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出版者:科学出版社

作者:王劲峰

出品人:

页数:301

译者:

出版时间:2010-2

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787030266057

丛书系列:

图书标签:

• 空间分析
• GIS
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• 空间统计
• 地理加权回归
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• 空间统计
• 可视化
• 城市规划
• 环境科学
• 大数据

好的，这是一份关于一本与《空间数据分析教程》无关的图书的详细简介，字数约为1500字，旨在提供深度、专业且自然的介绍。 --- 《量子场论导论与前沿：从基本原理到粒子物理学应用》 一、 概述与编写宗旨 本书《量子场论导论与前沿：从基本原理到粒子物理学应用》并非一本关于地理信息系统（GIS）或空间统计学的著作，而是一部深入探讨现代理论物理学核心——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）的综合性教材与参考书。其编写宗旨在于，为具备扎实经典场论和狭义相对论基础的物理学、数学及相关工程专业的学生、研究人员和教师，提供一套严谨、完整且与当前研究热点紧密结合的学习路径。 本书将理论的建立过程清晰地分解，避免了许多传统教材中概念跳跃过大的问题，同时兼顾了数学的严密性和物理图像的直观性。我们聚焦于量子场论如何作为描述基本粒子及其相互作用的唯一一致的框架，并系统地展示其在标准模型（Standard Model）构建中的关键作用。 二、 结构与内容深度解析 全书共分为七个主要部分，超过五十万字，内容涵盖了从经典场论的量子化到高能物理实验解释的广阔领域。 第一部分：经典场论的复习与量子化基础 (Chapters 1-5) 本部分首先回顾了拉格朗日形式的经典场论，重点阐述了变分原理在描述连续介质动力学中的应用。我们详细讨论了规范不变性（Gauge Invariance）作为物理学基本原则的地位，并引入了诺特定理（Noether's Theorem）在守恒量导出中的核心作用。 随后，我们进入量子化的核心讨论： 1. 正则对易关系方法（Canonical Quantization）：这是理解量子化过程最直观的入门方法。我们以自由标量场（Klein-Gordon Field）为例，严格推导了产生算符和湮灭算符的对易关系，并解释了它们如何自然地引出粒子态（Fock Space）的概念。 2. 费米子场的量子化：与玻色子场的处理方式不同，我们深入探讨了狄拉克场（Dirac Field）的引入及其对自旋统计定理（Spin-Statistics Theorem）的必然要求，强调了费米-狄拉克统计的数学基础——反交换关系。 第二部分：路径积分形式的量子场论 (Chapters 6-9) 为了更好地处理相互作用和非微扰效应，本书将路径积分表述（Path Integral Formulation）作为核心工具之一。 1. 路径积分的构建：从经典作用量到量子涨落的过渡，详细阐释了泛函积分的数学结构，并与正则量子化方法进行了对比。 2. 关联函数与微扰展开：路径积分是计算关联函数（Correlation Functions）和S矩阵元的天然工具。我们引入了Wick转动和时间排序算符，为后续的微扰计算奠定基础。 