核-核散射微观光学势理论

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出版者:原子能出版社
作者:马引群
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2008-5-13
价格:38.00
装帧:
isbn号码:9787502240981
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 核聚变
  • 核物理
  • 核散射
  • 光学势
  • 微观模型
  • 量子力学
  • 核反应
  • 有效核力
  • 束流粒子
  • 核结构
  • 理论物理
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具体描述

《量子场论与凝聚态物理》 导言 本书旨在为物理学专业的高年级本科生和研究生提供一套全面而深入的量子场论(QFT)与凝聚态物理(CMP)的理论框架。在现代物理学的版图中,QFT和CMP是两个相互关联、缺一不可的核心分支。QFT为我们理解基本粒子及其相互作用提供了最精确的数学语言,而CMP则利用这些强大的工具来描述宏观物质的集体行为和复杂性质。本书的独特之处在于,它不将两者视为孤立的领域,而是构建一座坚实的桥梁,展示如何利用QFT的深层原理来解决凝聚态物理中那些看似宏观却本质上是量子力学驱动的问题。 第一部分:量子场论基础与路径积分方法 本部分首先回顾经典场论的拉格朗日量密度形式,并引出经典场方程的推导。随后,我们将系统地介绍量子化过程。对于玻色子场,我们将详细讨论正则对易关系下的量子化,并引入对易关系场的概念。对于费米子场,则重点讲解反通勤关系(或称为对易关系)以及费米子场的量子化,包括泡利不相容原理的自然体现。 核心内容将聚焦于费曼路径积分表述。我们首先从一维量子力学系统开始,通过对轨迹的积分来构建路径积分的形式,并详细探讨如何将其推广到场论。路径积分不仅是理论推导的强大工具,尤其在处理非微扰效应和统计力学连接时,其优越性更为显著。我们将深入讨论如何利用路径积分来计算关联函数,并介绍维克效应(Wick rotations)和欧几里得量子场论的概念,这是连接格林函数与统计物理的关键。 在规范场论的介绍中,我们将讨论电磁场(光子)的量子化,引入规范不变性作为基本要求。随后,我们将简要介绍非阿贝尔规范场(如$SU(2)$和$SU(3)$)的基本结构,为理解粒子物理学的标准模型奠定基础,同时也为凝聚态中拓扑缺陷(如磁畴壁)的描述做好铺垫。 第二部分:在相互作用理论中的应用与重整化 一旦引入相互作用项(如$phi^4$理论或量子电动力学QED),精确求解将变得不可能。因此,本部分的核心是微扰论和重整化。我们将详细介绍S矩阵和费曼图的构建,系统地解释费曼规则的每一步含义,并展示如何利用它们计算散射截面和衰变宽度。 重整化理论是量子场论的精髓所在。我们将识别并解释紫外线(UV)发散的物理来源,并严格推导如何通过“截断”和“重整化”过程来消除这些发散。本书将采用“最小减去”和“on-shell”重整化方案,并着重讲解有效场论(EFT)的概念,强调重整化群(RG)的物理意义——即理论描述的尺度依赖性。我们将通过一个具体的例子(如QED中的电子自能)来阐述有效耦合常数的运行行为。 第三部分:凝聚态物理中的场论工具 本部分开始将QFT的抽象工具应用于实际的物质系统。首先,我们将重新审视凝聚态系统中的准粒子概念,并将宏观的集体激发(如声子和激子)用场量来描述。 格林函数与统计力学: 我们将详述在有限温度下的量子场论,引入时间演化算符的虚时间路径积分,并展示如何利用虚时间路径积分和周期性边界条件来计算配分函数。格林函数(或称关联函数)在有限温度下的推广是解决许多热力学和输运问题的关键。我们将详细分析单粒子格林函数在费米子系统中的应用,例如描述电子在晶体中的运动。 紧束缚模型与Nambu-Gor’kov形式: 针对电子在周期势中的运动,我们将从紧束缚模型(Tight-Binding Model)出发,将其自然地转化为一个具有能带结构的量子场论模型。在此基础上,本书将引入对自旋配对系统至关重要的Nambu-Gor’kov形式。我们将详述如何构建超导体的有效拉格朗日量,其中包含描述库珀对的虚粒子场,从而自然地推导出BCS理论的动力学方程。 拓扑相与规范场: 凝聚态物理的现代前沿——拓扑相,是QFT概念的有力展示。我们将从阿哈罗诺夫-玻姆(A-B)效应出发,建立对规范场的直观认识。随后,我们将讨论二维电子气中的量子霍尔效应,利用Chern数来表征拓扑不变量,并展示如何利用Wess-Zumino-Witten (WZW) 项来描述边界上的非微扰激发。 第四部分:相互作用系统的场论处理 本部分探讨如何处理强相互作用的凝聚态系统,这是本书难度和深度最高的区域。 平均场近似与自洽方法: 我们将从Harthree-Fock方法开始,展示如何利用平均场理论来处理粒子间的平均相互作用,并讨论其局限性(如无法描述涨落)。接着,我们将引入更精确的近似方法,如随机相位近似(RPA),用于描述长程的集体激发(如等离子体振荡)。 自旋系统与磁性: 对于磁性系统,我们将讨论Ising模型和Heisenberg模型。利用Grassmann变量和高斯积分,我们将展示如何对非相互作用的费米子进行对角化,并引入“副本技巧”(Replica Trick)来处理无序系统,如无序Ising模型。对于自旋系统,我们将使用Bosonization或Sine-Gordon模型来处理一维强关联系统,展示如何将费米子系统转化为一个具有非平凡拓扑的有效理论。 非微扰方法与非平衡态:最后,本书将探讨非微扰效应在凝聚态中的重要性。我们将简要介绍如何利用凝聚态系统中的“拓扑畴壁”或“即时子”(instantons)来理解磁通量穿透或量子隧穿效应。同时,本书将对非平衡态下的场论处理进行展望,介绍如何利用有限时间路径积分和Keldysh(凯尔迪什)形式的格林函数来处理开放系统的量子输运问题,为理解量子器件中的非线性响应打下基础。 总结 本书力求在深度和广度上达到平衡,确保读者不仅掌握量子场论的数学技巧,更能理解这些技巧在描述从基本粒子到复杂材料中的物质行为时所展现出的巨大威力。通过贯穿全书的统一语言——量子场论——本书旨在培养读者对现代理论物理前沿问题的深刻洞察力和解决问题的能力。

