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出版者:西安交通大学出版社

作者:西安交通大学基础化学

出品人:

页数:63

译者:

出版时间:2000-02

价格:3.80

装帧:平装

isbn号码:9787560506371

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 普通化学
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• 化学实验
• 高等教育
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• 实验指导
• 基础化学

《量子场论：基础与前沿》 内容简介 《量子场论：基础与前沿》是一部全面而深入的学术专著，旨在为物理学研究生和高年级本科生提供一个坚实的量子场论（Quantum Field Theory, QFT）知识体系。本书不仅涵盖了该学科的经典基础，更聚焦于当前理论物理研究中最活跃的前沿领域，力求在严谨的数学框架下，清晰地阐述物理图像。 第一部分：基础理论与经典场论回顾 本书首先从拉格朗日力学和哈密顿力学在连续介质和场论中的推广入手，系统回顾了经典场论的数学结构，包括连续对称性、诺特定理及其在场论中的应用。重点讨论了规范场论的早期思想，如电磁场。 随后，本书进入量子化的核心阶段。首先详细介绍了正则量子化方法，从薛定谔绘景到海森堡绘景的演变，并清晰地推导了玻色子和费米子场的基本对易关系和产生-湮灭算符。对于狄拉克场，本书详细讲解了旋量方程的推导、自旋统计定理的意义，以及如何通过狄拉克算符实现费米子的量子化。 在量子化之后，本书将重点放在微扰论的建立。曼德尔斯塔姆（Mandelstam）表示、S矩阵的定义成为核心内容。费曼图的引入是本书构建物理直觉的关键步骤。作者详细演示了如何根据拉格朗日量构造费曼规则，并对常见的低阶过程（如电子-电子散射）进行了详细的计算演示。 第二部分：相对论性量子场论与重整化 本部分深入探讨了相对论性量子场论所面临的无穷大问题。从一圈图（One-loop）计算中出现的紫外（UV）发散开始，本书详细剖析了发散的物理根源。 重整化理论是本书的支柱之一。作者清晰地区分了“截断法”、“正则化”（如维度正则化）和“重整化”的步骤。我们将深入探讨重整化群（Renormalization Group, RG）的概念，不仅仅将其视为消除无穷大的数学工具，更是理解物理系统在不同能量尺度下行为的关键。通过对$eta$函数的详细讨论，解释了渐近自由（Asymptotic Freedom）的物理含义。 在重整化理论的框架下，本书对规范场论进行了深入的阐述。详细介绍了规范不变性的要求，并推导出杨-米尔斯（Yang-Mills）理论的场强和作用量。量子化方面，本书采用了路径积分（Path Integral）方法，这是理解现代QFT的必备工具。路径积分的引入将使读者能够更好地掌握有效作用量、有效势以及如何处理规范场的幺正性问题。 第三部分：标准模型与强相互作用 在掌握了重整化规范场论之后，本书将视角转向描述基本粒子物理的标准模型（Standard Model）。 标准模型的构造过程被细致地分解：从描述电磁相互作用的$U(1)_{EM}$，到描述弱相互作用的$SU(2)_L$，再到描述强相互作用的$SU(3)_C$（量子色动力学, QCD）。作者详细解释了希格斯机制（Higgs Mechanism）的数学细节，包括自发对称性破缺（SSB）的条件和Goldstone玻色子的吸收过程，从而赋予了规范玻色子（W和Z玻色子）质量，同时解释了费米子如何获得质量。 在QCD部分，本书着重讨论了以下前沿话题： 1. 夸克-胶子等离子体： 探讨了在极端高温高密条件下，强相互作用物质的相变。 2. 格点QCD（Lattice QCD）： 虽然本书侧重于连续场论，但会简要介绍格点方法的原理及其在计算强子谱中的作用。 3. 手征对称性破缺（Chiral Symmetry Breaking）： 解释了为什么质量很小的夸克会产生远大于自身质量的强子质量。 第四部分：进阶主题与当前研究热点 为了拓宽读者的视野，本书的最后一部分聚焦于当代理论物理研究的交叉领域，这些内容通常在入门教材中被忽略： 1. 拓扑场论（Topological Field Theory）： 介绍了Chern-Simons理论、Witten的可积性理论，以及它们在凝聚态物理中的应用，例如分数霍尔效应和拓扑绝缘体。 2. 共形场论（Conformal Field Theory, CFT）： 详细讨论了共形对称性的代数结构，特别是Witt代数。CFT作为统计力学中临界现象的语言，是理解AdS/CFT对偶的基础。 3. 有效场论（Effective Field Theory, EFT）： 将QFT的思想推广到不需要微观细节的低能描述。通过EFT的框架，读者将理解如何系统地处理不同尺度下的物理效应，这是处理超出标准模型物理（BSM）现象的有力工具。 4. AdS/CFT对偶（全息原理）： 作为量子引力的重要线索，本书将从CFT的角度出发，简要介绍这一对偶的基本思想、数学结构，以及它在理解强耦合系统中的革命性意义。 本书特色： 数学严谨性与物理图像并重： 避免了纯粹的数学推导堆砌，强调每一步数学操作背后的物理动机。 强调规范场论： 将规范原理贯穿始终，从电磁场到标准模型，体现了现代物理学的核心思想。 前沿内容覆盖： 确保读者不仅掌握了教科书式的基础，还能接触到活跃在科研领域中的关键概念。 本书适合希望深入理解粒子物理、凝聚态理论乃至量子引力基础的物理学专业人士。掌握本书内容，将为进一步攻读相关领域博士学位或从事理论研究打下坚实的基础。