3. 关联函数的拓扑结构：简要探讨了路径积分在理解非平凡拓扑结构场论中的潜力，如Chern-Simons理论的雏形。 第三部分：相互作用与微扰论的核心：费曼图 (Chapters 10-15) 本部分是连接理论与实际计算的关键。我们将重点解析如何使用费曼图（Feynman Diagrams）来可视化和计算粒子相互作用的概率幅。 1. 相互作用项的引入：从$phi^4$理论开始，展示了各种耦合项如何通过微扰展开描述散射过程。 2. 费曼规则的详细推导：针对不同类型的场（标量、狄拉克、向量场），系统地给出相应的费曼规则，并辅以具体的散射截面计算实例。 3. 正则化与重整化基础 (Regularization and Renormalization)：这是QFT中最具挑战性也最关键的部分。我们首先展示了紫外发散（UV Divergence）的来源，然后详细介绍了维度正则化（Dimensional Regularization）的数学技巧，并严格阐述了物理量（如质量和电荷）的跑动（Running）概念，这是理论自洽性的核心体现。 第四部分：规范场论与标准模型的基石 (Chapters 16-22) 本部分将理论推向现代粒子物理学的核心——规范对称性。 1. 杨-米尔斯理论（Yang-Mills Theory）：详细构建了非阿贝尔（Non-Abelian）规范场的拉格朗日量，并推导了其规范玻色子（胶子等）的相互作用项。 2. 量子电动力学（QED）的完整构建：作为最成功的物理理论之一，我们从狄拉克场和光子场的耦合入手，完整推导了QED的费曼规则和有效作用量。 3. 自发对称性破缺与希格斯机制：深入剖析了戈德斯通定理（Goldstone Theorem）在对称性自发破缺时的应用，并重点讲解了英格勒-萨瑟兰-布拉特（Englert-Brout-Higgs, EBH）机制如何赋予规范玻色子质量，同时保持规范不变性。 第五部分：有效场论与重整化群 (Chapters 23-27) 为了将QFT应用于不同能标下的现象，我们引入了更先进的视角。 1. 有效场论（Effective Field Theory, EFT）：将EFT视为一种强大的工具，用于系统地处理不同能标之间的耦合关系，而非执着于所有细节。 2. 重整化群流（Renormalization Group Flow）：利用Callan-Symanzik方程，深入探讨了耦合常数如何随能量尺度变化，这直接解释了强相互作用中的渐近自由（Asymptotic Freedom）现象。 第六部分：量子引力与非微扰现象的初步探讨 (Chapters 28-30) 本部分为对未来前沿的展望，但仍保持理论的严谨性。 1. 非微扰方法初探：简要介绍了瞬子（Instantons）和真空结构的概念，尤其是在非阿贝尔理论中的重要性。 2. 背景场方法与量子引力的挑战：讨论了将QFT方法应用于引力场的困难，并对弦论和圈量子引力等尝试进行了理论上的定性介绍。 三、 教学特色与目标读者 本书的特点在于其严谨的数学推导与丰富的物理实例相结合。每章末尾均附有大量的习题，涵盖计算验证、概念辨析和前沿问题探索。 目标读者包括： 物理学研究生（特别是粒子物理、凝聚态理论方向）。 理论物理博士后及科研人员，作为快速回顾和查阅特定计算技巧的参考书。 需要深入理解现代物理学基础的数学与计算物理专业学生。 本书期望读者在完成学习后，不仅能熟练运用费曼图进行计算，更能从第一性原理理解标准模型的内在逻辑结构，并具备分析和构建新物理模型的能力。 --- (注：此书内容专注于理论物理学中的量子场论，与空间数据分析、地理信息系统等领域完全不相关。)

