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出版者:

作者:Dreizler, Reiner M.; Ludde, Cora S.;

出品人:

页数:402

译者:

出版时间:

价格:765.00 元

装帧:

isbn号码:9783642111372

丛书系列:

图书标签:

• Theoretical
• Springer
• Mechanics
• 2011
• 理论力学
• 经典力学
• 力学
• 物理学
• 本科教材
• 大学物理
• 牛顿力学
• 拉格朗日力学
• 哈密顿力学
• 动力学

好的，这是一份针对一本名为《Theoretical Mechanics》的图书的不包含该书内容的图书简介，旨在提供一份详尽且地道的介绍文字，聚焦于其他可能存在的、与“理论力学”相关的领域或主题，以确保简介内容与您提及的书名完全无关，同时保持专业性和可读性。 --- 《量子场论导论：从场论基础到粒子物理前沿》 一部探索微观世界基本规律的综合性著作 主题聚焦： 量子场论、粒子物理标准模型、规范场论基础、费曼图与微扰计算、拓扑场论初步概念。 目标读者： 高年级物理本科生、研究生、致力于理论物理研究的科研人员。 篇幅导言： 在二十世纪物理学的宏伟叙事中，经典力学的辉煌逐渐让位于对更深层次实在的探求。当我们深入到原子核的尺度，牛顿的定律和拉格朗日-哈密顿的优雅虽然依旧是重要的分析工具，却已无法完整描述物质与能量在最基本层面上的交互。本书，《量子场论导论：从场论基础到粒子物理前沿》，正是为了填补这一知识鸿沟而创作的。它并非对经典力学体系的复述或拓展，而是以一种革命性的视角，将量子力学的原理与狭义相对论的框架融为一体，构建起描述基本粒子及其相互作用的现代物理学基石——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）。 --- 第一部分：场论的量子化基础与相对论的融合 本书的开篇，首先坚定地将读者带离了经典场论的直观世界，直奔量子化的核心。我们深知，要理解粒子如何产生、湮灭以及相互转化，必须抛弃“粒子”作为基本实体的观念，转而将“场”视为宇宙的基本构成单元。 （一）经典场论的复习与深化： 在回顾了经典的电磁场和标量场理论（如Klein-Gordon场）之后，我们将着重分析其在洛伦兹变换下的协变性要求。本章详述了泊松括号到对易子（Commutator）的过渡，这是从哈密顿力学到量子化叙事的关键一步。我们细致探讨了连续对称性与守恒量之间的深刻联系，为后续的诺特定理在场论中的应用打下坚实的基础。 （二）正则量子化与自由场： 这是全书最核心的技术篇章之一。我们将详细阐述对玻色场和费米场进行正则量子化的具体步骤。对于玻色子，我们引入了产生算符和湮灭算符的概念，并推导出它们在 Fock 空间（粒子态空间）上的作用机制。对于费米子，引入了反交换关系（Anti-Commutation Relations）是不可或缺的，这保证了泡利不相容原理的内在一致性。读者将在此处清晰地看到，为什么光子、电子等基本粒子，天然地以“量子”的形式出现，它们是场激发的不分彼此的包。 （三）相对论性量子力学遗留问题与QFT的必要性： 在引入相对论性量子力学（如Dirac方程）后，我们并未就此止步。本章将系统地剖析负能解的问题、概率解释的困难，以及如何通过“填满”狄拉克海（或更现代的诠释）来理解反物质的存在。