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这本实验指导书在资源整合和教学辅助方面做得可以说是业界良心。它不仅仅是一本实验手册，更像是一个完备的实验资源库。除了核心的实验流程外，书中附带的附录部分简直是宝藏。包含了常用的化学数据表、溶液浓度的快速计算指南，甚至是常见化学品的物性数据和处理方法，这省去了我们大量在网上搜集资料的时间。更重要的是，它的篇幅控制得非常好，既保证了内容的全面性，又没有过度冗长，方便我们带着它在实验课上来回翻阅。它的索引和章节目录设计得非常人性化，当你需要快速定位某个特定的操作环节时，查找起来毫不费力。我经常在课前快速浏览相关章节，做到心中有数，大大提高了课堂效率。可以说，这本书在实用性和工具性上做到了完美的平衡，是课堂学习和课后复习不可或缺的利器。

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坦白说，我以前对化学实验抱持着一种敬而远之的态度，总觉得那是需要天赋的硬核领域。但是，这本《普通化学实验》彻底改变了我的看法。它的结构设计简直是为“小白”量身定做。从最简单的安全须知开始，循序渐进地引入各种玻璃仪器的正确使用方法和维护保养常识，这部分内容写得细致入微，完全没有敷衍了事。我特别欣赏它对“安全第一”原则的强调，每一个涉及有害物质的操作步骤前，都有醒目的安全警告符号和详细的防护措施说明。这让我在实验台上感觉非常踏实。其次，这本书的图例清晰度极高，一些复杂的仪器装置图，即使用肉眼很难分辨的细微差别，通过书中的插图也能清晰地辨识出来。这种注重细节和安全的编排方式，极大地降低了实验的学习门槛，让化学实验不再是遥不可及的学科，而是一项可以精确掌控的科学活动。

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这本《普通化学实验》的实验指导手册简直是化学学习路上的“救星”！拿到手的时候，我就被它清晰的排版和详尽的步骤说明给吸引住了。对于我们这些初次接触化学实验的新手来说，最怕的就是操作不规范导致危险或者结果不准确。这本书在这方面做得极其出色，每一个实验的原理都交代得明明白白，让你在动手之前就能在大脑里勾勒出整个实验流程。尤其是那些细节，比如溶液配制的精确度要求、滴定终点的判断技巧，书里都有非常形象的图示和文字描述，简直是手把手教学。我记得有一次做硝酸银的沉淀实验，按照书上的步骤，我不仅顺利得到了预期的沉淀，连沉淀的晶体形态都非常完美。这不仅仅是教会你如何操作，更是在培养你严谨的科学态度。从基础的溶液制备到相对复杂的定量分析，内容的覆盖面很广，足以支撑整个学期的实验课程，而且配套的试剂和仪器介绍也十分到位，让人对实验环境的准备工作心里有数。可以说，这本书是确保实验顺利进行，并从中获得真正化学知识的基石。

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从实验报告撰写的角度来看，《普通化学实验》提供了一个非常规范化的框架。很多时候，实验做得好，报告写得稀烂，分数就很难上去。这本书很早就开始训练我们如何进行严谨的科学记录。它不仅指导了实验数据应该如何准确记录（包括单位和有效数字的保留），更重要的是，它对“讨论”和“结论”部分的写作提出了明确的要求。比如，要求我们必须将观察到的现象、理论预期值与实际测得值进行对比分析，并尝试解释差异的来源。这种训练对于培养逻辑思维和书面表达能力非常有帮助。我用了书上推荐的报告格式，收到了老师的一致好评，认为我的报告逻辑清晰、数据支撑有力。这说明这本书的教学目标不仅停留在操作层面，更延伸到了科学研究方法论的建立，是培养未来科研工作者的优秀起点。

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读完这本实验教材后，我最大的感受是它在理论与实践的结合上达到了一个相当高的水准。很多实验书只是罗列操作步骤，让人感觉像在机械地模仿，但《普通化学实验》不同，它非常注重实验背后的化学原理的深度挖掘。比如在热力学实验部分，不仅仅是记录温度变化，它还引导我们去思考焓变和熵变的微观解释，这对于理解化学反应的驱动力至关重要。书中穿插的“思考题”和“深入探讨”环节，更是激发了我主动去查阅文献的兴趣，让整个实验过程从一个被动的完成任务，变成了一场主动的知识探索。它的语言风格非常专业且富有启发性，不像某些教材那样枯燥乏味。作者似乎很懂得初学者的困惑点，总能在关键时刻给出最精辟的总结。我个人特别喜欢它对误差分析的处理方式，非常系统化，教会我们如何科学地评估实验结果的可靠性，而不是简单地一句“操作不当”带过。这套体系培养的不仅仅是实验技能，更是一种批判性思维。

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