Classical Mechanics and Relativity pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Ferrarese, G. (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:50

装帧:

isbn号码:9788870882537

丛书系列:

图书标签:

• 力学
• 相对论
• 经典力学
• 物理学
• 高等教育
• 大学教材
• 牛顿力学
• 拉格朗日力学
• 哈密顿力学
• 狭义相对论
• 广义相对论

好的，以下是一本名为《量子场论导论》（Introduction to Quantum Field Theory）的图书简介，它不包含《经典力学与相对论》（Classical Mechanics and Relativity）的内容，并且力求详实、自然： 量子场论导论 (Introduction to Quantum Field Theory) 作者： 艾尔莎·维特根斯坦 (Elsa Wittgenstein) 出版社： 先驱科学出版社 (Pioneer Scientific Press) 出版年份： 2024年 内容简介 《量子场论导论》是一部面向高年级本科生和初级研究生的高级理论物理教材，旨在为读者构建坚实的量子场论（QFT）基础。本书的核心目标是清晰、系统地阐述从经典场论过渡到量子场论的必要性、基本框架及其在现代物理学中的应用，特别是量子电动力学（QED）的构建。 本书的结构经过精心设计，首先回顾了必要的数学和物理预备知识，随后逐步深入到相对论性量子力学的挑战，最终引向费曼图与重整化方法的精髓。 第一部分：基础与动机 本书的开篇部分（第1章至第3章）聚焦于理解构建量子场论的物理动机和数学工具。 第1章：场与对称性回顾 本章首先简要回顾了经典场论的基本概念，包括拉格朗日密度、欧拉-拉格朗日方程在场论中的应用，以及连续对称性与诺特定理。随后，重点讨论了狭义相对论对场动力学的约束，强调了四维时空中的协变性要求。这一章为后续的相对论性量子力学框架打下了基础。 第2章：相对论性量子力学的困境 本章深入探讨了标准非相对论性薛定谔方程在描述高速粒子或粒子产生/湮灭现象时的局限性。我们详细分析了克莱因-戈登（Klein-Gordon, KG）方程和狄拉克（Dirac）方程的构建过程。对于KG方程，我们剖析了负能态的诠释难题；对于狄拉克方程，我们详尽讨论了自旋的自然涌现、自旋统计定理的初步讨论，以及正负能量态（反粒子概念的萌芽）的解释。本章强调了仅仅将薛定谔方程“相对论化”是不足够的，必须引入量子化的概念。 第3章：正规化与粒子描述的转变 本章是通向真正量子场论的关键一步。我们引入了粒子数不守恒的必要性，并据此阐述了“场”作为基本物理实体的概念——场本身才是量子力学中的算符。我们详细介绍了对KG场进行正规化的过程，包括对场进行傅里叶分解，以及定义产生（creation）和湮灭（annihilation）算符。通过这些算符，我们构建了 Fock 空间，清晰展示了如何用这些算符来描述任意粒子数的量子态，从而彻底解决了负能态的诠释问题，代之以反粒子的概念。 第二部分：基本量子场 本部分致力于构建描述不同类型粒子的基本量子场论模型。 第4章：自由标量场（Klein-Gordon 场） 本章专注于最简单的自由场——无质量和有质量的复值KG场。我们通过计算其哈密顿量，明确展示了如何从产生和湮灭算符得到能量和动量算符。本章详细推导了传播子（propagator），并解释了其在路径积分表述中的重要性，尽管路径积分方法在后续章节中才被正式引入。 第5章：自由费米子场（Dirac 场） 本章是介绍描述费米子的 Dirac 场的关键。我们详细构造了狄拉克场算符，并给出了其满足的对易关系（反对易关系），这是确保粒子遵循泡利不相容原理的物理基础。本章详细推导了 Dirac 场传播子，并将其与 KG 场的传播子进行对比，突出了费米子和玻色子在量子化过程中的根本区别。 第6章：光子与电磁场（电磁场的量子化） 本章探讨了描述无质量玻色子的电磁场——光子。我们从经典麦克斯韦方程组出发，讨论了在规范不变性要求下对自由电磁场进行正则量子化的挑战。