An Introduction To Relativistic Quantum Field Theory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Dover Pubns

作者:Schweber, Silvan S.

出品人:

页数:913

译者:

出版时间:2005-6

价格:$ 56.44

装帧:Pap

isbn号码:9780486442280

丛书系列:Dover Books on Physics

图书标签:

• 量子场论
• 相对论
• 量子力学
• 粒子物理
• 费曼图
• 重整化
• 路径积分
• 狄拉克方程
• 规范场论
• 真空极化

好的，以下是一本关于“相对论量子场论导论”的图书简介，该简介旨在深入阐述该领域的基础概念、方法论和重要应用，而不涉及具体书籍内容，并且力求自然流畅、信息密度高。 --- 书名：相对论量子场论导论：从经典场到量子涨落的理论构建 内容简介 本书旨在为物理学、数学物理以及相关工程领域的读者提供一个全面而深入的相对论量子场论（Relativistic Quantum Field Theory, RQFT）框架。我们构建的理论路径强调从经典场论的几何结构和平坦时空下的洛伦兹对称性出发，逐步过渡到量化过程，最终揭示自然界在微观尺度上，时间和空间如何以一种非直观的方式耦合作用。本书的叙述侧重于概念的精确性、数学工具的系统性引入以及物理图像的清晰构建，而非单纯的公式堆砌。 第一部分：经典场论与对称性基础 理论的起点在于对经典场论的严格回顾。我们首先考察标量场、旋量场和张量场在闵可夫斯基时空中的动力学描述。重点在于拉格朗日密度形式的建立及其与欧拉-拉格朗日方程的联系。拉格朗日量的形式不仅仅是计算运动方程的工具，更是对称性原理的载体。 对称性与守恒律： 诺特定理在场论中的应用是贯穿全书的核心。我们详细探讨了平移、旋转以及洛伦兹变换下的不变性，如何直接导出能量-动量张量、角动量张量以及庞加莱代数。理解庞加莱群（Poincaré Group）的表示论，是理解自由量子场论中粒子概念的基础。我们分析了不可约表示（即质量和自旋）的分类，这为后续的量子化过程奠定了坚实的物理基础。 约束与正则量子化： 在引入了哈密顿量的概念后，我们探讨了如何从正则对易关系出发，将经典场量提升为算符。这一步标志着从确定的经典场值向概率性的量子涨落的转变。对于自由场，我们详细推导了其在薛定谔绘景和狄拉克绘景下的演化，并明确了粒子（激发态）的产生和湮灭算符的定义及其对玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的内在要求。 第二部分：相对论性量子化与粒子解释 相对论效应使得“粒子”的概念变得复杂。在量子场论中，粒子不再是基本实体，而是特定状态下的激发。 路径积分表述： 我们引入路径积分（Path Integral）方法作为与正则量子化互补且在处理相互作用时更为强大的工具。路径积分的构建，特别是在洛伦兹不变性下的泛函积分，为理解关联函数和微分散析提供了新的视角。它自然地将费曼图的概念与理论的构建联系起来。 因果性与场算符： 洛伦兹协变性要求物理量（如关联函数）必须满足因果律。我们深入分析了时间排序算符（Time-ordering Operator）和因果传播子（Causal Propagator）的构造，解释了为什么只有满足洛伦兹协变性的场论才能保证在任何惯性系下，对空间类间隔的观测不会影响过去对未来的影响。 自旋与统计： 自旋统计定理是RQFT的一个核心非微扰结果。本书将详细论证，在满足洛伦兹协变性、因果性和正定能量的前提下，具有整数自旋的场必须是玻色子，而具有半奇数自旋的场必须是费米子。这一定理从根本上统一了玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克统计的起源。 第三部分：相互作用场论与微扰展开 描述真实物理世界需要引入相互作用。我们通过最小耦合原理将相互作用项引入拉格朗日量，并转向微扰理论进行处理。 相互作用绘景与S矩阵： 在相互作用场论中，薛定谔绘景变得不便，我们转向相互作用绘景。核心工具是S矩阵（散射矩阵），它描述了渐进态（自由粒子）之间的演化概率。S矩阵的微扰展开是计算散射截面和衰变率的基石。 费曼图与计算规则： 费曼图作为S矩阵展开的图形化表示，是理解并计算高阶修正的强大语言。本书将系统地推导出不同类型的费曼图所对应的精确代数规则，包括内线（传播子）、顶点因子（相互作用强度）和积分（循环带来的不确定性）。这些规则是连接抽象的场论符号与可观测物理量（如散射振幅）的桥梁。 量子场论的挑战：正则化与重整化： 微扰展开的必然结果是引入了紫外（UV）发散——在计算高阶循环图时出现的无穷大。本书将详细探讨如何通过正则化（Regularization）技术暂时处理这些无穷大。随后，我们将重点阐述重整化（Renormalization）的物理思想：区分物理上不可观测的裸参数和通过实验校准的重整化参数。我们讨论了可重整化理论的特征，以及这种过程在多大程度上保留了理论的预测能力。 第四部分：规范场论导论 本书最后一部分将目光投向描述基本相互作用的现代框架——规范场论。 局部对称性： 我们从对全局对称性进行局部化（Local Gauging）的构建过程出发，阐述了规范不变性原理如何必然地要求引入新的玻色子（规范玻色子）来传递相互作用。 非阿贝尔规范场： 相比于描述电磁学的阿贝尔（U(1)）理论，描述强核力和弱核力的非阿贝尔（如SU(2)和SU(3)）规范场论具有更丰富的结构，包括规范玻色子之间的自相互作用。我们将探讨这些结构对物理现象的深远影响，例如渐近自由的初步概念。 通过这一系列从基础到前沿的系统性论述，读者将能够掌握描述从电子到光子、再到夸克和胶子等基本粒子相互作用的理论基础，为深入研究粒子物理学、凝聚态物理中的低能有效场论打下坚实的基础。本书的目的是培养读者对相对论量子涨落的深刻直觉，并熟练运用场论的数学工具解决物理问题。

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