物理学基础教程（中册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:高等教育出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-12-01

价格:30.0

装帧:

isbn号码:9787040091229

丛书系列:

图书标签:

• [物理]
• #国内教材
• 物理学
• 基础物理
• 大学教材
• 理工科
• 物理学教程
• 力学
• 热学
• 电磁学
• 光学
• 物理

量子场论导论：从基本概念到前沿应用 作者： 张伟、李明 出版社： 科学技术文献出版社 出版日期： 2024年10月 页数： 780页 ISBN： 978-7-5045-1234-5 --- 内容简介 《量子场论导论：从基本概念到前沿应用》是一部全面深入探讨量子场论（Quantum Field Theory, QFT）基础原理及其在粒子物理学、凝聚态物理学等领域前沿应用的专著。本书旨在为物理学研究生、高年级本科生以及相关领域的科研人员提供一个系统、严谨且富有启发性的学习资源。我们深知，量子场论是描述微观世界基本相互作用的基石，是现代物理学理论框架的核心组成部分。本书的编写严格遵循物理学的逻辑推导和实验观察的指导，力求在概念的清晰性与数学的严谨性之间找到最佳平衡。 本书共分为四个主要部分，共十五章，结构设计上遵循从经典场论到量子场论的自然过渡，再到具体应用和高级主题的递进路线。 第一部分：经典场论与狭义相对论基础（第1章至第3章） 本部分首先回顾了理解量子场论所必需的数学和物理基础，特别是狭义相对论的原理和拉格朗日力学在场论中的推广。 第1章：狭义相对论与四维时空 本章详细介绍了闵可夫斯基时空、洛伦兹变换及其不变量性。着重讲解了四维矢量和张量的概念，这些是构建相对论性物理理论的语言基础。我们探讨了能量-动量四矢和麦克斯韦方程组的协变形式，为后续的相对论性量子理论打下坚实基础。 第2章：经典场论的拉格朗日描述 这是进入场论世界的关键一步。本章详细阐述了作用量原理在连续系统中的应用，即拉格朗日密度 $mathcal{L}$ 的构建。我们推导了欧拉-拉格朗日方程在场论中的形式，并系统讨论了诺特定理（Noether's Theorem）——这是连接对称性与守恒量之间的深刻桥梁。诺特定理的详细推导和多个物理实例（如能量、动量、角动量、电荷的守恒）的讨论，有助于读者深刻理解对称性在物理理论中的核心地位。 第3章：自由标量场论 本章将上述概念应用于最简单的模型——自由的、实值、无自旋的（Klein-Gordon）标量场。我们求解了其运动方程，并引入了对粒子物理至关重要的概念：场算符的对易关系。通过规范（正则）量子化方法，我们将经典场提升为量子算符，自然地导出了粒子的产生和湮灭算符。本章结束时，读者将具备对“场”如何被量子化，以及如何理解粒子作为场的激发态的基本图像。 第二部分：相互作用场与量子化方法（第4章至第7章） 本部分是全书的核心，着重于引入自旋和相互作用，并系统介绍费曼图的构建基础。 第4章：狄拉克场与费米子 本章转向描述具有半整数自旋的粒子——费米子。我们详细推导了描述自旋1/2粒子的狄拉克方程，并讨论了其相对论性和对宇称的要求。引入狄拉克场算符后，本章的关键在于理解费米-狄拉克统计，即其反对易关系（Anti-commutation Relations）的必要性，这是泡利不相容原理在量子场论中的体现。我们还讨论了电荷共轭、宇称宇称和时间反演变换下的性质，为理解标准模型中的基本粒子（如电子、夸克）做准备。 第5章：光子与规范不变性 本章聚焦于描述电磁相互作用的矢量场——光子。我们从规范不变性原理出发，推导了描述电磁场的拉格朗日密度（即自由的电磁场张量 $F_{mu u}$）。随后，我们讨论了如何将规范不变性原理推广到描述强相互作用和弱相互作用的非阿贝尔规范理论的基础——杨-米尔斯理论。本章的重点在于理解规范对称性如何决定了相互作用的精确形式。 第6章：相互作用的微扰论与散射矩阵 当场之间存在相互作用时，精确求解薛定谔方程或运动方程变得不可能。本章系统介绍了处理相互作用的微扰论方法。我们推导出S矩阵（散射矩阵）的玻恩展开式，并详细讲解了该展开式中每一项的物理意义。本章的难点和重点在于为下一章即将介绍的费曼图打下微扰展开的基础。 第7章：费曼规则与费曼图 本章是连接理论与实验计算的桥梁。我们将第6章中复杂的微扰展开项转化为直观的费曼图表示。本章系统地列出了计算自由场传播子、顶点因子以及各种顶层（Loop）图所需的所有费曼规则，涵盖了标量场、狄拉克场和QED（量子电动力学）的最低阶过程。通过具体的例子（如电子-电子散射 $e^-e^- o e^-e^-$），读者将学会如何“画图”并计算其对应的散射截面。 第三部分：重整化与量子电动力学（第8章至第10章） 量子场论在计算中常常遇到无穷大，本部分深入探讨如何科学地处理这些“灾难性的”无穷大，这是量子场论的精髓所在。 第8章：红外发散与紫外发散 本章详细分析了在计算高阶图（特别是带有一圈的图）时出现的两种主要无穷大。我们首先解释了红外发散（Infrared Divergence）的物理根源，并利用软光子发射的物理过程展示了其如何被可观测的物理量所抵消。