本章详细介绍了协变规范下的量子化方法，处理了零能模式的问题，并最终给出了光子产生和湮灭算符的定义。我们还探讨了“光子如何获得质量”这一思想实验，为后续的规范群理论做铺垫。 第三部分：相互作用与微扰论 掌握了自由场的量子化后，本部分将焦点转移到粒子如何相互作用，这是物理预测的真正来源。 第7章：相互作用的引入与S矩阵 本章提出了如何将相互作用项（如 $phi^3$ 或 $phi^4$ 理论）添加到拉格朗日密度中。我们引入了相互作用绘景，并详细推导了描述散射过程的 S 矩阵的微扰级数展开。重点讲解了年代序算符（time-ordering operator）的作用，并首次引入了狄拉克符号下的“表象无关”的渐近态描述。 第8章：费曼图与传播子 本章是全书最核心的应用部分之一。我们系统地介绍了费曼图（Feynman Diagrams）作为 S 矩阵展开项的图形化表示工具。详细解释了每条线（内部线代表传播子，外部线代表粒子）和每个顶点（代表相互作用强度）所对应的数学因子。我们特别关注了 $phi^4$ 理论中的二阶散射过程，并计算了相应的微扰项。 第9章：费曼规则与低阶计算 本章通过具体的例子（如电子-电子散射 $e^- e^- o e^- e^-$）来系统化费曼规则的应用。我们将前一章的理论应用于狄拉克场之间的相互作用（例如 QED 中电子与光子相互作用的顶点），推导出了完整的 QED 费曼规则。读者将学会如何根据给定的物理过程，精确地构造出对应的费曼图和数学表达式。 第四部分：重整化与物理的边界 本书的最后部分处理了量子场论中最深刻的挑战——无穷大，并导向现代物理学的最前沿。 第10章：无穷大与紫外灾难 当计算高阶微扰项时，我们不可避免地遇到了紫外发散问题。本章系统地分析了这些无穷大的来源，特别是在费曼图中出现闭合回路时的物理图像。我们利用发散的传播子计算，明确展示了计算结果如何趋于无穷大。 第11章：重整化程序 本章的核心是重整化技术。我们详细介绍了发散的处理方法：首先，使用正则化（如截断或维度正则化）来暂时消除无穷大；然后，通过重新定义裸（bare）的物理参数（如质量和耦合常数），使其吸收掉无穷大，从而使观测到的物理量保持有限。我们通过一个简单的 $phi^4$ 理论模型，展示了“有效作用量”的概念以及重整化群的初步思想。 第12章：有效场论的视角与结论 在结语部分，我们讨论了重整化群流（RG flow）的概念，阐释了重整化如何揭示了物理理论的尺度依赖性。我们将重整化视为一种有效场论（Effective Field Theory, EFT）的自然结果，强调了 QFT 是一种在特定能量尺度下有效的描述工具。本书最后简要展望了规范场论（Gauge Theory）的必要性及其在粒子物理标准模型中的角色，为读者未来深入研究非阿贝尔规范理论奠定了概念基础。 本书特点： 严格的数学推导： 避免了对复杂数学工具的过度依赖，但保持了物理论证的严谨性。 清晰的物理图像： 重点解释了量子化、粒子产生/湮灭以及重整化的物理意义，而非仅仅停留在形式运算上。 聚焦 QED 框架： 通过构建 QED 的基础部件，使读者为接触更复杂的模型做好准备。 《量子场论导论》旨在将理论物理的学生从经典的、基于薛定谔方程的世界，平稳而扎实地过渡到描述自然界基本相互作用的现代语言——量子场论。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的排版和图示设计给予高度评价，这绝对是决定一本物理学专著阅读体验的关键因素之一。清晰的版面布局，合理的行间距，使得长时间阅读也不会产生强烈的视觉疲劳。在涉及复杂的张量分析或微分几何概念时，图表的质量起到了决定性作用。通常教材中的插图往往是黑白、低分辨率的示意图，难以传达精髓，但本书中的插图，尤其是关于广义相对论中时空弯曲的示意图，色彩运用得非常到位，对比度和透视感极佳，即便是不太擅长想象三维以上空间结构的人，也能通过这些图示迅速捕捉到核心的几何意义。更不用说那些数学推导中的符号标注，每一个希腊字母、每一个指标的上标和下标都排列得井井有条，几乎杜绝了因阅读歧义而产生的困惑。这种对细节的极致追求，体现了编者对读者学习体验的深切关怀，让一本原本就充满挑战性的学科内容，变得相对“友好”和易于亲近，成功地避免了将学习过程变成一场与印刷错误的搏斗。

