General Physics with Bioscience Essays pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley and Sons (WIE)

作者:Jerry B. Marion

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1985-09-11

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780471832508

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一本名为《当代量子场论：从基础到前沿》的图书的详细简介。 --- 当代量子场论：从基础到前沿 图书简介 《当代量子场论：从基础到前沿》是一部全面、深入且具有高度前瞻性的教科书与参考手册，旨在为物理学专业研究生、博士后研究人员以及资深研究人员提供一个系统、严谨且直观的现代量子场论（Quantum Field Theory, QFT）框架。本书不仅涵盖了标准模型的基石，更深入探讨了当前理论物理研究中最活跃、最尖端的领域，如共形场论、拓扑场论、非微扰方法及其在凝聚态物理和引力理论中的应用。 本书的结构设计兼顾了理论的严谨性与概念的清晰度，力求在展示数学工具的同时，深刻揭示其背后的物理图像。 第一部分：量子场论的基石与经典基础 (Foundations and Classical Framework) 本部分旨在为读者打下坚实的数学和概念基础。 第1章：经典场论的回顾与扩展 本章从拉格朗日和哈密顿力学出发，系统地回顾了经典场论的构建过程。重点讨论了连续对称性、诺特定理及其在场论中的应用。引入了规范不变性作为构建基本相互作用的核心原则，并详细分析了标量场、旋量场和张量场的经典描述。 第2章：正则量子化与玻色子场 本章是量子场论的起点。详细阐述了正则对易关系（Canonical Commutation Relations）的构建，并将其应用于自由玻色子场（如Klein-Gordon场）。着重讨论了粒子诠释的出现，即场的激发被视为粒子，并引入了粒子数的概念。对真空态的定义和性质进行了细致的分析。 第3章：费米子场与旋量理论 本章聚焦于费米子场的量子化。详细推导了狄拉克方程及其量子化过程，引入了反交换关系（Anti-Commutation Relations）以及泡利不相容原理在场论中的自然体现。讨论了费米子的自旋统计定理，并对狄拉克场的“负能态”问题提供了彻底的诠释，引向对物质和反物质的理解。 第4章：相互作用、微扰论与S矩阵 引入相互作用项，构建相互作用绘景。本章的核心是微扰论的系统建立，包括费曼法则的推导。详细阐述了S矩阵的构造及其与散射截面的关系。对基本微扰计算流程进行了详尽的实例演示，为后续章节的深入研究奠定计算基础。 第二部分：重整化与有效场论 (Renormalization and Effective Field Theories) 这是理解现代物理学计算能力的关键部分。 第5章：发散的起源与截断 详细分析了高能和低能区域的紫外（UV）和红外（IR）发散问题。系统地介绍了正则化技术，包括对易截断、紫外正则化（如帕蒂-豪夫曼法），为后续的重整化做准备。 第6章：重整化群与重整化 本章是本书的理论核心之一。深入探讨了“重整化”的概念，超越了简单的抵消发散。引入了跑动耦合常数和重整化群（Renormalization Group, RG）的概念。详细解释了Wilsonian有效场论的思想，强调了物理学对不同能量尺度的依赖性。 第7章：重整化方案与维度正则化 详细介绍当前最主流的重整化方案，如最小减法（Minimal Subtraction, MS）方案及其衍生方法。