随后，我们聚焦于更深刻的紫外发散（Ultraviolet Divergence），即理论高能行为发散的问题。 第9章：重整化程序与有效场论 本章系统地介绍了处理紫外发散的现代方法——重整化。我们区分了裸参数（Bare Parameters）和物理可观测参数（Physical Parameters）。通过详细的正则化方法（如维度正则化），我们展示了如何将无穷大转移到裸参数中，从而得到一个依赖于截断能标 $Lambda$ 的有穷结果。本章强调了重整化群（Renormalization Group, RG）的概念，指出物理定律在不同能标下具有依赖性。 第10章：量子电动力学（QED）的精确计算 以重整化后的QED为模型系统，本章进行了一系列重要的精确计算。我们计算了电子的“反常磁矩”（Anomalous Magnetic Moment），并讨论了兰姆位移（Lamb Shift）。这些结果与高精度实验测量惊人地一致，是QFT作为物理学最成功理论的有力证明。 第四部分：进阶主题与现代应用（第11章至第15章） 本部分将视野拓展到粒子物理学的标准模型、非阿贝尔规范理论的挑战，以及场论在凝聚态物理中的应用。 第11章：非阿贝尔规范场论与杨-米尔斯理论 本章将第5章中引入的规范不变性推广到具有内禀对称群的理论，即杨-米尔斯理论。我们详细讨论了其拉格朗日量，并着重分析了非线性项带来的复杂性，特别是自相互作用的胶子。这为描述强核力的量子色动力学（QCD）奠定了基础。 第12章：自发对称性破缺与希格斯机制 本章处理了规范玻色子（W和Z玻色子）如何获得质量的问题。我们首先介绍了李特伍德-萨克莱（Goldstone）定理及其在对称性自发破缺中的体现。随后，我们详细阐述了希格斯机制——如何通过引入一个具有非零真空期望值的标量场，使得规范玻色子获得了质量，而规范对称性在物理上得以保持。 第13章：量子色动力学（QCD）的初步探索 本章探讨描述夸克和胶子强相互作用的QCD。我们讨论了QCD的拉格朗日量，并着重解释了两个关键现象：渐近自由（Asymptotic Freedom，高能下弱耦合）和夸克禁闭（Confinement，低能下强耦合）。虽然QCD的完整量子化和重整化比QED复杂得多，但本章旨在提供其核心概念和实验证据。 第14章：有效场论与手征微扰论 在某些低能或特定尺度下，构建一个完整的基础理论（如标准模型）可能过于复杂或不必要。本章介绍了有效场论（Effective Field Theory, EFT）的哲学。我们将EFT应用于描述低能强子物理的手征微扰论（Chiral Perturbation Theory），展示了如何利用低能下的对称性进行精确的唯象学分析。 第15章：场论在凝聚态物理中的应用 本书最后一部分拓展了量子场论的应用范围，展示其作为一种强大的计算工具，如何服务于凝聚态物理。我们讨论了准粒子的概念，如何用格林函数和路径积分来描述多体系统的性质，特别是超导和磁性体系中的相变问题，例如BCS理论中的规范对称性破缺的类比。 --- 本书特色与读者对象 目标读者： 本书假定读者已具备扎实的经典力学、电磁学、狭义相对论以及量子力学（包括薛定谔方程、角动量理论）的基础知识。它非常适合作为粒子物理、理论物理、高能物理研究生课程的教材或参考书。 核心特色： 1. 强调物理图像优先： 虽然数学推导严谨，但本书始终努力将复杂的代数运算与清晰的物理图像（如粒子、相互作用、对称性）联系起来。 2. 从基础到前沿的完整覆盖： 结构上涵盖了从经典场论到重整化、再到标准模型核心机制（如希格斯）的完整路径，为读者构建了一个完整的现代物理理论图景。 3. 详尽的数学细节： 重要的推导过程（如诺特定理、正则量子化、重整化步骤）均提供了清晰的中间步骤，方便自学和教学。 通过对《量子场论导论》的学习，读者将不仅掌握计算散射振幅的工具，更重要的是，能够理解现代物理学如何将相对论和量子力学完美地统一在一个自洽的框架内，以描述自然界的基本规律。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本名为《物理学基础教程（中册）》的书籍，坦白说，从封面设计到内页排版，都透露着一种朴实无华的学院派气息。我当初选择它，主要是因为我对经典力学和热力学的部分知识点有些模糊，希望通过一本系统性的教材来重新梳理一遍。然而，阅读体验的过程远比我想象的要“充实”。书中对理论的推导过程详尽得令人发指，很多本应是作为背景知识带过的概念，在这里都被拿出来进行了深度的剖析，仿佛作者深怕读者会漏掉任何一个微小的逻辑环节。比如在阐述角动量守恒定律时，那种层层递进的数学推导，简直可以作为高等数学的习题集来使用。对于那些渴望快速掌握核心概念的学习者来说，这本书的节奏可能过于缓慢，会让人感到有些拖沓。不过，它的好处也在于此——如果你愿意沉下心来，逐字逐句地跟随作者的思路，你会发现很多在其他教材中一笔带过的细节，在这本书里被解释得非常透彻，尤其是在处理边界条件和特定物理情景下的近似方法时，提供了非常宝贵的参考视角。但坦白讲，要啃完这“中册”，非得有极强的毅力和扎实的数学功底才行，不然很容易在某个复杂的积分面前望而却步。

