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出版者:人民卫生

作者:吴博威

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:2007-8

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787117089456

丛书系列:

图书标签:

• 生理学
• 医学
• 生物学
• 生命科学
• 健康
• 人体
• 细胞
• 组织
• 器官
• 系统

好的，这是一份关于一本名为《量子场论导论》的图书简介，字数约为1500字，旨在详细介绍其内容而不涉及您提到的《生理学》一书。 --- 《量子场论导论：从基础到前沿》图书简介 作者： [此处可填写真实作者姓名或留空] 出版社： [此处可填写真实出版社名称或留空] ISBN： [此处可填写真实ISBN或留空] 定价： [此处可填写真实定价或留空] --- 内容概要 《量子场论导论：从基础到前沿》是一部旨在为物理学研究生、高年级本科生以及对理论物理有深入兴趣的科研人员提供全面而严谨的量子场论（Quantum Field Theory, QFT）基础知识的专著。本书的核心目标是构建一座坚实的桥梁，连接经典的场论概念、量子力学的原理，以及现代粒子物理学和凝聚态物理学的核心理论框架。全书结构清晰，从最基本的经典场论回顾开始，逐步深入到相对论量子场论的构建、微扰论的应用、重整化理论的精妙之处，最终触及当今理论研究的前沿课题。 本书的叙事逻辑遵循了物理学的发现历程和教学的逻辑习惯：先确立背景和工具，再发展核心理论，最后展示其实际应用与挑战。我们力求在保持数学严谨性的同时，注重物理图像的清晰阐释，避免纯粹的数学推导堆砌，使读者能够深刻理解物理定律在量子场论框架下的自然演化。 第一部分：经典场论的基石与回归 本书的开篇聚焦于经典场论，这是理解量子场论的必要前奏。我们并未将此部分视为简单的复习，而是将其视为引入现代概念的“准备工作”。 第一章：拉格朗日力学与哈密顿力学回顾 本章首先回顾了牛顿力学在处理多体系统时的局限性，继而详细阐述了基于作用量原理的拉格朗日力学。重点讨论了欧拉-拉格朗日方程在连续系统中的推广，导出了经典场论的运动方程。随后，基于对能量-动量张量的深入分析，引出了诺特定理（Noether's Theorem）——这一连接对称性与守恒量的基本定理，并将其应用于时空和平坦空间中的各种对称性。 第二章：相对论性经典场论 进入狭义相对论的范畴，本章将场论的概念嵌入到闵可夫斯基时空中。我们着重探讨了洛伦兹协变性（Lorentz Covariance）的要求，并推导了描述不同自旋粒子（标量场、旋量场和矢量场）的相对论性拉格朗日密度，例如克莱因-戈登（Klein-Gordon）方程、狄拉克（Dirac）方程和描述电磁场的麦克斯韦方程组（以规范场论的视角初步引入）。 第三章：正则量子化方法 这是从经典到量子的关键一步。本章详细介绍了正则对易关系（Canonical Commutation Relations）在场论中的应用。通过对自由标量场进行哈密顿密度分析和正规排序（Normal Ordering），我们成功地将经典场算符提升为量子算符，并展示了这些算符如何产生和湮灭粒子——奠定了量子态是粒子态叠加这一核心观念。本章也包含了对狄拉克旋量场的正则量子化，并引入了费米子（Fermi-Dirac统计）的反对易关系。 第二部分：相对论量子场论的构建与散射分析 在奠定了基本工具之后，本书进入量子场论的核心——如何处理相互作用。 第四章：相互作用的引入与微扰论 实际物理世界充满相互作用。本章介绍如何通过在拉格朗日密度中添加相互作用项来描述粒子间的耦合。随后，我们系统地介绍了费曼（Feynman）的微扰方法，这是计算量子过程概率幅的基石。详细推导了时间演化算符在相互作用绘景中的展开，并阐明了费曼图的物理意义——它们是微扰级数中各项的直观图形表示。 第五章：费曼规则与散射矩阵 本章专注于将理论转化为可计算的物理量。我们详细推导了各种基本相互作用（例如量子电动力学QED中的电子-光子散射）的费曼规则。重点分析了S矩阵（散射矩阵）的构建及其与散射截面、衰变率的联系。通过具体的例子，读者将学会如何使用费曼图计算实际物理过程中发生的概率。 第六章：传播子与关联函数 传播子（Propagator）是量子场论的“瑞士军刀”。