评分☆☆☆☆☆

这本《古典力学与相对论》的封面设计着实引人注目，那种深邃的蓝色调配上烫金的书名，散发出一种既古典又前沿的气息。拿到手里，厚实的纸张和精良的装帧立刻给人一种“这是一本严肃的学术著作”的直观感受。我本来以为它会是一本晦涩难懂的天书，毕竟名字里就带着“古典力学”和“相对论”这两个沉甸甸的词汇。然而，翻开目录，我发现内容组织得颇有条理，从牛顿定律的严谨推导开始，逐步过渡到拉格朗日和哈密顿的分析力学框架，这部分内容叙述得非常流畅，公式的推导过程清晰可见，即便是初次接触这些高级概念的读者，也能被作者温和的引导带入其中。特别是对于约束条件的处理，讲解得细致入微，让我这个曾经被“虚功原理”困扰许久的人，豁然开朗。书中对各种经典力学模型的应用实例也相当丰富，从行星运动到刚体转动，每一个案例都像是精心打磨的工艺品，展现了理论的强大解释力。我尤其欣赏作者在引入分析力学时，并没有急于抛出复杂的数学工具，而是先用几何直觉去构建物理图像，这种循序渐进的教学方法，极大地降低了学习的门槛，让人在不知不觉中，已经掌握了深刻的物理洞察力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得极为精妙，它不像许多教材那样只是干巴巴地堆砌公式和定理，而是仿佛有一位经验老到的导师在你身边耳提面命。对于相对论部分，我的感受尤为深刻。狭义相对论的阐述，从伽利略变换到洛伦兹变换的过渡，处理得极其自然，作者巧妙地利用了光速不变性这一基本假设，引导读者去重新审视时间和空间的本质。我曾读过一些关于狭义相对论的书籍，它们往往在数学推导上过于激进，让人感觉像是被推上了高速列车，还没反应过来就到达了终点。但这里的处理方式，更像是邀请你一起慢跑，沿途的风景——比如尺缩效应和时间膨胀——都被细致地描绘出来，让你不仅知道“是什么”，更理解“为什么会是这样”。更令人赞叹的是，作者在讨论四维时空时，那种将几何直觉与代数运算完美结合的叙述方式，使得抽象的概念变得触手可及。当我读到动量和能量如何被统一到四维矢量中时，我几乎能感觉到整个物理世界的结构性统一，这种感觉，远比单纯记住公式要来得震撼得多，它彻底颠覆了我对宏观世界运作的传统认知，让我对物理学的深度和美感有了全新的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

我特别注意到，这本书在介绍高级主题时，所采用的语言风格保持了一种令人耳目一新的克制与精准。在处理如度规张量、测地线方程这些抽象的广义相对论核心概念时，作者没有采用过于花哨或煽情的描述，而是选择了一种冷静、严密的数学语言来构建逻辑链条。这种风格的好处在于，它极大地增强了论述的可信度和可追溯性，你完全可以依据作者给出的每一步推导，进行独立的验证，从而建立起对理论的完全信任感。然而，这种严谨性并非冰冷，在关键的物理诠释环节，作者会适当地插入一些富有洞察力的评论，指出当前数学形式背后的物理图像或潜在的哲学含义。例如，在讨论黑洞视界时，那几段关于信息和时空奇点的描述，简短却极具穿透力，让人在理解了数学结构后，依然能感受到宇宙运行的壮阔与神秘。总而言之，这本书的文笔是一种高阶的“技术美学”，它既满足了物理学家对精确性的要求，又兼顾了思想家对深刻性的追求，是一部值得反复研读的经典之作，每次重温都能发掘出新的层次和领悟。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度上的平衡拿捏得恰到好处，它既能满足那些渴望触及物理学前沿、探究更深层原理的严肃学者，同时也能服务于那些希望建立扎实基础、理解经典理论精髓的学生。在我看来，这本书最大的价值在于它对“联系”的强调。它没有将古典力学和相对论割裂开来，而是清晰地展示了后者是如何作为前者的自然延伸和修正而诞生的。例如，在惯性系与非惯性系之间的转换，作者巧妙地引入了“虚拟力”的概念，这不仅是对牛顿力学框架的巧妙补充，也为后续过渡到爱因斯坦的等效原理埋下了伏笔。这种宏观的结构性思维，使得学习过程不再是零散知识点的堆砌，而是一幅宏伟的物理学发展全景图。通过阅读此书，我体会到了一种深刻的哲学思考——物理定律并非一成不变的教条，而是在不断地观测和数学提炼中逼近真理的动态过程。这种对科学史观和方法论的阐述，比单纯的公式推导更能激发读者的求知欲和批判性思维，让人忍不住想要去探索更多的未知领域。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