评分☆☆☆☆☆

我尝试用这本书来辅助准备一个关于电磁学的进阶考试，结果发现我的时间分配彻底被打乱了。这本书的组织结构很有意思，它似乎是按照一个非常宏大的、历史性的脉络来构建知识体系的，而不是简单地罗列公式和例题。其中关于麦克斯韦方程组的引入部分，作者花费了大量的篇幅来回顾电场和磁场概念的建立过程，引用了许多早期物理学家的实验观察和思考过程。这固然丰富了历史背景，对于理解物理学的演进是极有帮助的，但对于我这种急需掌握如何应用这些方程解决实际问题的应试者来说，显得有些“不合时宜”。我更希望看到的是清晰的章节划分，比如“高斯定律应用”、“法拉第电磁感应定律的微分散形式”等等，然后配上足够多的、不同难度的习题来检验掌握程度。这本书的习题量相对较少，而且很多是开放性的思考题，对独立解决问题的能力要求极高，缺乏那种可以快速建立手感的计算练习。因此，它更像是一本“思考的艺术”的教材，而非“解题的宝典”。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本《物理学基础教程（中册）》就像一位学识渊博但脾气古怪的老教授的讲义。它绝非一本可以让你轻松通过考试的“速成手册”。它的语言风格严谨到近乎刻板，几乎没有使用任何口语化或比喻性的表达来辅助理解，一切都建立在纯粹的逻辑和数学的严密性之上。这使得它非常适合那些已经对物理学有一定基础，并且热衷于探究理论背后的哲学和数学基础的深度学习者。对于那些需要清晰的、流程化的指导来建立初步框架的读者来说，这本书的价值可能被其晦涩的表达方式所掩盖。我个人认为，它更适合作为一本参考书，在遇到特定理论瓶颈时去查阅其详尽的推导和深刻的背景阐述，而不是作为第一本入门教材来使用。它的重量和内容厚度，都要求读者付出相应的、远超常人的专注力。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的地方在于它对“思想深度”的挖掘，但这也是我最头疼的部分。它不满足于给出结论，而是执着于追问“为什么必须是这样？”。例如，在探讨熵和统计力学时，作者并没有直接跳到玻尔兹曼公式，而是先花了好几章的篇幅来讨论信息论中的不确定性，以及宏观状态和微观状态之间的概率联系。这种处理方式极大地拓宽了我的物理学视野，让我意识到热力学不仅仅是关于蒸汽机的科学，更是关于信息和概率的深层原理。但是，这种深入骨髓的探究也带来了显著的副作用：学习曲线变得极其陡峭。对于初学者而言，这种“刨根问底”的方法很容易导致知识的“消化不良”，让人在还没理解当前章节内容时，就被迫进入下一个更抽象的层次。我感觉自己就像是在攀登一座非常高、但每一步台阶都设计得非常艺术化的山峰，每一步都需要极大的努力和专注，才能确保自己不会滑落。

评分☆☆☆☆☆

这本书的印刷质量和纸张选择，给我留下了深刻的印象——坚固、耐用，透着一股子可以经受住时间考验的厚重感。我发现自己在翻阅时，几乎不需要担心书页会轻易撕裂。然而，这种对“耐用性”的极致追求，似乎也牺牲了阅读的舒适性。字体的大小和行间距的设置，使得长时间阅读下来，眼睛会感到明显的疲劳。特别是当涉及到一些复杂的矢量代数和张量表示时，如果能有更灵活的排版，比如用不同的颜色或符号来区分变量类型，会大大减轻读者的认知负担。我注意到，书中某些章节的图示，虽然准确地描绘了物理模型，但其线条的精细程度和图例的清晰度，在现代教材的标准下，显得有些粗糙，这使得我在想象那些三维空间中的相互作用时，需要花费额外的精力去脑补细节。总而言之，这本教材在硬件层面上达到了“结实”的标准，但在用户体验和现代信息展示技术应用方面，则明显落后了一代。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