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出版者:

作者:Morandi, G.; Ercolessi, E.; Napoli, F.

出品人:

页数:648

译者:

出版时间:2001-12

价格:451.00元

装帧:

isbn号码:9789810244774

丛书系列:

图书标签:

• 统计力学7
• 物理
• 统计物理
• 统计力学
• 热力学
• 物理学
• 凝聚态物理
• 量子统计
• 平衡态
• 非平衡态
• 相变
• 涨落

好的，这是一本关于《量子场论导论》的图书简介，旨在详细介绍该领域的核心概念、方法和应用，内容详实，不涉及任何统计力学的知识点，力求自然流畅，避免痕迹。 --- 量子场论导论：从基本原理到前沿探索 作者：[此处可留空，或想象一位资深物理学家] 出版社：[此处可留空，或想象一家权威学术出版社] ISBN：[此处可留空] 内容简介 《量子场论导论》是一部全面且深入的教材，旨在为物理学研究生和高年级本科生提供理解现代理论物理基石——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）的坚实基础。本书摒弃了传统教材中对早期历史发展的过多纠缠，专注于构建一个连贯、自洽且现代的理论框架，使读者能够快速掌握运用量子场论解决实际物理问题的核心工具和思维方式。 本书的叙事结构旨在引导读者从经典场论出发，平稳过渡到量子化过程，最终实现对基本粒子及其相互作用的精确描述。我们坚信，理解量子场论的关键在于掌握其基础的拉格朗日形式以及规范对称性在构建物理理论中的决定性作用。 第一部分：经典场与正则量子化 本书伊始，我们将从经典场论的基石——拉格朗日密度出发。详细阐述了变分原理如何导出场的运动方程（欧拉-拉格朗日方程），以及诺特定理（Noether's Theorem）在连接对称性与守恒量方面的核心地位。这部分内容不仅回顾了经典电动力学的背景，更重要的是，它为后续的量子化奠定了数学和概念上的准备。 随后，我们进入正则量子化的严谨过程。本书细致地阐述了如何将经典场视为无限自由度的谐振子系统，通过引入对易关系（或反对易关系，取决于粒子的统计性质），实现从经典到量子的飞跃。我们详细分析了自由标量场（如Klein-Gordon场）的量子化，并引入了产生算符和湮灭算符的概念，清晰地构建了粒子态的Fock空间。读者将在此阶段深刻理解“粒子”在量子场论中并非基本实体，而是激发态的表达。 第二部分：相对论性量子场与自旋 一旦掌握了标量场的量子化，本书将扩展到更具物理现实意义的场。我们深入探讨了狄拉克场（描述费米子，如电子）的量子化。这要求我们处理自旋的概念，并严格遵守泡利不相容原理，即狄拉克场的量子化必须基于反对易关系。本书对费米子的统计本质及其与自旋的内在联系进行了深入的辨析。 紧接着，我们将处理玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的根本区别，并清晰阐述自旋统计定理的深刻物理含义。随后，引入电磁场的量子化，即光子的描述。虽然光子是无质量的规范玻色子，但其量子化过程涉及矢量场的处理，需要引入规范选择（如洛伦兹规范或库仑规范）来确保理论的物理完备性，并处理非物理极化态的清除。 第三部分：相互作用、微扰论与重整化 本书的核心挑战，也是量子场论最强大的应用领域，在于处理相互作用。我们引入相互作用绘景，并使用Dyson级数来系统地展开薛定谔方程的解。这直接导向了费曼图的构建。 费曼图不仅仅是计算工具，它们是理解粒子相互作用拓扑结构的直观语言。我们将系统地讲解如何根据Dyson级数的每一项，构造出相应的费曼图规则，并解释其在四种基本相互作用中的应用。 然而，早期的微扰计算很快就会遇到无穷大的问题。本书用大量的篇幅和清晰的逻辑，详细介绍了重整化的物理思想和数学技术。我们区分了发散的来源（紫外发散），并阐述了跑动耦合常数的概念。通过引入正则化（如维度正则化）和重整化群（Renormalization Group, RG）的概念，读者将学会如何从一个“裸”的、不物理的理论参数，提取出在特定能标下可观测的有效参数。这部分内容是连接理论与实验的桥梁。 第四部分：规范场论与标准模型基础 理解现代粒子物理的精髓，必须掌握规范场论。本书将理论框架提升到处理局部规范对称性的层面。我们详细解释了如何通过要求拉格朗日量在局部变换下保持不变，自然地导出规范玻色子（如光子、W和Z玻色子）的存在，以及它们与物质场的耦合强度。 随后，本书将焦点转向杨-米尔斯理论（非阿贝尔规范理论），这是描述强相互作用和弱相互作用的基础。我们探讨了规范场的非线性特性，以及禁闭（Confinement）和渐近自由（Asymptotic Freedom）等关键现象的理论描述。 最后，我们将这些工具应用于描述电弱相互作用，并深入讨论自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking）的机制，特别是希格斯机制如何为规范玻色子（W和Z）赋予质量，同时保持规范理论的内在一致性。 目标读者与特色 本书的特色在于： 1. 严谨性与直观性并重： 强调数学推导的严谨性，同时辅以大量的物理图像和图示来加深理解。 2. 现代视角： 聚焦于现代QFT的规范场论框架，而非过分依赖早期的路径积分方法（路径积分作为补充工具在附录中介绍）。 3. 计算技能培养： 提供了大量详尽的计算示例，特别是费曼图和重整化程序的具体操作步骤。 通过学习《量子场论导论》，读者将不仅掌握描述基本粒子世界所需的理论语言，更能为进一步深入研究粒子物理、凝聚态物理中的量子场论应用（如拓扑绝缘体、超导机制等）打下不可动摇的根基。

