁场作为一种量子场，其激发态对应着光子的产生和湮灭。通过对电磁场算符的引入，以及对光子这一基本粒子的量子态的描述，本书构建了量子电动力学的基本框架。这个过程不仅涉及抽象的数学工具，更重要的是，它将我们对电磁相互作用的认知，从连续的场概念，提升到了由离散粒子构成的量子世界。 场论的语言：量子场论的构建 量子电动力学的核心，离不开量子场论的强大语言。本书深入探讨了如何用狄拉克方程描述电子等费米子，以及如何将其与描述光子的量子场相结合。作者详细阐述了规范不变性原理在QED中的关键作用，这不仅是理论自洽性的要求，更是深刻揭示了电磁相互作用的内在对称性。通过对拉格朗日量的构造和量子化，读者将理解QED的动力学如何被精确地描述。 本书中的一个重要贡献，便是对量子场论的正则量子化方法的系统阐述。读者将学习到如何处理场算符的对易关系，如何构建 Fock 空间来描述多粒子态，以及如何理解粒子的产生和湮灭算符。这些概念是理解粒子物理学中各种相互作用的通用语言，而QED作为最成功的量子场论之一，为学习者提供了绝佳的入门途径。 相互作用的描绘：费曼图与微扰展开 量子电动力学最令人着迷的方面之一，便是它能够精确计算各种粒子散射和衰变过程的概率。本书通过引入费曼图这一直观而强大的工具，将复杂的数学计算可视化，极大地简化了对相互作用过程的理解。作者详细解析了费曼图的每一个组成部分，从顶点（表示粒子相互作用）到传播子（表示粒子在空间中传播），再到外部线（表示入射和出射粒子）。 更重要的是，本书系统地阐述了微扰展开在QED中的应用。由于精确求解QED的非微扰方程极其困难，微扰理论成为了计算散射截面、衰变宽度等可观测量值的核心手段。作者会带领读者理解如何通过多圈费曼图来计算更高阶的修正项，以及这些修正项如何反映了量子真空的复杂性质，例如真空极化和自能修正。这些精密的计算，正是QED之所以能够与实验结果进行如此惊人吻合的关键所在。 理论的升华：重正化与对称性 量子场论在计算过程中，常常会遇到发散的积分，这似乎预示着理论的失败。然而，QED的伟大之处在于，它提出了重正化这一革命性的概念。本书将深刻剖析重正化的思想，解释如何通过引入“裸”耦合常数和“裸”质量，然后定义“重正化”的耦合常数和质量，来消除这些发散，得到与实验相符的有限结果。重正化过程并非是数学上的“修补”，而是深刻地反映了在不同能量尺度下，物理量的表现形式会发生变化。 此外，本书还会深入探讨对称性在QED中的作用。例如，U(1)规范对称性如何决定了电磁相互作用的存在和形式。对称性原理不仅指导了理论的构建，更揭示了物理定律内在的深刻结构。对洛伦兹对称性、宇称对称性等的讨论，将帮助读者理解QED在这些方面的行为，以及其在更广泛的物理理论中所处的地位。 实验的验证：QED的辉煌成就 《量子电动力学（理论物理学教程）》之所以被誉为经典，很大程度上是因为它所描述的理论，与实验结果达成了前所未有的高度一致。本书将提及QED在解释诸多实验现象方面的成功，例如： 电子的异常磁矩： QED对电子磁矩的计算，是理论与实验精确度最高的领域之一，其结果对理论物理学家而言，是QED力量的有力证明。 精细结构常数的测定： 通过对氢原子能级精细结构的分析，QED提供了对精细结构常数这一基本物理常数的精确计算和理解。 朗缪尔波和光子的湮灭与产生： QED完美地描述了光子在介质中的传播以及粒子-反粒子湮灭与产生过程。 本书不仅仅是理论的推演，它更是将抽象的物理概念与可观测的物理量紧密联系起来，从而赋予了理论以强大的解释力和预言能力。 展望与影响 《量子电动力学（理论物理学教程）》不仅是QED的圣经，更是通往更深层次物理学理论的桥梁。通过对QED的学习，读者将掌握量子场论的基本思想和技术，为进一步探索如量子色动力学（QCD）以及标准模型中的其他相互作用奠定坚实的基础。本书所体现的深刻物理洞察和严谨的数学方法，至今仍然深刻地影响着理论物理学的研究方向和人才培养。 总而言之，《量子电动力学（理论物理学教程）》是一部集理论深度、数学精妙和实验验证于一体的杰作。它以其独特的视角和卓越的品质，为读者开启了探索微观世界电磁相互作用的壮丽旅程，是任何对现代物理学充满好奇的求知者不可或缺的读物。

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