具体描述
本书介绍了数据通信的基本原理和数
深入解析现代物理学的基石：量子场论的奥秘与前沿探索 一、 聚焦于微观世界的终极理论 本书旨在为对现代物理学，特别是量子场论（Quantum Field Theory, QFT）有浓厚兴趣的读者提供一个深入、全面且严谨的导论和进阶参考。量子场论是描述自然界基本粒子及其相互作用的理论框架，它是粒子物理学和凝聚态物理学的核心语言。本书将彻底摆脱经典物理学的束缚，带领读者进入一个充满波函数、场激发和相对论效应的奇妙世界。我们不会探讨信息如何在物理媒介中传输，也不会涉及任何与“数据通信”相关的概念或技术细节。 二、 结构与内容深度解析 本书内容组织严谨，从理论基础的建立到前沿应用的探索，层层递进，确保读者能够构建起扎实的知识体系。 第一部分：经典场论与狭义相对论的融合 在进入量子领域之前，我们首先需要理解经典场论的数学结构。本部分将详述拉格朗日形式和哈密顿形式在连续系统中的应用，重点介绍连续对称性和诺特定理在导出守恒量（如能量、动量、角动量）中的关键作用。随后，我们将回顾狭义相对论的基本原理，并将其自然地融入到场论的描述中，推导出诸如克莱因-戈登方程和狄拉克方程等相对论性量子力学的基础方程。这一阶段的数学工具将主要集中于张量分析和群论的初步应用，完全侧重于物理规律的内在一致性而非信息传递的机制。 第二部分：从经典场到量子场——规范化的确立 这是全书的核心技术部分。我们将详细阐述正则量子化（Canonical Quantization）的过程，如何通过对经典场进行对易关系（Commutation Relations）的构造，从经典场过渡到描述粒子产生的量子场算符。我们将系统地分析玻色子场（标量场）和费米子场（狄拉克场）的量子化过程。随后，我们将深入探讨相对论性量子场论的局限性——无穷大的出现。本书将详尽介绍重整化（Renormalization）的理论基础，解释它是如何通过对物理参数的重新定义，使得理论在紫外区域（高能极限）保持可预测性的关键步骤。我们将通过具体的$phi^4$理论和量子电动力学（QED）的简化模型来展示重整化群（Renormalization Group, RG）的思想，关注能量尺度下耦合常量的演化，而非信息传输的带宽或噪声抑制。 第三部分：相互作用与微扰论——费曼图的语言 一旦建立了自由场论，下一步便是引入相互作用。本部分将专注于微扰论（Perturbation Theory），这是计算粒子散射、衰变率等可观测量的主要工具。我们将全面介绍费曼图（Feynman Diagrams）的构建规则及其物理意义。每一条线、每一个顶点都对应着一个明确的数学表达式，代表着粒子间特定相互作用的概率幅。我们将详细推导QED中电子-电子散射（Møller散射）的费曼规则，并计算到最低阶的截面。此外，还会探讨散射矩阵（S-matrix）的性质，包括幺正性（Unitarity）的保证，确保概率守恒。此处的重点在于计算相互作用的强度和概率，完全避开了任何关于信号编码、调制或传输路径的讨论。 第四部分：规范场论与标准模型的基本构架 本部分将视角提升至描述基本力（电磁力、弱核力、强核力）的规范场论（Gauge Theory）。我们将从局域规范不变性这一基本要求出发，自然地导出规范玻色子（如光子、W和Z玻色子、胶子）的存在。本书将重点介绍非阿贝尔规范群（如SU(2)和SU(3)）在描述弱相互作用和强相互作用中的应用。我们会清晰地阐述自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking）的概念，并详细分析希格斯机制如何赋予规范玻色子质量，以及费米子如何获得质量。标准模型的框架将在这一部分被系统地构建起来，重点在于描述粒子间的耦合常数和质量参数的起源，而不是信息如何被编码在这些粒子携带的能量中。 第五部分：前沿与未解之谜 最后，本书将回顾量子场论在当前物理学研究中的应用和面临的挑战。这包括量子色动力学（QCD）中夸克-胶子的禁闭现象（Confinement）和渐近自由（Asymptotic Freedom），以及对超越标准模型理论的初步探索，例如超对称性（Supersymmetry, SUSY）的基本思想和其对重整化问题的潜在解决能力。我们也会简要讨论有效场论（Effective Field Theory, EFT）作为处理不同能标下物理现象的实用工具的地位。这一部分的讨论完全集中于粒子物理实验的结果、理论预测的偏差以及对更统一理论的数学探索，与任何形式的通信技术或信道容量理论无关。 总结： 本书是一部专注于理论物理学的专著，它构建了描述物质和能量在最微观尺度上行为的数学框架。内容涵盖了从相对论性量子力学到现代规范场论的完整体系，是理解当代粒子物理学和宇宙学基础的必备读物。全书的焦点始终保持在基本相互作用的内在机制、数学结构和可观测量的计算上，与任何关于信息传输、信号处理或信道特性的讨论完全无关。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有