大学物理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:戴启润

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:2008-5

价格:46.00元

装帧:

isbn号码:9787811063868

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 大学物理
• 理工科
• 教材
• 高等教育
• 自然科学
• 力学
• 电磁学
• 光学
• 热学

探寻宇宙的奥秘：一览《量子场论导引》 本书聚焦： 本书并非《大学物理》的延伸或替代，而是将读者带入现代物理学的核心领域——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）。我们避免了经典力学、电磁学和热力学的基础阐述，直接深入到描述基本粒子及其相互作用的数学框架中。 内容梗概： 《量子场论导引》旨在为物理学研究生及高年级本科生提供一个严谨、连贯且具有启发性的量子场论入门。全书结构清晰，从理论的哲学基础和历史背景出发，逐步构建起完整的现代物理图像。 第一部分：理论基石与经典场论的重塑 本部分旨在为量子化过程打下坚实的数学与概念基础，强调从经典场论到量子场论的过渡并非简单的类比，而是深刻的理论飞跃。 第一章：狭义相对论与对称性原理的复习 本章简要回顾了狭义相对论的四维时空概念，重点放在洛伦兹群及其不变量的构建上。我们将详细分析庞加莱群（Poincaré Group）的代数结构，并引入诺特定理（Noether's Theorem）的严格形式，阐明能量、动量、角动量和质心运动守恒与时空平移、旋转、洛伦兹变换之间的内在联系。这为后续场的拉格朗日量构造提供了必要的对称性约束。 第二章：经典场论的数学工具 我们不再停留于牛顿定律，而是直接引入拉格朗日密度（Lagrangian Density）和哈密顿密度（Hamiltonian Density）作为描述物理系统的基本工具。通过详细推导欧拉-拉格朗日方程（Euler-Lagrange Equations）在场论中的应用，读者将学会如何从一个标量泛函推导出场的运动方程。内容涵盖自由标量场、自由狄拉克场（涉及旋量方程）以及自由电磁场（引入规范不变性）。 第三章：规范场论的萌芽——麦克斯韦场的量化准备 本章专注于经典电磁场，强调其规范不变性——即电磁势的自由度可以被重新选择而不改变物理结果。我们使用规范不变性来理解电磁场的自由度，并为后续引入规范玻色子（光子）的量子化做铺垫。相对性的要求和规范选择的自由度，是通向标准模型的基础。 第二部分：正规化与量子化过程 这是本书的核心部分，集中展示如何将经典场提升至量子场，即引入算符、对易关系以及粒子解释。 第四章：正则量子化（Canonical Quantization） 本章将正则动量与速度的经典关系推广到场论，引入场算符 $hat{phi}(x)$ 和其共轭动量算符 $hat{pi}(x)$。核心工作是建立它们在相等时间上的对易关系（对于玻色子）或反对易关系（对于费米子）。通过对自由标量场进行操作，我们展示如何利用升降算符（Creation and Annihilation Operators）来表达场算符，并精确定义真空态 $|0 angle$ 和粒子态 $|p angle$。 第五章：狄拉克场与费米子的量化 狄拉克方程的解具有正能和负能分量，经典解释难以自洽。本章通过对狄拉克场进行费米子正则化（反对易关系），完美地解决了负能问题，自然地引入了费米子（电子、夸克等）的概念，并与泡利不相容原理（通过反对易关系实现）建立了联系。 第六章：相对论性量子电动力学（QED）的初步构建 我们将第四章的标量场和第五章的狄拉克场结合，引入光子场算符。本章详细阐述了量子电磁相互作用的拉格朗日量，并展示了如何通过交互项（Interaction Term）来描述粒子间的相互作用，例如电子和光子的产生与湮灭过程。 第三部分：微扰论、关联函数与重整化 在引入相互作用后，精确求解变得不可能，因此微扰论和处理无穷大的技术成为必要。 第七章：相互作用绘景与S矩阵 介绍海森堡绘景与狄拉克绘景（交互作用绘景）的区别。核心是戴森级数（Dyson Series）展开，推导出S矩阵（Scattering Matrix）的展开式，它描述了初始粒子态如何演化为最终粒子态的概率幅。 第八章：费曼图与微扰展开 费曼图被引入作为计算S矩阵元素（即散射截面和衰变率）的图形化工具。我们详细讲解了费曼规则的推导过程，包括内部线（传播子）、顶点因子和外部线的物理意义。本章将重点分析最简单的相互作用过程，如电子-电子散射。 第九章：关联函数与因果律 为更精确地计算物理可观测量，我们引入时间排序的关联函数（Correlation Functions），特别是两点和四点关联函数。本章严格论证了量子场论中传播子必须满足相对论因果律，即相隔类空点上的算符必须对易。 第十章：紫外灾难与重整化（Renormalization） 这是量子场论中最具挑战性且最关键的部分。在计算高阶费曼图时，积分会出现无穷大（紫外发散）。本章详细探讨了如何通过“正则化”（如维度正则化）来处理这些无穷大，并引入“重整化”的概念——将不可观测的裸参数（如裸质量、裸电荷）吸收进实验测量的有限值中。我们将阐述重整化群（Renormalization Group）的基本思想，即物理定律如何依赖于我们观察的能量尺度。 第四部分：进阶主题与规范场论的深化 本部分展望现代粒子物理学的核心理论框架。 第十一章：非阿贝尔规范场论的构建 在介绍QED（阿贝尔规范场论）的基础上，本章将推广到非阿贝尔规范场，即杨-米尔斯理论（Yang-Mills Theory）。我们着重分析SU(N)群的结构，并展示如何构造自相互作用的规范玻色子（如胶子、W和Z玻色子）的拉格朗日量。 第十二章：渐近自由与渐近安全 讨论非阿贝尔规范场论（如QCD）的独特性质——渐近自由（Asymptotic Freedom），即在极高能量下耦合常数变弱的现象。这解释了夸克禁闭现象的理论基础。 总结： 《量子场论导引》侧重于从第一性原理出发，构建描述微观世界的数学结构。本书的难度在于其数学的严谨性，它要求读者熟练掌握经典场论、群论以及高等量子力学。全书旨在使读者理解，现代粒子物理学的四大基本力（除引力外）都是通过量子规范场论这一统一的数学框架得以描述的。本书完全不涉及对《大学物理》中宏观概念（如牛顿定律、机械能守恒、简单振动等）的任何具体应用或回顾。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