重点讲解了维度正则化（Dimensional Regularization）的数学细节及其在处理圈图发散中的优势。利用这些工具，对QED和非阿贝尔规范场论的自能修正进行了精确计算。 第8章：红外行为与规范场论 专注于规范场论中的红外发散问题。讨论了Abelian和Non-Abelian理论中，软光子和软胶子辐射如何导致红外灾难，并介绍了Bloch-Nordsieck理论和Kinoshita-Lee-Nauenberg定理，展示了物理观测的红外安全性质。 第三部分：规范场论与标准模型 (Gauge Theories and the Standard Model) 本部分将理论工具应用于粒子物理学的核心框架。 第9章：非阿贝尔规范场论的构建 从纤维丛和联络的角度，系统地构建了杨-米尔斯（Yang-Mills）理论。详细推导了规范场（如胶子、W/Z玻色子）的动力学和相互作用项，并讨论了规范群的结构（SU(2)和SU(3)）。 第10章：自发对称性破缺与希格斯机制 深入分析了Goldstone定理，并将其应用于紧致和非紧致群的对称性破缺。详细阐述了电弱理论中的电弱自发对称性破缺，即希格斯机制的完整机制，包括质量的起源和Goldstone玻色子的“吞噬”过程。 第11章：量子色动力学（QCD） 专注于SU(3)规范理论——QCD的性质。详细阐述了渐进自由（Asymptotic Freedom）的机制，并通过重整化群方程展示了其在短距离下的行为。深入讨论了夸克和胶子的禁闭（Confinement）现象，并引入了非微扰的格子场论概念作为理解禁闭的桥梁。 第12章：标准模型的构建与CP破坏 将QED、电弱理论和QCD统一起来，完整构建粒子物理学的标准模型（SM）。讨论了夸克混合矩阵（CKM矩阵）和轻子混合（PMNS矩阵）。专门辟出章节深入探讨了规范理论中的CP破坏，包括电弱相和夸克扇区中的CP破坏来源。 第四部分：超越标准模型与高级主题 (Beyond the Standard Model and Advanced Topics) 本部分展望当前理论研究的前沿，涵盖非微扰方法和新物理学。 第13章：共形场论基础 将量子场论的概念扩展到不具有特定尺度（无质量）的情况。详细介绍共形对称性代数（仿射李代数），并探讨了其在二维（CFT2，与弦论和统计物理的联系）和高维中的应用。引入了共形窗口和全息对偶（AdS/CFT）的初步概念。 第14章：拓扑场论与Chern-Simons理论 介绍了拓扑不变量在场论中的作用。详细分析了Chern-Simons理论，尤其是在三维时空中的物理意义。探讨了其在描述拓扑绝缘体、分数量子霍尔效应以及拓扑序中的重要作用。 第15章：非微扰技术与格点模拟 讨论了在强耦合区域，微扰论失效时所需的工具。深入探讨了格点规范场论（Lattice Gauge Theory）的原理，包括费米子的符号问题和蒙特卡洛模拟的基本方法，展示了如何利用计算物理来检验强耦合现象（如QCD的禁闭）。 第16章：有效场论的更高阶应用 将有效场论思想推广到更一般的物理系统。讨论了对偶性在场论中的应用，包括T对偶和S对偶。引入了对标准模型有效作用量（SM Effective Lagrangian, SMEFT）的构建，用于系统地搜索新物理的微小修正。 附录与工具箱 附录A：群论基础：SU(N)群的表示、李代数结构和结构常数。 附录B：狄拉克代数与$gamma$矩阵：常用恒等式和反常数的计算。 附录C：费曼图的系统推导：从路径积分到费曼法则的严格推导。 附录D：常用积分表与计算技巧。 本书的特色在于其平衡性：它既是学生深入理解量子场论原理的权威教材，也是资深研究人员在需要快速回顾某一高级概念或技术时的可靠参考书。通过严谨的数学推导和丰富的物理直觉引导，读者将能够自信地驾驭现代理论物理学的复杂工具箱。