我们证明了，只有在量子场论的框架下，物质与能量的相互转换才能得到自然且自洽的描述。 --- 第二部分：相互作用、费曼图与微扰理论 自由场的描述仅触及物理图景的冰山一角。物质之所以相互作用，是因为场之间存在耦合项。本书的第二部分，将聚焦于如何处理这些复杂的相互作用。 （四）相互作用绘景与S矩阵： 我们将详细介绍Dyson级数展开，这是处理相互作用的数学基石。S矩阵（散射矩阵）被定义为在无穷远处粒子态到无穷远处粒子态的演化算符，它直接关系到实验可测量的截面和衰变率。本部分将深入讨论如何构造一个物理上合理的S矩阵，并强调其幺正性（Unitarity）对概率守恒的绝对要求。 （五）费曼图的艺术与规则： 费曼图不仅是一种计算工具，更是一种直观理解粒子相互作用的语言。我们将系统地推导出不同类型的费曼图（例如，电子-电子散射、光子-电子散射）所对应的精确规则。从内部线（传播子）、顶点因子到外部线，每一步的数学表示都与拉格朗日密度中的特定项严格对应。读者将通过大量的实例，掌握如何根据给定的物理过程，迅速构建出相应的费曼图，并将其转化为可计算的积分表达式。 （六）基础散射过程的微扰计算： 结合前述的规则，我们将选取几个基础且重要的过程进行手把手的计算练习。例如，汤姆孙散射（低能光子-电子散射）的经典对易计算，以及更具挑战性的Møller散射（电子-电子的洛伦兹不变散射）。这些计算将带领读者领略微扰论的强大威力，同时也为下一部分的“麻烦”做铺垫。 --- 第三部分：从理论的挑战到现代物理的基石 在微扰计算中，我们不可避免地遇到了无穷大的问题——不可重整化的发散。本书的第三部分，正是关于如何驯服这些无穷大，并最终建立起描述电磁力、弱核力和强核力的现代理论。 （七）处理发散：重整化序论： 这是QFT中最富争议也最精妙的部分。我们将清晰地区分紫外（UV）发散和红外（IR）发散。UV发散的出现，迫使我们引入“裸参数”的概念，并通过“重整化”过程，将物理可观测的参数（如电子的电荷和质量）定义为与重整化标度 $mu$ 相关的量。本章将以量子电动力学（QED）为例，展示如何完成一阶的重整化，并计算出著名的兰姆位移（Lamb Shift）和反常磁矩（Anomalous Magnetic Moment），这些理论预言与实验的惊人吻合，是QFT最伟大的胜利之一。 （八）规范场论与标准模型初探： 量子场论的最终目标是理解基本力的本质。本书将引入规范不变性作为构建相互作用理论的先决条件。我们详细分析了U(1)规范对称性如何自然地产生光子，以及SU(2) $ imes$ U(1) 规范对称性如何作为电弱统一理论的数学框架。虽然本书不是一本专门的粒子物理教材，但它将简要介绍希格斯机制的核心思想，解释基本粒子如何获得质量，并为读者理解完整的粒子物理标准模型（强、弱、电磁力统一理论）打下坚实的规范场论基础。 （九）超越微扰：拓扑与非微扰场论的展望： 最后，本书将简要介绍一些超越标准微扰理论的现代课题，例如拓扑场论（Topology in Field Theory）中的基本概念，以及非微扰效应（如瞬子 Solitons）在某些理论中的重要性，为有志于深入研究的读者指明方向。 结语： 《量子场论导论》力求以严谨的数学推导、清晰的物理图像和丰富的计算实例，带领读者跨越从相对论到量子物理的“深渊”。掌握量子场论，即是掌握了现代物理学家描述宇宙万物最基础的语言。

