Quantum and Statistical Field Theory pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Oxford University Press, USA

作者:Michel Le Bellac

出品人:

页数:608

译者:Barton, G.

出版时间:1992-05-21

价格:USD 99.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780198539643

丛书系列:

图书标签:

量子场论
统计场论
量子力学
粒子物理
凝聚态物理
量子统计
场论
高等教育
物理学
数学物理

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具体描述

Quantum field theory is a fundamental branch of theoretical physics, which in the last 20 years, has led to spectacular progress in our understanding of phase transitions and elementary particle physics. This textbook emphasizes the underlying unity of the concepts and methods used in both domains, and presents in clear language topics such as the pertubative expansion, Feynman diagrams, renormalization, and the renormalization group. It contains detailed applications of critical phenomena to condensed matter physics, such as the calculation of critical exponents and a discussion of the XY model. Applications to particle physics include quantum electrodynamics and chromodynamics, electroweak interactions, and lattice gauge theories. The book is based on courses given over several years on statistical mechanics and field theory, and is written at graduate level. It attempts to guide the reader through a somewhat difficult and sometimes intricate subject. Further it is intended to lead the student up to the level of more advanced textbooks and research articles. A large number of problems are given to measure the reader's understanding.

好的，这是一份关于《量子与统计场论》之外的，内容详尽的图书简介，旨在聚焦于物理学中其他关键领域的经典与前沿理论。 --- 《场论的边界与交汇：从经典引力到凝聚态物质的数学结构》图书简介本书旨在为读者构建一座连接现代理论物理学中几个核心支柱的桥梁，避开量子场论的常规叙事，转而深入探讨经典场论的严谨性、统计力学的深刻洞察，以及场论工具在凝聚态物理中应用的非传统路径。全书围绕“场”这一核心概念展开，但其关注点横跨了从宏观引力到微观多体系统的广阔范围，强调的是支撑这些领域的数学框架和物理直觉的构建。第一部分：广义相对论的几何与拓扑基础本部分将读者引入爱因斯坦广义相对论的数学核心，但着重于其作为一种纯粹的经典场论的结构，而非其与量子力学的结合。我们将详细考察黎曼几何的建立，从度规张量、联络、黎曼曲率张量到里奇张量和爱因斯坦张量的推导过程。重点在于理解引力如何被表述为时空弯曲的几何场。随后，我们将深入探讨拓扑学在引力理论中的角色。这包括对卡坦联络（Cartan connections）的介绍，以及如何利用庞加莱规范理论（Poincaré Gauge Theory）——一种将重力视为规范场处理的框架——来阐明时空自身的内在对称性。我们将分析扭率（Torsion）和非度规性（Non-metricity）如何作为描述物质-能量与时空结构相互作用的额外场量。此部分不涉及量子化尝试，而是聚焦于经典场方程的解的性质，如黑洞解的分类（史瓦西、克尔、雷斯纳-诺德斯特勒姆）及其奇点定理（彭罗斯-霍金）。我们特别关注戈登-达克理论（Göttner-Dahl theory）在描述宇宙学背景下的几何动力学，以及狄拉克-可夫理论（Dirac-Kovalevskaya theory）在模拟极端引力环境中的应用。第二部分：非平衡态统计力学与随机过程本部分将视角转向描述大量粒子系统的统计描述，但将重点放在超越经典热力学平衡态的系统上。我们首先回顾玻尔兹曼输运方程的严格推导及其在稀薄气体中的应用。然而，核心内容将集中于涨落与耗散的联系。我们将详细讨论朗之万动力学和福克-普朗克方程在描述开放系统时的强大能力。这包括对布朗运动的精确建模，以及如何利用格林-久保关系（Kubo formulas）将宏观的输运系数（如电导率、扩散系数）与微观的关联函数联系起来。一个关键的章节将献给马尔可夫链的理论及其在蒙特卡罗方法（Monte Carlo methods）中的应用，特别是Metropolis-Hastings算法和自适应采样技术。我们将分析这些算法的收敛性、混合时间（mixing times）和统计效率，而不是其在量子场论中的特定应用。此外，对非平衡态相变的讨论将涉及活性物质（Active Matter）理论，如Vicsek模型，展示经典粒子的非平衡集体行为如何产生新颖的有序态，这完全独立于量子涨落的引入。第三部分：凝聚态物理中的经典场与规范对称性本部分展示了场论工具，特别是规范场理论的思想，如何在不诉诸量子场论的情况下，成功描述复杂物质的宏观行为。我们将从Ginzburg-Landau (GL) 理论开始，将其视为描述超导电性和超流现象的唯象宏观场论。GL方程本质上是一个非线性薛定谔方程（或一个非线性波动方程），其核心在于对称性自发破缺的概念。我们将深入分析伦敦方程（London equations）如何从GL理论中导出，并用规范场语言解释磁通量钉扎和涡旋结构（Vortices）的拓扑性质。这里的涡旋被视为经典场配置的拓扑缺陷。随后，我们将探讨液晶（Liquid Crystals）理论。液晶的描述依赖于序参量场（如阶张量$Q_{ij}$），它们是描述分子排列的连续场。我们将分析软物质物理学中如何使用弹性理论——一种经典的应力-应变场论——来描述向列相、层列相等相的宏观动力学和缺陷（如扭结和斯米尔诺夫线）。这部分的重点在于如何利用能量密度泛函和变分原理来确定这些软物质系统的稳定配置和动态演化。最后，我们将触及拓扑绝缘体和拓扑半金属的拓扑不变量在能带理论框架下的解释。我们将分析布洛赫矢量在布里渊区中的演化，并引入贝里曲率（Berry Curvature）作为一种规范场强度的经典模拟物，解释其在霍尔效应中的作用，重点放在拓扑不变量的几何意义，而非其量子计算潜力。结论本书的最终目标是展示物理学中“场”概念的普适性和深度，超越了特定的量子框架。通过对几何、随机过程和经典序参量场的细致考察，读者将获得一套强大的、跨越尺度的数学工具箱，用以理解从宇宙的结构到复杂材料内部秩序的形成与演化。本书的严谨性体现在对数学结构的精确把握和对物理直觉的深度挖掘，旨在拓宽理论物理爱好者的视野，使其领略场论思想在更广阔领域中的应用边界。