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好的，这是一本名为《量子场论导论》的图书简介，内容详尽，旨在吸引对理论物理前沿感兴趣的读者： --- 《量子场论导论：从基础到前沿探索》 作者：[此处可填写真实作者姓名，例如：张伟 教授] 出版社：[此处可填写真实出版社名称，例如：高等教育出版社] 装帧：精装 / 16开 定价：[此处可填写真实定价] ISBN：[此处可填写真实ISBN] 本书特色与内容概述： 《量子场论导论》旨在为物理学专业本科高年级学生、研究生以及对理论物理有浓厚兴趣的科研人员，提供一套深入、系统且与现代物理研究紧密接轨的量子场论学习资源。本书摒弃了传统教材中过于冗长或偏重特定模型的叙述方式，专注于构建清晰的物理图像和严谨的数学框架，确保读者能够扎实掌握量子场论（QFT）的核心思想和技术工具。 第一部分：理论基石与经典场论的重塑 (Foundations and Classical Field Theory) 本书的开篇部分，我们首先回顾和巩固了狭义相对论与经典场论（如电磁场、标量场）的必要知识。不同于标准的经典力学教材，我们侧重于从拉格朗日密度和哈密顿密度出发，建立起协变性在场论中的核心地位。 相对论性回顾与自然单位制： 详细讨论了洛伦兹群的表示，并引入标准自然单位制（$hbar=c=1$），强调物理量的纲量（scaling）特性。 经典场论的构造： 深入探讨了自由标量场（Klein-Gordon场）和自由狄拉克场（费米子场）的拉格朗日密度，推导出欧拉-拉格朗日方程。尤其注重能量-动量张量（Stress-Energy Tensor）的构造，及其在守恒定律和能量密度解释上的关键作用。 规范场理论的萌芽： 在引入电磁场（光子场）时，本书并非直接照搬麦克斯韦方程，而是从局部规范不变性原理出发，自然地推导出电磁相互作用，为后续的量子电动力学（QED）打下坚实的原理基础。 第二部分：从经典到量子的飞跃——正规化与费曼图 (Quantization and Feynman Diagrams) 这是本书的核心篇章，重点讲解如何实现从经典场到量子场的转变，即正则量子化和路径积分表述。 正则量子化（Canonical Quantization）： 详细演示了如何对玻色子场和费米子场进行对易关系和反对易关系（Commutation/Anti-commutation Relations）的推广。读者将清晰地理解为什么玻色子遵循玻色-爱因斯坦统计，而费米子遵循费米-狄拉克统计，以及自旋-统计定理的初步体现。 粒子诠释与产生/湮灭算符： 深入分析了傅里叶分解如何自然地引出粒子的产生（creation）和湮灭（annihilation）算符，阐明量子场论中“粒子”的真正含义——场的激发态。 路径积分表述（Path Integral Formulation）： 路径积分方法作为现代场论的基石，需要独立且深入的讨论。本书详细介绍了生成泛函（Generating Functional）$Z[J]$ 的构造，并展示了它如何统一地处理散射振幅的计算。费曼图的每条线、每个顶点都与路径积分中的特定项直接关联，提供了直观的计算指导。 费曼规则的推导与应用： 从生成泛函出发，系统地推导出自由场论和相互作用场论的费曼规则，并辅以具体的例子（如电子-电子散射）进行实战演练。 第三部分：相互作用、微扰论与重整化 (Interactions, Perturbation Theory, and Renormalization) 当我们将相互作用引入自由场论时，困难便随之而来。本部分着重于处理无穷大问题和物理量的有效定义。 微扰论与S矩阵： 详细介绍Dyson级数和S矩阵的微扰展开，这是计算散射截面的标准方法。 无穷大的起源与发散类型： 明确区分紫外（UV）发散和红外（IR）发散的物理来源。 重整化程序（Renormalization）： 引入正则化（Regularization）技术（如维度正则化）来暂时处理无穷大，随后详细阐述重整化的概念——通过将裸参数（Bare Parameters）与无穷大的“自能”部分关联起来，从而得到有限且可测量的物理量。本书强调重整化不是“掩盖错误”，而是理论描述有效性范围的体现。 重整化群（Renormalization Group - RG）： 引入跑动耦合常数（Running Coupling Constants）的概念。RG方程（如Callan-Symanzik方程）的介绍，将使读者理解物理参数如何依赖于观测尺度，这是现代粒子物理和凝聚态物理的关键思想。 第四部分：非阿贝尔规范场论与标准模型的结构 (Non-Abelian Gauge Theories and the Standard Model Framework) 本部分将理论提升到描述强、弱、电磁相互作用的基础——非阿贝尔规范场论的高度。 杨-米尔斯理论（Yang-Mills Theory）： 从抽象的李代数结构出发，构建非阿贝尔拉格朗日量。重点讨论了规范场自相互作用的必要性，以及规范群（如SU(N)）的表示论在理解场论中的作用。 量子色动力学（QCD）的初步介绍： 探讨夸克和胶子的相互作用，尤其关注渐近自由（Asymptotic Freedom）的物理图像及其对高能对撞实验的预测能力。 自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking, SSB）： 详细讲解Goldstone定理在规范场论中的修正——希格斯机制。这部分内容对于理解电弱统一理论至关重要。 有效场论（Effective Field Theory, EFT）的视角： 简要介绍如何利用EFT的框架来处理理论中未知的更高能级物理，强调QFT作为一种工具的普适性。 本书的教学特点： 1. 数学严谨性与物理直观的平衡： 我们力求在保证数学推导无懈可击的同时，始终回归到具体的物理图像，避免陷入纯粹的数学游戏。 2. 丰富的习题设计： 每一章后都附有难度递进的习题，涵盖了从基础计算到前沿概念的理解性考察，部分习题附有详细解答提示。 3. 代码辅助（选配）： 部分章节提供了使用Python/Mathematica进行费曼图积分数值计算的示例代码，帮助读者体验现代计算物理工具。 适用读者对象： 本书适合已掌握量子力学（包括角动量理论）和狭义相对论，并对高等数学（复变函数、群论初步）有一定基础的读者。它是理论物理、粒子物理、凝聚态物理及相关交叉学科研究生和高年级本科生的理想教材，也是科研人员快速回顾和深入理解QFT核心概念的绝佳参考书。 ---
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