本章深入探讨了真空到真空的转变概率与关联函数的数学构造。我们详细讨论了格林函数（Green's Functions）在描述粒子传播中的作用，并阐述了维克定理（Wick's Theorem）在计算高阶关联函数时的实用性。 第三部分：重整化与理论的自洽性 量子场论在微扰展开的高阶计算中不可避免地会遇到无穷大。本部分是全书的技术核心，旨在揭示这些无穷大并非理论的缺陷，而是其完备性的标志。 第七章：无穷大与发散的根源 本章明确指出了发散（Divergences）的两种主要类型：紫外发散（UV divergences，源于短距离/高动量行为）和红外发散（IR divergences，与软光子或质量无穷小有关）。通过深入分析高阶费曼图，读者将直观理解这些无穷大是如何产生的。 第八章：重整化程序 这是全书最关键的技术章节。我们系统地介绍了处理紫外发散的两种主流方法：正则化（Regularization）——特别是维度正则化（Dimensional Regularization）——和重整化（Renormalization）。我们将“裸量”（Bare Quantities）与“物理量”（Physical Quantities）区分开来，并展示如何通过吸收无穷大到重新定义参数（质量、电荷）中，使理论的预测在有限的物理观测值下保持有限。 第九章：重整化群与有效场论 重整化不仅仅是消除无穷大，它更是一种深刻的物理思想——尺度依赖性。本章介绍了重整化群（Renormalization Group, RG）的概念，阐明了耦合常数如何随着能量尺度（或距离）的变化而变化（跑动耦合）。这自然引出了有效场论（Effective Field Theory, EFT）的概念，展示了QFT如何作为描述特定能量尺度现象的框架，而非必须描述所有尺度物理的“万有理论”。 第四部分：规范场论与标准模型基础 现代粒子物理学的两大支柱——量子电动力学（QED）和量子色动力学（QCD）——都建立在规范对称性的基础之上。 第十章：规范不变性与规范场论 本章详细阐述了局域规范对称性原理（Local Gauge Symmetry），并展示了它是如何自动导出相互作用的。从U(1)规范群（QED）开始，我们推广到非阿贝尔规范群SU(2)和SU(3)，为弱相互作用和强相互作用的量子场论描述做好了准备。本章详细探讨了Yang-Mills理论的构建及其规范玻色子（胶子、W/Z玻色子）的引入。 第十一章：自发对称性破缺与希格斯机制 为了描述大质量的W和Z玻色子，我们引入了戈德斯通定理（Goldstone’s Theorem）和其在规范场论中的修正——自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking）。本章详细解析了Brout-Englert-Higgs机制，解释了如何通过引入希格斯场，使得规范玻色子获得质量，而保持理论的规范不变性。 第十二章：导向标准模型 在最后一部分，我们将前面学到的所有工具——微扰论、重整化、规范场论和自发对称性破缺——汇集起来，构建量子色动力学（QCD）的基本框架，并简要概述标准模型（Standard Model）的结构，包括夸克和轻子的代入。我们将讨论渐近自由（Asymptotic Freedom）等QCD的关键特性，并对未来可能超越标准模型的方向（如超对称性或引力场的量子化初步探讨）进行展望。 读者对象与本书特点 本书的数学要求较高，要求读者对经典力学、电磁学、高等数学（复分析、群论基础）和初步的量子力学有扎实的掌握。 本书的特点在于： 1. 物理图像优先： 强调每一步数学操作背后的物理意义，而非孤立的代数运算。 2. 全面覆盖： 既包含QFT的基础工具（重整化群、EFT），也涵盖了现代物理学的核心（规范场论、希格斯机制）。 3. 严谨的推导： 对关键步骤（如重整化、费曼规则的导出）进行了详尽且可追溯的推导，适合需要深入理解理论细节的读者。 4. 结构递进： 严格遵循“经典场论 $ ightarrow$ 自由场 $ ightarrow$ 相互作用 $ ightarrow$ 重整化 $ ightarrow$ 规范理论”的逻辑链条，确保学习的连贯性。 《量子场论导论》不仅是一本教科书，更是一份通往现代理论物理最前沿的详细地图。它将引导读者穿越抽象的数学迷宫，最终在量子场论的广阔天地中找到理解自然界基本粒子的精确语言。