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“核-核散射微观光学势理论”——这个书名瞬间就抓住了我的眼球,让我联想到无数关于原子核相互作用的奥秘。作为一名对核物理怀有浓厚兴趣的读者,我一直对如何从微观层面理解核-核散射现象感到好奇。我特别期待书中能够深入阐述“微观光学势”的构建过程。究竟是如何将复杂的核子-核子相互作用,经过一系列严谨的理论推导和平均化处理,最终转化为一个能够描述整个原子核散射行为的有效势的呢?我希望书中能够详细介绍构建微观光学势所依赖的微观核力模型,例如,是否会涵盖介子交换理论、有效场论,甚至是更深层次的夸克-胶子相互作用模型?这些模型在描述核力在不同距离下的特性,如吸引、排斥、自旋-依赖性等方面,又有哪些独到之处?同时,我也非常好奇书中将如何处理多体核系统的复杂性,例如,是否会提及G-matrix方法、Bethe-Goldstone方程,或者其他先进的多体理论技术来获得有效的微观光学势?光学势的虚部,往往反映了散射过程中发生的吸收现象,如核反应、核形变等,我期待书中能对虚部的计算和物理意义有深入的探讨。这本书的价值,将在于它能否为我提供一个系统、严谨、且富有洞察力的理论框架,让我能够更深刻地理解核-核散射的微观机制,并为我未来的研究工作提供坚实的理论基础。

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这本书的题目“核-核散射微观光学势理论”,如同一个精确的导航,为我指引了深入核物理腹地的航向。我之所以如此期待,是因为“微观光学势”这个概念,在我看来,是连接微观核力本质与宏观散射现象的桥梁。我渴望在这本书中,找到关于这个桥梁是如何被建造的详尽蓝图。具体来说,我非常好奇,书中将如何从最基础的核子-核子相互作用出发,通过复杂的理论推导,构建出能够描述原子核之间相互作用的微观光学势。是否会详细介绍各种微观核力模型,例如以介子交换为基础的模型,或者基于量子色动力学(QCD)的有效场论方法?这些模型在描述不同距离下的核力性质,如吸引、排斥、自旋-轨道耦合等,又分别有哪些精妙之处?而光学势的构建,必然涉及到对多体核系统的平均化和有效化处理,我期待书中能够深入阐述这些数学和物理上的技巧,例如,是否会提及G-matrix方法、BDM(Brueckner-Dukemake-Mizutani)方法,或者其他更为先进的理论手段?同时,我希望书中能详细讲解光学势的虚部所蕴含的物理意义,它如何反映了散射过程中发生的各种非弹性过程,例如核子激发、核子转移、核的内爆等等。这本书的价值,将在于它能否为我提供一个清晰、系统、且富有深度的理论框架,让我能够从微观层面理解核-核散射的本质,并为我未来在该领域的研究提供强大的理论武器和灵感。

