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出版者:

作者:Heinemann (EDT)

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页数:0

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价格:32.5

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isbn号码:9780431174655

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• 细胞分裂
• 遗传学
• 生物学
• 细胞生物学
• 基因
• 染色体
• DNA
• RNA
• 减数分裂
• 有丝分裂

进阶量子物理学：从场论到宇宙学的统一视图 作者： 艾伦·格雷厄姆, 玛丽亚·维斯塔里 出版社： 尖端科学文献出版社 ISBN： 978-1-6028-3592-1 定价： 125.00 美元（精装） --- 内容简介 《进阶量子物理学：从场论到宇宙学的统一视图》是一部雄心勃勃的专著，旨在为研究生和专业研究人员提供对现代量子场论（QFT）及其在最前沿物理学领域——包括粒子物理学、凝聚态物理学和宇宙学——中应用的全面而深刻的理解。本书的核心目标是构建一个连贯的理论框架，展示如何利用量子场论的强大工具来统一描述自然界的基本力与物质的演化，尤其关注那些尚未完全解决的根本性问题。 本书结构严谨，从回顾量子力学的基本原理入手，迅速过渡到狭义相对论与量子力学的结合——相对论性量子力学，随后深入到量子场论的数学和概念基础。与许多侧重于标准模型计算的教科书不同，本书更强调理论框架的建立、重整化群（RG）方法的应用以及非微扰效应的探索，从而为读者提供更具洞察力的分析工具。 第一部分：相对论性量子力学与量子场论的基石 第一部分奠定了本书的理论基础。我们首先回顾了克莱因-戈登（Klein-Gordon）方程和狄拉克（Dirac）方程的量子化过程，详细解释了费米子和玻色子的场论处理差异。重点放在了正反粒子概念的涌现以及洛伦兹协变性在场论结构中的核心地位。 接下来的章节深入讲解了规范场论的构建。本书没有简单地介绍规范不变性，而是追溯了其历史发展，并详细阐述了杨-米尔斯（Yang-Mills）理论的构造原理。我们通过详细的例子，如QED（量子电动力学），演示了费曼图的系统推导，并精确分析了这些图所代表的微扰展开的物理意义。 第二部分：重整化与有效场论 本书最重要的贡献之一在于对重整化问题的透彻分析。我们摒弃了传统的“取消无穷大”的叙述方式，而是采用了现代物理学家更偏爱的有效场论（EFT）视角。读者将学习到如何利用重整化群（RG）流来理解物理理论在不同能标下的有效性。 章节内容包括： 1. 正则重整化与维度正则化： 详细介绍了如何处理圈图计算中的紫外（UV）无穷大。 2. 重整化群方程（RGE）： 阐述了贝塔函数（$eta$-function）的物理含义，以及如何利用RGE来理解耦合常数的能标依赖性。通过对$phi^4$理论和QED的分析，读者将清晰地看到“跑动耦合”的本质。 3. 渐进自由： 对QCD（量子色动力学）中的渐近自由现象进行了深入的定量分析，这是理解强相互作用非微扰性质的关键。 第三部分：非微扰场论与拓扑结构 为了超越传统的微扰计算，本书投入大量篇幅探讨了场论中的非微扰效应。这部分内容对于理解物质在极端条件下的行为至关重要。 我们重点讨论了： 瞬子（Instantons）与拓扑荷： 在非阿贝尔规范理论中，瞬子如何编码了非零拓扑荷，以及它们对真空结构的影响，特别是在CP破坏问题中的潜在作用。 晶格场论简介： 虽然本书主要基于连续场论，但提供了晶格正则化的概念性框架，用以说明如何数值化地探索非微扰区域，例如夸克禁闭的机制。 第四部分：从粒子物理到凝聚态和宇宙学 本书的最后部分展示了QFT作为统一工具的强大威力，将其应用拓展到粒子物理学之外的领域。 凝聚态物理中的应用： 我们将场论工具（如格林函数和自能修正）应用于多体系统。读者将学习如何将统计力学问题映射到QFT框架中，重点关注自发对称性破缺在凝聚态系统（如超导电性）中的表现，并探讨安德森-希格斯机制的凝聚态类比。 量子场论与宇宙学： 这是本书最具前瞻性的部分。我们考察了早期宇宙的动力学，包括： 1. 暴胀理论的QFT基础： 将标量场的动力学应用于宇宙膨胀时期，并计算了原初引力波和密度涨落的谱，这些是可观测的宇宙学信号。 2. 宇宙学微扰论： 利用有效场论的工具，分析了宇宙早期背景下的量子涨落如何演化成今天的星系团结构。 3. 量子引力效应的初步探索： 虽然没有提供完整的量子引力理论，但本书讨论了当场论尺度接近普朗克尺度时，可能出现的有效理论修正，为读者指明了前沿研究的方向。 目标读者 本书要求读者已掌握扎实的经典力学、电磁学、狭义相对论以及高等数学（复变函数、群论基础）。它适合物理学研究生、博士后研究人员，以及希望深入理解现代理论物理学核心语言的资深研究人员。本书的难度高于入门级教材，但其详尽的推导和对概念的深度挖掘，确保了读者不仅能“会算”，更能“理解”量子场论的深层结构。 --- 本书特色： 理论深度： 强调重整化群和有效场论的现代诠释，而非停留在初级的微扰方法。 跨学科整合： 明确展示了QFT如何在粒子、凝聚态和宇宙学领域中扮演核心角色。 数学严谨性： 每一概念的引入都伴随着详尽的数学推导，确保逻辑的完整性。 前沿视角： 涵盖了拓扑结构、非微扰效应以及与当前宇宙学观测的联系。 《进阶量子物理学》不仅是一本工具书，更是一份邀请函，邀请读者深入探索自然界最深层次的统一规律。

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