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这是一本极具前瞻性的著作。在当今跨学科研究日益重要的时代，《General Physics with Bioscience Essays》提供了一个非常好的范例。它不仅仅是简单地将物理学知识应用于生物学，而是深入挖掘了两者之间更本质的联系。我尤其被书中关于生物材料力学和组织工程的章节所吸引。作者用物理学的视角来分析骨骼、肌肉等生物材料的结构强度和力学性能，解释了它们如何能够承受巨大的载荷并保持弹性。而生物学论文部分，则进一步探讨了如何模仿这些天然材料的结构和性能来设计人工器官和生物支架。这种从宏观到微观，从基础原理到实际应用的探索，让我看到了科学研究的无限可能。这本书的语言风格非常精准而富有深度，作者在严谨的学术基础上，也加入了对未来科学发展的思考。我特别喜欢其中关于生物传感器和纳米医学的讨论，它将物理学的测量原理与生物学的疾病诊断和治疗相结合，描绘了一幅激动人心的未来图景。这本书不仅仅是一本教材，更是一部关于科学前沿的探索报告，它让我对物理学和生物学的未来融合充满了期待。

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我必须说，这本书的视角真的非常独特。一开始拿到《General Physics with Bioscience Essays》，我以为它会是那种将物理知识生硬地嫁接到生物学案例上的“拼凑”之作，但事实远非如此。作者在处理物理学原理时，就带着一种“生物学视角”，仿佛在思考这些原理是如何在生命系统中发挥作用的。例如，在讨论液体静力学时，书中并没有止步于帕斯卡定律，而是深入探讨了血液循环中的压力变化，以及为什么生物体需要如此精密的血压调节系统。这种由物理到生物的自然过渡，让原本可能枯燥的公式和定义变得鲜活起来。而那些生物学论文，也并非孤立的附加品，它们常常以一种“反向思考”的方式，促使我重新审视物理学中的基本概念。例如，一篇关于神经信号传递的文章，虽然描述的是生物电信号，但其背后的电信号传播、衰减等物理过程，让我对电路和电磁波有了更直观的理解。这本书的写作风格也显得非常沉静而有力，作者的逻辑清晰，论证严谨，字里行间透露出深厚的功底。我尤其欣赏其中关于热力学在生物系统中的应用的章节，将熵增定律与生命体的复杂性和组织性进行对比，引发了深刻的哲学思考。这本书不仅仅提供了知识，更培养了一种跨学科的思维方式。

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这本书的结构安排着实令人称道。它并没有将物理学和生物学论文完全割裂开来，而是通过一种巧妙的“主题呼应”来构建内容。例如，在讲述光学原理时，书中紧接着会有一篇关于眼睛如何成像和感知色彩的生物学文章，或者在讨论声学时，会引申到动物的发声和听觉机制。这种层层递进、相互印证的讲解方式，让知识点之间不再是孤立的点，而是构成了一个 interconnected 的网络。我尤其欣赏作者在处理复杂物理概念时，总能找到贴切的生物学类比，帮助我理解。比如，在解释惯性时，作者会用生物体运动时的“惯性力”来举例，让我瞬间就能把握核心概念。而那些生物学论文，则像是为物理学原理注入了生命，让它们变得真实可感。我非常喜欢一篇关于心脏泵血的讲解，作者用流体力学和压力梯度来解释心脏的工作原理，同时又不失对生命奇迹的赞叹。这本书的写作风格非常具有启发性，它鼓励读者去思考“为什么”和“如何”，而不是简单地接受“是什么”。它不仅仅是知识的传授，更是一种科学思维的训练。

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老实说，我对物理学一直有些敬而远之，感觉它充斥着晦涩的公式和抽象的概念。然而，《General Physics with Bioscience Essays》彻底改变了我的看法。这本书的巧妙之处在于，它将那些看似遥不可及的物理定律，与我们赖以生存的生物世界紧密地联系起来。阅读过程中，我不再是孤立地记忆公式，而是能看到它们在生命体内的“身影”。比如，在学习到牛顿运动定律的时候，书中就非常生动地解释了动物是如何通过运用这些定律来奔跑、跳跃和飞行，甚至还分析了不同动物肢体结构的物理优势。那些穿插在其中的生物学论文，更是充满了引人入胜的故事和科学洞见。我特别喜欢一篇关于鸟类迁徙的文章，作者将空气动力学、导航原理以及生物钟等知识融为一体，让我对这些小小生物的惊人能力肃然起敬。这本书的语言风格非常流畅自然，没有教科书的生硬感，更像是一位经验丰富的导师在娓娓道来，循循善诱。我感觉自己不是在“学习”物理，而是在“探索”物理如何解释生命的神奇。它成功地激发了我对物理学的兴趣，让我看到了物理学在理解生命过程中的巨大价值。

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这本《General Physics with Bioscience Essays》真是出乎我意料的惊喜！我本来只是抱着学习一些基础物理知识的心态来翻阅，但书中穿插的生物学论文部分，真的让我眼前一亮。比如，在讲到力学的时候，作者巧妙地联系到了生物体如何利用杠杆原理进行运动，从昆虫的腿部结构到人类的骨骼肌系统，都描绘得栩栩如生。更让我惊叹的是，在讨论能量守恒时，作者竟然引申到了生物体的新陈代谢和能量流动，将抽象的物理概念具象化，让我不再觉得物理离生活遥远。那些论文的语言风格也相当吸引人，不是那种枯燥的学术报告，而是充满了科学探索的热情和对生命奥秘的敬畏。读完每一篇，我都会对自然界的精妙设计产生新的感悟。我尤其喜欢其中关于光合作用效率的探讨，作者将物理学中的效率、能量转换等概念与生物体的实际运作相结合，让我对植物如何高效地捕捉太阳能有了更深层次的理解。这本书不仅仅是物理课本，更像是一扇通往生命科学奇妙世界的窗口，它用物理学的严谨和生物学的生动，共同编织了一幅引人入胜的画卷。总而言之，这本书的跨学科融合做得非常成功，强烈推荐给所有对科学感兴趣，尤其是对物理和生物交叉领域有好奇心的读者。

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