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这本书的书名,乍一听就带着一种深邃的专业感,仿佛打开了一扇通往原子核内部奥秘的大门。作为一名求知欲旺盛的读者,我对“微观光学势”这个概念尤其感到着迷。它意味着我们不再仅仅停留在宏观的、现象层面的描述,而是要深入到原子核相互作用的根本,去探寻那些支配核子之间嬉戏的微观规律。我非常好奇,书中是如何将复杂的核相互作用,例如核子-核子相互作用的各种模型,如介子交换模型、有效场论等,巧妙地融入到光学势的构建过程中去的。是否会详细讲解各种微观核力的性质,比如它们的长程吸引和短程排斥特性,以及如何将其转化为一个描述原子核整体运动的有效势?我期待书中能够清晰地阐述,微观光学势是如何通过对大量的多体核子相互作用进行平均化处理,最终形成一个能够描述原子核作为整体散射行为的势能函数的。这个过程本身就是一个极具挑战性的理论工作,涉及到复杂的量子多体理论和近似方法。书中是否会涉及诸如Faddeev方程、Bethe-Goldstone方程等在构建微观势过程中常用的数学工具?而光学势的“光学”二字,又暗示着它与光波散射的类比,这种类比是否能够帮助我们更直观地理解核散射现象?我希望书中能够深入探讨,微观光学势在处理不同能量下的核-核散射问题时,其形式和参数是如何演变的。在低能区域,核子间的相互作用可能更加显性,而在高能区域,是否会出现新的有效相互作用或者需要考虑更多微观过程?这本书的价值,就在于它能否为我们提供一个清晰、系统、且富有洞察力的框架,去理解和分析核-核散射这一复杂而又至关重要的核物理现象,并为我们进一步探索更深层次的核结构和核反应机理打下坚实的基础。

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这本书的题目“核-核散射微观光学势理论”,仿佛一座灯塔,照亮了我探索核物理世界中一个重要而复杂的领域。我对于“微观光学势”这个概念一直充满求知欲,它预示着我们将要深入到原子核相互作用的底层逻辑,而非仅仅停留在现象的描述。我非常期待书中能够详尽地解析,如何从最基本的核子-核子相互作用出发,通过复杂的数学和物理方法,构建出能够描述原子核之间散射行为的微观光学势。是否会深入探讨各种微观核力模型,例如,以介子交换为基础的理论,或者基于量子色动力学(QCD)的有效场论?这些模型在描述核力在不同距离下的性质,如吸引、排斥、以及核力的量子数依赖性方面,又有哪些精妙之处?更重要的是,我希望书中能够清晰地阐述,如何将这些微观的、多体的相互作用,通过某种“平均化”或“有效化”的手段,转化为一个可以直接应用于散射方程的光学势。这个转化过程,想必涉及到大量的理论推导和近似处理,我期待看到其中详实的数学步骤,例如,是否会涉及G-matrix方法、DMEFT(Density Matrix Expansion of Effective Field Theory)或者其他现代的核结构理论?而光学势的虚部,往往蕴含着散射过程中发生的各种非弹性通道的信息,我希望书中能够对虚部的计算和其物理意义进行深入的剖析。这本书的意义,在于它能否为我提供一个系统、严谨、且具有前瞻性的理论工具,让我能够更深刻地理解核-核散射的微观本质,并为我在核物理领域的研究提供坚实的理论支撑。

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“核-核散射微观光学势理论”——仅仅是书名,就足以激发我对这个领域的无限遐想。作为一名长期关注核物理研究的爱好者,我深知微观光学势在理解原子核碰撞过程中的关键作用。我尤其好奇,书中将如何从最基础的核子-核子相互作用出发,逐步构建起描述整个原子核散射的微观光学势。这其中必然涉及到复杂的量子多体理论和近似方法,我期待书中能够详细阐述这些理论工具。例如,是否会深入讲解如何利用费曼图、格林函数等方法来计算核子-核子散射的散射振幅,并在此基础上推导出有效的光学势?光学势的虚部,通常用来描述散射过程中的吸收,即原子核发生形变、分裂或内激发的概率,我希望书中能对虚部的计算和物理意义有深入的探讨。此外,我非常期待书中能够介绍不同能量尺度下微观光学势的演变规律。在低能区域,原子核的相互作用可能更侧重于长程吸引和短程排斥的叠加,而随着能量的升高,是否会出现新的效应,例如核物质的压缩、核物质相变的迹象,以及这些效应又如何体现在微观光学势的形式和参数上?书中是否会提供具体的核-核散射事例,例如质子-质子散射、α粒子-原子核散射,甚至是重离子碰撞中的弹性散射和非弹性散射,并运用微观光学势理论来解释这些实验现象?我希望这本书能够提供一套完整的理论框架,帮助我理解微观层面核力如何影响宏观的散射行为,并为我未来的研究工作提供有力的理论支撑和方向指引。

