Perspectives in Lattice Qcd pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Kuramashi, Yoshinobu 编

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2008-3

价格:$ 208.00

装帧:HRD

isbn号码:9789812700001

丛书系列:

图书标签:

• Lattice QCD
• Quantum Chromodynamics
• Hadron Physics
• Nuclear Physics
• Computational Physics
• Theoretical Physics
• Particle Physics
• Relativistic Quantum Mechanics
• Strong Interaction
• Gauge Theory

深入探索量子场论与强相互作用的边界：一本聚焦现代粒子物理学前沿的综合性著作 《量子场论的演化：从规范场到非微扰效应》 本书旨在为高等物理研究生、理论物理学家以及对粒子物理学和量子场论（QFT）有深入了解的研究人员，提供一个全面、深入且聚焦于当前研究热点的理论框架。我们避开了对经典或基础QFT概念的冗余回顾，而是直接深入到现代理论物理学面临的最具挑战性和前沿性的领域。 全书的结构设计旨在构建一条清晰的逻辑链条，从微观粒子的基本描述出发，逐步过渡到处理强相互作用体系所必需的复杂数学工具和现象学模型。我们重点关注非微扰效应和有限温度/密度下的场论，这些是理解夸克-胶子等离子体（QGP）、重离子碰撞以及高能密度物态的关键。 --- 第一部分：超越微扰论的规范场论工具箱 本部分致力于介绍和深化那些在微扰论框架下难以处理的量子场论工具。我们认为，要真正理解强相互作用的性质，必须掌握处理无穷大、重整化群流程的精细结构，以及在特定约束条件下如何有效应用这些理论。 第一章：有效场论（EFT）的精细化与模型构建 本章不再停留于简单的线性EFT构造，而是聚焦于非线性Sigma模型和手征微扰理论（Chiral Perturbation Theory, $chi$PT）的更高阶修正。我们将详细推导在不同能标下截断误差的系统性分析，并探讨如何将重夸克有效理论（HQET）与$chi$PT相结合，以精确描述重子衰变和介子谱。重点讨论了对$N_f=2+1$夸克系统中$chi$PT参数的现代拟合方法，特别是利用晶格QCD的输出来约束低能有效参数空间的最新进展。 第二章：非阿贝尔规范场的非微扰重整化与对称性恢复 本章核心在于如何处理非阿贝尔群（如$SU(3)_C$）在非微扰区域的复杂性。我们深入研究了格点规范理论（Lattice Gauge Theory, LGT）中重整化方案的选择对物理结果的敏感性。具体内容包括： 1. 流体力学限制下的重整化流：探讨如何构建能保证流体力学极限中对称性被精确保留的重整化群流。 2. 非微扰格点正则化下的夸克-胶子关联函数：重点分析Wilson环的精确计算方法，及其在计算禁闭势（Static Potential）中的贡献和系统误差分析（如夸克禁闭的精确界定）。 3. 软/软/硬（S/S/H）分解在高能散射中的应用：在处理高能碰撞时，如何有效地将长程、短程物理分离，并引入精确计算的非微扰输入。 --- 第二部分：极端条件下的量子场论：有限温度与密度 强相互作用物质在极端温度（如宇宙早期）或极端密度（如中子星内部）下的行为是当前理论物理学的核心难题。本部分将完全脱离零温场论的舒适区，转向涉及热力学平均和费米子统计的复杂性。 第三章：热场论（TFT）中的重整化与相变 我们将严格审视热场论中的Takahashi-Ward恒等式和有限温度下的重整化。重点讨论： 1. 零频率模的贡献与费曼图的拓扑结构：解析费曼图在虚时间轴上的周期性边界条件所带来的新奇结构，特别是零频率（Matsubara frequency $omega_n=0$）模式对夸克禁闭和对称性恢复的独特影响。 2. 渐近自由的有限温度修正：精确计算QCD在有限温度下的$eta$函数，以及它如何影响相变温度的估计。 3. 高温下的对称性恢复：详细分析了温度如何导致手征对称性的精确恢复，并探讨了早期宇宙中重子生成（Baryogenesis）的场论模型，其中涉及CP破坏项的温度依赖性。 第四章：夸克-胶子等离子体（QGP）的输运系数与有效场论 本章关注如何利用QFT工具来预测和解释QGP的集体行为。我们不侧重于现象学模型（如流体力学方程），而是深入探究其微观基础。 1. Kubo公式与输运系数的计算：精确推导并应用Kubo公式来计算剪切粘滞系数($eta$)、热导率($kappa$)。我们将重点分析如何利用高频近似（Hard Thermal Loop, HTL）展开来处理这些微扰计算中的发散问题，并指出何时HTL不足以描述真实系统的行为。 2. 半热化动力学与玻尔兹曼方程的场论基础：介绍如何从量子涨落和散射截面出发，严格推导出玻尔兹曼输运方程。重点是平均场近似与二体散射项之间的关系，以及如何引入小的不变量（如小质量夸克对产生）对输运系数的修正。 3. 格子玻尔兹曼方法（Lattice Boltzmann Method, LBM）在QFT中的应用潜力：探讨如何将LBM的概念与蒙特卡洛模拟相结合，以更有效地探索高维度的输运系数空间。 --- 第三部分：强相互作用的几何与拓扑结构 本部分将目光投向规范场的拓扑性质及其在凝聚态物理和强相互作用现象学中的应用，特别是与磁场、手性磁效应相关的研究。 第五章：规范场的拓扑荷与瞬子/瞬子真空 本章聚焦于非平凡拓扑结构（如Instantons）对QCD真空的影响。 1. Atiyah-Singer指标定理在QCD中的体现：阐述拓扑荷与零能模式之间的关系，并探讨如何利用这些结构来解释QCD中$eta'$介子的质量。 2. Adler-Bell-Jackiw (ABJ) 异常的精确处理：在非零拓扑荷背景下，分析手征异常如何影响光子的衰变和夸克扇区的耦合。 3. 非平凡真空结构与磁场耦合：详细分析在强磁场下QCD真空的基态变化，特别是磁场诱导的真空极化和手征磁效应（Chiral Magnetic Effect, CME）的微观机制。 第六章：强相互作用系统的低能有效理论：弦与膜的映射 本章将现代弦理论和几何化工具引入到对强相互作用的理解中，作为对传统费米子/玻色子描述的补充。 1. AdS/CFT对强相互作用的启发：探讨如何利用反德西特/共形场对偶（AdS/CFT）来计算强耦合体系（如QGP）的输运系数（如著名的$eta/s$比值），并严格分析该映射在有限温度和有限电荷密度下的适用范围和局限性。 2. 全息模型中的畴壁和涡旋：利用几何模型来描述强耦合系统中可能存在的拓扑缺陷，及其在早期宇宙冷却过程中的作用。 本书的叙述风格严谨、数学推导详尽，旨在提供一个坚实的理论基础，使读者能够直接进入当前量子场论研究的最前沿，解决那些尚未被完善解决的理论难题。每章末尾均附有对最新文献的深入评论与挑战性问题的提出。

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