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这本书的内容编排上，最令我印象深刻的是它对于“时空分析”模块的处理。很多教材将时间维度和空间维度割裂开来，但这本书成功地将二者有机地融合在了一起。作者从基本的时序分析入门，逐步过渡到更复杂的时空数据的模式识别，例如探索事件在时间和空间上的爆发性传播规律。特别是关于事件序列模式的捕捉，作者引入了空间时间点过程模型（STPP），并结合实际的犯罪事件数据进行了模拟分析。这个案例的细节处理得非常到位，从数据预处理中的时间窗选择，到模型参数的敏感性分析，都考虑得面面俱到。读完这个章节，我感觉自己对“动态”的地理现象有了一种全新的认识，不再将其视为静态地图上孤立的点或面，而是连续演变的时空实体。这本书真正做到了“授人以渔”，它提供的不仅仅是一堆工具箱，更是一套可以在任何时间、任何空间尺度下进行深度思考的方法论体系。

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这本书的装帧设计很有吸引力，封面色调沉稳，字体排版考究，让人一看就知道是本正经的学术读物。初翻几页，发现作者的叙述逻辑非常清晰，从基础概念的建立到复杂模型的应用，层层递进，循序渐进，完全没有那种晦涩难懂的学术腔调。特别是对于那些初涉这个领域的朋友来说，这本书无疑是一盏明灯。它不像有些教材那样堆砌术语，而是用大量贴近实际的案例来阐释理论，这一点非常加分。比如，在讲解空间插值方法时，作者不仅给出了数学公式，还细致地对比了不同方法的适用场景和优缺点，甚至还配上了相应的图示来辅助理解，这种教学方式非常人性化。我尤其欣赏作者在探讨数据可视化时所展现出的洞察力，他强调的不仅仅是如何制作美观的图表，更重要的是如何通过图表有效传递信息和洞察背后的空间规律，这才是空间数据分析的核心价值所在。总的来说，这本书的导读性极强，为读者构建了一个坚实的知识框架，让人有信心一步步深入学习。

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我注意到这本书在方法论的介绍上，特别强调了模型假设的批判性检验。这一点在很多入门教材中常常被忽略，但它恰恰是专业分析师区别于普通操作员的关键。作者花了大量篇幅讨论了异质性、非平稳性等空间数据固有的问题，并引导读者思考：我们所使用的模型，是否真的适用于我们正在分析的这片区域或这一类现象？他不仅仅教我们如何运行一个地理加权回归（GWR），更重要的是，他教会我们如何判断GWR的残差是否依然存在空间自相关，从而决定是否需要进一步的模型修正。这种对“模型局限性”的坦诚布 আর্ত，反而增强了这本书的可信度。通过阅读，我深切体会到，优秀的空间分析，绝不是简单的“套用公式”，而是一个不断假设、检验、修正的迭代过程。这本书无疑为我们树立了一个严谨的学术标杆。

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我最近在处理一个关于城市POI分布密度的项目，遇到了一些关于空间自相关性分析的难题，原本以为这块内容会很枯燥，但这本书的处理方式简直是惊喜。作者没有仅仅停留在理论层面，而是深入探讨了如何在高维空间数据中识别和量化集聚效应。他详细分析了Moran's I指数和Getis-Ord $G_i^*$ 统计量的区别与联系，并且给出了在ArcGIS和Python环境下进行实际操作的详细步骤。最让我感到震撼的是，作者在讨论尺度效应时，提出了一个非常新颖的视角：即不同的分析尺度如何影响我们对空间现象的判断和决策。他通过一个关于环境污染扩散的案例，生动地展示了尺度依赖性的重要性。阅读这部分内容时，我感觉自己就像是在和一位经验丰富的老前辈对话，他不仅传授了“术”——具体的操作方法，更重要的是提升了对“道”——空间思维的理解。这本书的深度和广度，远超我对一般教程的预期。

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这本书的阅读体验非常流畅，语言风格颇具个人特色，带着一种沉稳而又不失活泼的学者气质。它在处理复杂算法时，采用了“先讲故事，再给公式”的策略，这种叙事手法极大地降低了读者的心理门槛。举个例子，在介绍马尔可夫随机场（MRF）在图像分割中的应用时，作者没有直接抛出贝叶斯推断的复杂推导，而是先用一个直观的邻域概念来建立空间依赖性的直觉认识，然后再逐步引入数学工具，让人在不知不觉中就掌握了核心思想。此外，本书对开源工具的整合度也做得非常出色。它并没有偏袒任何一家商业软件，而是均衡地介绍了QGIS、GDAL/OGR以及R语言包的使用方法，这使得不同技术背景的读者都能找到适合自己的学习路径。这种开放和包容的态度，体现了作者对整个地理信息科学社区的尊重和贡献精神。对于希望将理论迅速转化为实践的工程师来说，这本书的工具指导价值是无可替代的。

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没有数据，蛋疼

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讲的还是很系统的，涉及的软件很多，没有联系数据是一个很大的bug

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讲的还是很系统的，涉及的软件很多，没有联系数据是一个很大的bug