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说实话，拿到这本书的时候，我其实有点犯怵，因为它散发着一股浓浓的“学术重器”的味道。我期待的是那种能激发灵感的、充满洞察力的阐述，而不是纯粹的公式堆砌，但这本书似乎更倾向于后者，至少在前三分之一的内容是这样。它的语言风格非常精炼，有时候甚至显得有些冷峻，每一个句子似乎都承载着精确的物理意义，不容许丝毫的模糊。我花了很长时间去消化关于正则系综和巨正则系综的讲解。作者的处理方式是先给出数学框架，然后才开始探讨物理图像，这对我这种更偏爱先建立直观理解的读者来说，初期适应起来比较困难。书里插图不多，主要依赖文字的逻辑推演来支撑体系，这对读者的抽象思维能力要求极高。我感觉作者似乎默认读者已经具备了相当的数学基础，对高等微积分和线性代数已经十分熟悉，所以他跳过了很多“基础知识回顾”的步骤。这本书更像是一本给专业人士准备的工具箱，里面的工具非常齐全且精良，但你需要自己去琢磨如何将这些工具精确地应用到你的具体问题上，而不是期待工具箱会自动教你怎么使用。

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最近在整理手边的几本物理读物，发现这本《统计力学》的装帧虽然传统，但内容组织上却有其独到之处，尤其是在处理非平衡态问题时展现出的广度令人印象深刻。通常很多入门教材在讲完平衡态后就戛然而止了，但这本书明显更进一步，它花了相当大的篇幅去探讨诸如弛豫过程、涨落-耗散定理这类更接近实际实验物理的范畴。我特别欣赏作者在引入这些复杂概念时所采取的渐进式策略，比如，他会先从一个简化的、理想化的模型开始，展示问题的核心矛盾，然后再逐步引入修正项和更精细的理论工具。这种“剥洋葱”式的讲解方式，虽然慢热，但一旦深入进去，会发现对物理现象的理解变得极其透彻。读到这部分时，我甚至会忍不住拿来对照我工作中的一些数据分析问题，思考是否能用书中的统计方法来构建更稳健的模型。唯一的遗憾是，有些高级的数值模拟方法介绍得略显保守，似乎更侧重解析解的严谨性而非计算物理的灵活性。

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我必须承认，这本书的阅读体验充满了挑战性，但每一次突破难关后的成就感也是无与伦比的。我花了近一个月的时间才勉强啃完关于玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的部分，尤其是处理简谐振子和自由电子气时所涉及的精确求和技巧，简直是数学技巧的集中展示。作者在行文风格上非常严谨，几乎没有出现任何带有个人情感色彩的表达，一切都以物理定律的必然性为基石。然而，这种严谨性也带来了一个潜在的问题：对于初学者来说，这本书的“可读性”略显不足。它不适合那种想在闲暇之余随便翻翻，希望获得一些“灵感”的读者。它要求的是一种近乎于“沉浸式”的学习状态，你必须完全投入到那个由分子、原子和概率构成的微观世界中去。我发现，如果我跳过了任何一个中间步骤，后续的理论推导就会像多米诺骨牌一样迅速崩塌，迫使我必须回溯，重新梳理前面的逻辑链条。这本书是真正意义上的“内功心法”，强调的是基础的深度和广度。

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这本封面设计得相当朴素，乍一看还以为是哪个老派教科书的重印版，但翻开目录，才发现内容厚度着实惊人，估计得有不少硬骨头要啃。我之前对这方面涉猎不多，只是略知皮毛，所以这次抱着“恶补”的心态入手。刚开始读引言部分，作者的叙事节奏就显得非常沉稳，仿佛一位经验老到的教授在给你沏茶，不急不躁地引导你进入他构建的理论世界。他对基本概念的引入，比如宏观和微观态的区分，处理得极为细致，生怕读者跟不上。我特别留意了关于熵的定义和统计解释那几章，作者没有简单地抛出公式，而是花了大量篇幅去论证为什么必须用统计的视角去看待热力学第二定律，这对于理解微观粒子集合的概率性本质非常有帮助。当然，我也得承认，有些推导过程，特别是涉及到大量积分和求和的部分，确实需要静下心来，对照着草稿纸一笔一划地跟着走，否则很容易在某个环节迷失方向。不过，整体阅读体验是扎实的，它不是那种追求花哨讲解的书，而是脚踏实地地把基础打牢，让人感觉自己正在一步步攀登一座坚固的知识高山。这本书的价值就在于，它强迫你思考，而不是仅仅接受结论。

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与其他市面上流行的、侧重于用现代物理语言重新诠释经典热力学的教材相比，这本书显得更加“古典”，但绝非过时。它非常忠实于统计物理学的起源和发展脉络，对麦克斯韦、玻尔兹曼等先驱的工作给予了充分的尊重和详细的阐述。我最喜欢的部分是关于“时间对称性破缺”的讨论，作者没有直接给出结论，而是通过分析布朗运动和不可逆过程的统计描述，引导读者自己去体会时间之箭的微妙之处。这种引导式的教学方法，虽然耗费篇幅较长，但却极大地增强了读者的物理直觉。书中对特定系统的具体应用案例，比如黑体辐射的推导，也处理得非常清晰，从经典理论的失败（紫外灾难）到量子化的必然性，过渡得非常自然，逻辑衔接得天衣无缝。这本书给我的感觉是，它不仅仅是在传授知识，更是在传授一种科学研究的方法论——即如何从看似杂乱无章的微观运动中，提炼出普适的、支配宏观世界的规律。

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