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这本书的注释和参考文献部分，简直是为深度研究者准备的一份厚礼。我通常对这类辅助性内容不抱太大期望，但这本书的参考文献列表异常详尽且具有极高的参考价值。它不仅仅是简单地罗列了引用来源，很多关键的文献作者还做了简短的评述，指出了该文献的核心贡献，这对于想要沿着某个研究方向深挖下去的人来说，简直是省去了大量的筛选时间。我发现，通过追踪书中的引用线索，我能够快速定位到该领域内最权威、最核心的研究成果。这种对学术规范的尊重和对知识溯源的严谨性，让这本书的权威性得到了极大的提升。它鼓励了一种探索和求证的精神，让人清楚地知道，任何一个结论都不是凭空出现的，背后都有着坚实的研究积累和不断的学术辩论支撑。

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这本书的深度和广度确实令人印象深刻，它绝对不是那种浅尝辄止的入门读物，而是真正触及了核心的本质。我特别欣赏作者在探讨某个前沿理论时所展现出的那种严谨态度，它不会轻易下结论，而是会列出不同的学派观点，并给出详实的佐证材料，让读者自己去权衡和思考。这种尊重读者的写作方式，极大地激发了我的批判性思维。我感觉自己不是被动地接受知识，而是在和作者进行一场高水平的智力对话。尤其是一些跨学科的知识点融合得非常巧妙，它没有局限于传统的学科边界，而是将不同领域的知识熔于一炉，构建了一个更加宏大和完整的知识体系框架。读完之后，我感觉自己的认知边界被极大地拓宽了，对于很多问题的理解，都有了一种全新的、更具穿透力的视角。

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我必须得说，这本书的叙事方式非常引人入胜，它不像我之前读过的一些教科书那样，上来就是一堆干巴巴的定义和公式，让人望而却步。作者显然花了很多心思去构建一个引人入胜的故事线，每一个章节的过渡都处理得极其自然流畅，读起来完全没有跳跃感或脱节感。它更像是一位经验丰富的大师在娓娓道来，用生动的比喻和贴近生活的例子来解释那些原本听起来高深莫测的概念。比如，它解释某个调节机制时，居然能联想到我们日常生活中遇到的某个生活场景，这种“化大为小，化繁为简”的处理手法，让那些原本抽象的理论瞬间变得鲜活起来，仿佛那些理论就发生在我们身边。我甚至会忍不住在通勤的地铁上，被其中的某个情节或论点深深吸引，以至于忽略了外界的喧嚣，这种沉浸式的阅读体验，在学术类书籍中是极为罕见的。

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说实话，刚开始接触这本书时，我对它的实用价值是持保留态度的，毕竟理论书籍有时候会显得过于“阳春白雪”。然而，随着阅读的深入，我发现它在实际应用层面的指导性是相当扎实的。作者似乎非常懂得如何将理论转化为可操作性的指导方针，书中的案例分析部分，简直就是一本实战手册。每一个案例都经过精心挑选，充分展示了理论在真实世界中是如何发挥作用的，甚至是那些不符合预期的情况，作者也毫不避讳地进行了剖析，解释了偏差产生的原因。这种对“例外”的关注，恰恰体现了作者对事物复杂性的深刻洞察。对于那些希望将所学知识应用于实践的朋友来说，这本书提供的不仅仅是“是什么”，更是“怎么做”的清晰路径图，它的价值远远超出了单纯的学术探讨范畴。

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这本书的装帧设计实在是一绝，拿在手里沉甸甸的，纸张的质感也非常好，那种微微泛黄的色调和细腻的触感，读起来让人感觉非常舒服，仿佛真的沉浸在知识的海洋里。书页的排版也相当用心，字体大小适中，行距留白恰到好处，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。而且，书中的插图和图表，线条清晰，色彩搭配得也很有层次感，那些复杂的结构图在它的演绎下变得直观易懂，这一点对于我这种初学者来说，简直是福音。我记得有一次，我对着一个复杂的系统图研究了很久，这本书里的那张图直接就让我茅塞顿开，它不仅仅是简单的信息堆砌，更是对知识脉络的一种优雅呈现。装帧的硬壳上印着朴素但富有深意的文字，那种低调的奢华感，让这本书在书架上显得格外有分量，每次取阅时，都有一种仪式感，好像我不是在翻阅一本普通的书，而是在开启一个充满智慧的宝藏。

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