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这本书的装帧设计真是令人惊艳，封面采用的是一种哑光材质，触感温和，上面的书名“Theoretical Mechanics”以一种低调而又优雅的烫金字体呈现，在光线下微微闪烁，显得格外有质感。整体配色偏向深邃的蓝色，如同浩瀚的宇宙，又或是沉静的知识海洋，让人一眼便能感受到其学术的厚重感。翻开书页，纸张的选用也十分讲究，不是那种泛着廉价光泽的漂白纸，而是略带米黄的道林纸，不仅对视力友好，散发出的淡淡墨香也增添了几分阅读的仪式感。即使我还没有真正深入书中的内容，仅仅是手握着它，就能感受到一种被精心打磨过的艺术品般的触感。我喜欢这种将内容与形式完美结合的图书，它不仅仅是一本承载知识的载体，更是一件可以珍藏的艺术品，足以摆放在书架上，成为一道独特的风景线。从包装到印刷，再到纸张的触感，每一个细节都透露着出版方的用心，这让我对接下来的阅读充满了期待，相信书中的知识也如同这精美的外壳一样，值得细细品味。

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我一直对宇宙的运行规律充满了好奇，从小就喜欢仰望星空，幻想着那些遥远的星球是如何在引力的作用下相互牵引，构成一幅宏大的运动画卷。这本书，光是名字就足够吸引我了，它似乎承诺要揭示那些隐藏在现象背后的深层原理。我设想，它会从最基本的物理概念出发，比如质点、刚体，然后层层递进，讲解惯性、动量、能量等关键概念，并通过严谨的数学推导，展示这些概念如何解释日常生活中乃至天体运动的各种现象。也许书中会涉及达朗贝尔原理、拉格朗日方程、哈密顿方程这些我只在科幻电影和科普文章中模糊听过的名词，但我相信，一本名为“Theoretical Mechanics”的书，定会将这些抽象的概念以一种清晰、逻辑严谨的方式呈现出来，帮助我理解那些看似复杂却又无比优美的物理定律。我希望能从中获得一种对世界运作方式的更深刻洞察，不再仅仅是做一个被动的观察者，而是能够通过理解其背后的力学原理，去感知和欣赏宇宙的壮丽与和谐。

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对于我这个常常在生活中遇到各种“力”的挑战的人来说，这本书简直是救星。想想看，搬家时如何最省力地移动家具？开车时如何更安全地转弯？甚至是打羽毛球时，如何才能让球飞得又快又准？这些看似琐碎的生活场景，背后都隐藏着深刻的力学原理。我期待这本书能提供一些实用的知识，让我能够将理论与实践相结合，用科学的眼光去分析和解决这些生活中的“难题”。也许书中会讲解到不同形状和材质的物体在受力时产生的形变，以及如何通过改变施力点或施力方向来达到最佳效果。我希望它能用通俗易懂的语言，结合生动形象的图示，帮助我理解这些复杂的力学概念，而不是仅仅堆砌公式和定理。如果读完这本书，我能更好地理解为什么有些设计更符合人体工程学，为什么有些结构更坚固，那将是莫大的收获。我希望它能让我成为一个更“懂行”的生活者，用物理的智慧，让生活变得更轻松、更高效。

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作为一个对机械设计领域有着浓厚兴趣的爱好者，我一直在寻找能够系统性地提升我这方面知识储备的读物。虽然我对一些基础的工程学概念有所了解，但我总觉得在“力学”这一块，我的知识体系还不够完整和扎实。我希望这本《Theoretical Mechanics》能够填补我的这一块短板，为我提供坚实的理论基础。我设想，书中会详细阐述各种力的性质、力的合成与分解、以及物体在不同受力状态下的平衡条件。我希望它能深入讲解刚体的转动、惯性矩、以及角动量守恒等概念，因为这些都对机械结构的稳定性、运动的精确性至关重要。也许书中还会涉及一些关于材料力学的基础内容，例如应力、应变，以及材料的屈服强度和抗拉强度等，这些信息对于评估机械部件的可靠性和寿命有着直接的影响。我期待它能让我对各种机械装置的内部运作原理有一个更深刻、更全面的认识，从而在我的设计实践中，能够做出更合理、更科学的决策。

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在我过往的学习经历中，物理学一直是一个既令人着迷又颇具挑战的科目。那些抽象的公式和定理，有时确实让人望而却步，尤其是在面对一些需要深入理解其内在逻辑的问题时。我希望这本“Theoretical Mechanics”能够成为我的一盏明灯，帮助我穿越那些迷雾，清晰地掌握理论力学的核心要义。我设想，它会从牛顿三大定律这样最基础的公理出发，逐步引导读者进入更为广阔的力学世界。也许书中会对每一个概念的由来、每一定理的推导过程都进行细致的阐述，帮助我理解其背后的思想逻辑和数学支撑。我尤其希望能看到书中是如何将抽象的数学语言转化为对现实世界物理解释的桥梁，让那些冷冰冰的数字和符号，变得鲜活起来，能够生动地描绘出物体的运动状态和相互作用。我期望的不仅仅是记住几个公式，而是能够真正理解力学这门学科的精髓，培养出独立分析和解决物理问题的能力。

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