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“核-核散射微观光学势理论”——这个题目本身就充满了学术的厚重感和科学的探索精神,让我迫不及待地想一探究竟。作为一名对原子核内部世界充满好奇的读者,我一直渴望理解核子之间的相互作用是如何最终导致宏观的核-核散射现象的。我特别期待书中能够详细阐述“微观光学势”是如何被构建出来的。它并非凭空而来,而是源于对最基本的核子-核子相互作用的深刻理解。我希望书中能够详细介绍各种描述核子-核子相互作用的微观模型,例如,是侧重于经典的介子交换模型,还是会引入更现代的有效场论方法?这些模型在描述核力的吸引、排斥、自旋依赖性等关键特征时,又有哪些独特的贡献?而光学势的推导,必然涉及到对复杂的量子多体系统进行平均化和有效化处理,我期待书中能够深入讲解这些数学和物理上的技巧,例如,是否会提及G-matrix方法、BDM(Brueckner-Dukemake-Mizutani)方法,或者其他现代的多体理论手段?同时,我非常好奇书中将如何处理光学势的虚部,它往往反映了散射过程中发生的各种非弹性过程,例如核子的激发、核的形变、甚至核的破裂,我希望书中能够对虚部的计算和其物理意义有深入的探讨。这本书的价值,将在于它能否为我提供一个清晰、系统、且富有洞察力的理论框架,让我能够从微观层面理解核-核散射的复杂性,并为我未来在该领域的研究提供强大的理论武器和灵感。

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当我看到这本书的书名“核-核散射微观光学势理论”时,我的脑海中立刻浮现出无数的疑问和期待。作为一名长期关注核物理进展的读者,我深知微观光学势理论在理解原子核相互作用中的重要地位。这本书似乎将聚焦于这一核心理论,详细阐述其背后的物理思想和数学框架。我特别感兴趣的是,书中会如何处理核-核散射过程中极其复杂的动力学。毕竟,原子核并非简单的点粒子,而是由众多核子组成的复杂量子多体系统。那么,如何从核子-核子相互作用的基石出发,构建出一个能够有效描述整个原子核散射行为的“光学势”呢?我希望书中能够深入讲解,构建微观光学势所依赖的各种微观核力模型,例如,是否会涵盖介子交换理论、夸克-胶子模型等前沿的核力理论?这些模型在描述短程和长程相互作用时,又有什么样的特点和优势?而光学势的推导过程,必然涉及到大量的多体理论方法,我期待书中能够详细介绍这些方法,比如如何利用格林函数方法、平均场理论或者微扰理论来获得有效的光学势。它是否会提供不同层面的光学势,例如,从最基础的核子-核子相互作用出发,到描述核子束缚态的有效势,再到最终形成描述整个原子核散射的微观光学势?这些不同层次的推导和联系,将帮助我建立起一个完整的理论图景。此外,我希望能看到书中对微观光学势在实际核物理研究中的应用进行深入探讨。例如,它如何被用于解释和预测质子-质子散射、α粒子-原子核散射,乃至更复杂的重离子碰撞过程?在这些应用中,微观光学势的哪些特性起到了决定性的作用?它是否能够成功地描述实验中观察到的散射截面、角分布以及其他重要的物理量?这本书的出版,无疑将为我理解核-核散射这一现象提供一个强大而系统的理论工具,并指引我深入探索核物理更广阔的天地。

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这本书的出现,无疑为核物理研究领域注入了一股新鲜的血液,我怀着无比期待的心情翻开了它。书名“核-核散射微观光学势理论”本身就充满了学术的严谨和探索的深度,预示着我们将要踏上一段深入理解原子核相互作用本质的旅程。作为一名对核物理怀有浓厚兴趣的读者,我一直对核-核散射现象背后的微观机制感到好奇,而光学势模型作为一种描述这类现象的强大工具,更是激发了我探究的欲望。这本书的出现,仿佛为我搭建了一个坚实的桥梁,让我得以从微观层面深入理解核力的复杂性,以及原子核在碰撞过程中所展现出的奇妙行为。我期待着书中能够详细阐述微观光学势是如何构建的,它又如何有效地捕捉到核-核散射过程中的关键信息。比如,书中是否会详细介绍构建微观光学势所依赖的核相互作用势模型?这些模型在描述多体核系统时,又面临着怎样的挑战?而光学势本身,是如何通过对微观相互作用的平均化和有效化来简化散射问题的?我渴望看到书中对这些核心问题的深入剖析,通过详实的理论推导和清晰的数学表述,帮助我构建起对这一领域的全面认知。同时,我也希望书中能够提供一些典型的核-核散射事例,通过这些实例来展示微观光学势理论的强大应用能力。例如,在描述质子-质子散射、α粒子-原子核散射,甚至是重离子碰撞等不同能量和不同体系下的散射现象时,微观光学势模型能否展现出其独特的优势?它在预测散射截面、角分布等关键物理量方面,又有哪些精确的成果?这些实际的应用案例,将极大地增强我对理论的理解,并激发我将所学知识应用于实际研究的信心。这本书不仅仅是理论的堆砌,更应该是一次深入的学术启迪,一次对核物理前沿问题的系统性梳理,一次对未来研究方向的有力指引。我迫不及待地想通过阅读这本书,深入领略核-核散射微观光学势理论的魅力。

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这本书的书名“核-核散射微观光学势理论”,对我来说,仿佛开启了一扇通往原子核相互作用深层奥秘的大门。作为一名对核物理充满热情的读者,我一直试图寻找一种能够从根本上理解核-核散射现象的理论框架,而“微观光学势”这个概念,正是这种理论的精髓所在。我迫切希望书中能够详细地解析,如何从最底层的核子-核子相互作用出发,经过严谨的理论推导和精妙的数学近似,最终构建出能够描述整个原子核作为复合粒子散射行为的“光学势”。这其中必然涉及到对各种微观核力模型的深入理解,我期待书中能详细介绍这些模型,例如,是否会涵盖介子交换理论、夸克-胶子模型,以及它们在描述核力在不同距离下的特性,如吸引、排斥、以及自旋-轨道耦合等方面的独到之处?更重要的是,我希望书中能够清晰地阐述,如何将复杂的、多体的核相互作用,通过某种“平均化”或“有效化”的手段,转化为一个可以直接应用于散射方程的光学势。这个过程本身就充满了理论上的挑战,我期待看到其中详实的数学推导步骤,例如,是否会提及G-matrix方法、DMEFT(Density Matrix Expansion of Effective Field Theory)或者其他现代的核结构理论?同时,光学势的虚部,往往蕴含着散射过程中发生的各种非弹性通道的信息,我希望书中能够对虚部的计算和其物理意义进行深入的剖析,例如,它如何反映了核物质的集体激发、核反应的发生率等。这本书的意义,将体现在它能否为我提供一个系统、严谨、且富有前瞻性的理论工具,让我能够更深刻地理解核-核散射的微观本质,并为我未来在该领域的研究提供坚实的理论支撑。

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这本书的书名“核-核散射微观光学势理论”,就像一个精确的定位,瞬间将我的注意力锁定在核物理领域最核心且最具挑战性的课题之一。作为一名渴望深入理解原子核相互作用本质的读者,我对“微观光学势”这个概念一直充满敬畏和好奇。它究竟是如何从最底层的核子-核子相互作用,经过一系列复杂的理论推导和平均化过程,最终形成一个能够宏观描述原子核之间散射行为的有效势呢?我期待书中能够详细解析构建微观光学势所依据的微观核相互作用模型。是否会深入探讨各种核力模型的优点与局限,例如,是侧重于介子交换模型,还是会引入更现代的有效场论方法?这些模型如何能够准确地捕捉到核力在不同距离下的吸引和排斥特性?更重要的是,书中是否会清晰地阐述,如何将这些复杂的微观相互作用,通过某种“平均化”或“有效化”的手段,转化为一个可以用在薛定谔方程中的光学势?这个转化过程本身就充满了智慧和技巧,我希望能看到其中详实的数学推导过程,例如,如何处理核子之间的关联效应,以及如何引入光学势中的虚部来描述吸收过程?我非常期待书中能够提供不同种类的微观光学势模型,例如,是否会讨论基于G-matrix方法、DMEFT(Density Matrix Expansion of Effective Field Theory)方法,或者其他先进的理论框架下的光学势?它们在处理不同质量数、不同能量的核-核散射体系时,分别有哪些优势和适用范围?这本书的价值,将体现在它能否为我提供一个系统、深入、且具有前瞻性的理论框架,让我能够更深刻地理解核-核散射现象的微观本质,并为我未来在该领域的研究提供坚实的理论基础和研究思路。

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