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出版者:人民衛生

作者:吳博威

出品人:

頁數:372

译者:

出版時間:2007-8

價格:36.00元

裝幀:

isbn號碼:9787117089456

叢書系列:

圖書標籤:

• 生理學
• 醫學
• 生物學
• 生命科學
• 健康
• 人體
• 細胞
• 組織
• 器官
• 係統

好的，這是一份關於一本名為《量子場論導論》的圖書簡介，字數約為1500字，旨在詳細介紹其內容而不涉及您提到的《生理學》一書。 --- 《量子場論導論：從基礎到前沿》圖書簡介 作者： [此處可填寫真實作者姓名或留空] 齣版社： [此處可填寫真實齣版社名稱或留空] ISBN： [此處可填寫真實ISBN或留空] 定價： [此處可填寫真實定價或留空] --- 內容概要 《量子場論導論：從基礎到前沿》是一部旨在為物理學研究生、高年級本科生以及對理論物理有深入興趣的科研人員提供全麵而嚴謹的量子場論（Quantum Field Theory, QFT）基礎知識的專著。本書的核心目標是構建一座堅實的橋梁，連接經典的場論概念、量子力學的原理，以及現代粒子物理學和凝聚態物理學的核心理論框架。全書結構清晰，從最基本的經典場論迴顧開始，逐步深入到相對論量子場論的構建、微擾論的應用、重整化理論的精妙之處，最終觸及當今理論研究的前沿課題。 本書的敘事邏輯遵循瞭物理學的發現曆程和教學的邏輯習慣：先確立背景和工具，再發展核心理論，最後展示其實際應用與挑戰。我們力求在保持數學嚴謹性的同時，注重物理圖像的清晰闡釋，避免純粹的數學推導堆砌，使讀者能夠深刻理解物理定律在量子場論框架下的自然演化。 第一部分：經典場論的基石與迴歸 本書的開篇聚焦於經典場論，這是理解量子場論的必要前奏。我們並未將此部分視為簡單的復習，而是將其視為引入現代概念的“準備工作”。 第一章：拉格朗日力學與哈密頓力學迴顧 本章首先迴顧瞭牛頓力學在處理多體係統時的局限性，繼而詳細闡述瞭基於作用量原理的拉格朗日力學。重點討論瞭歐拉-拉格朗日方程在連續係統中的推廣，導齣瞭經典場論的運動方程。隨後，基於對能量-動量張量的深入分析，引齣瞭諾特定理（Noether's Theorem）——這一連接對稱性與守恒量的基本定理，並將其應用於時空和平坦空間中的各種對稱性。 第二章：相對論性經典場論 進入狹義相對論的範疇，本章將場論的概念嵌入到閔可夫斯基時空中。我們著重探討瞭洛倫茲協變性（Lorentz Covariance）的要求，並推導瞭描述不同自鏇粒子（標量場、鏇量場和矢量場）的相對論性拉格朗日密度，例如剋萊因-戈登（Klein-Gordon）方程、狄拉剋（Dirac）方程和描述電磁場的麥剋斯韋方程組（以規範場論的視角初步引入）。 第三章：正則量子化方法 這是從經典到量子的關鍵一步。本章詳細介紹瞭正則對易關係（Canonical Commutation Relations）在場論中的應用。通過對自由標量場進行哈密頓密度分析和正規排序（Normal Ordering），我們成功地將經典場算符提升為量子算符，並展示瞭這些算符如何産生和湮滅粒子——奠定瞭量子態是粒子態疊加這一核心觀念。本章也包含瞭對狄拉剋鏇量場的正則量子化，並引入瞭費米子（Fermi-Dirac統計）的反對易關係。 第二部分：相對論量子場論的構建與散射分析 在奠定瞭基本工具之後，本書進入量子場論的核心——如何處理相互作用。 第四章：相互作用的引入與微擾論 實際物理世界充滿相互作用。本章介紹如何通過在拉格朗日密度中添加相互作用項來描述粒子間的耦閤。隨後，我們係統地介紹瞭費曼（Feynman）的微擾方法，這是計算量子過程概率幅的基石。詳細推導瞭時間演化算符在相互作用繪景中的展開，並闡明瞭費曼圖的物理意義——它們是微擾級數中各項的直觀圖形錶示。 第五章：費曼規則與散射矩陣 本章專注於將理論轉化為可計算的物理量。我們詳細推導瞭各種基本相互作用（例如量子電動力學QED中的電子-光子散射）的費曼規則。重點分析瞭S矩陣（散射矩陣）的構建及其與散射截麵、衰變率的聯係。通過具體的例子，讀者將學會如何使用費曼圖計算實際物理過程中發生的概率。 第六章：傳播子與關聯函數 傳播子（Propagator）是量子場論的“瑞士軍刀”。本章深入探討瞭真空到真空的轉變概率與關聯函數的數學構造。我們詳細討論瞭格林函數（Green's Functions）在描述粒子傳播中的作用，並闡述瞭維剋定理（Wick's Theorem）在計算高階關聯函數時的實用性。 第三部分：重整化與理論的自洽性 量子場論在微擾展開的高階計算中不可避免地會遇到無窮大。本部分是全書的技術核心，旨在揭示這些無窮大並非理論的缺陷，而是其完備性的標誌。 第七章：無窮大與發散的根源 本章明確指齣瞭發散（Divergences）的兩種主要類型：紫外發散（UV divergences，源於短距離/高動量行為）和紅外發散（IR divergences，與軟光子或質量無窮小有關）。通過深入分析高階費曼圖，讀者將直觀理解這些無窮大是如何産生的。 第八章：重整化程序 這是全書最關鍵的技術章節。我們係統地介紹瞭處理紫外發散的兩種主流方法：正則化（Regularization）——特彆是維度正則化（Dimensional Regularization）——和重整化（Renormalization）。我們將“裸量”（Bare Quantities）與“物理量”（Physical Quantities）區分開來，並展示如何通過吸收無窮大到重新定義參數（質量、電荷）中，使理論的預測在有限的物理觀測值下保持有限。 第九章：重整化群與有效場論 重整化不僅僅是消除無窮大，它更是一種深刻的物理思想——尺度依賴性。本章介紹瞭重整化群（Renormalization Group, RG）的概念，闡明瞭耦閤常數如何隨著能量尺度（或距離）的變化而變化（跑動耦閤）。這自然引齣瞭有效場論（Effective Field Theory, EFT）的概念，展示瞭QFT如何作為描述特定能量尺度現象的框架，而非必須描述所有尺度物理的“萬有理論”。 第四部分：規範場論與標準模型基礎 現代粒子物理學的兩大支柱——量子電動力學（QED）和量子色動力學（QCD）——都建立在規範對稱性的基礎之上。 第十章：規範不變性與規範場論 本章詳細闡述瞭局域規範對稱性原理（Local Gauge Symmetry），並展示瞭它是如何自動導齣相互作用的。從U(1)規範群（QED）開始，我們推廣到非阿貝爾規範群SU(2)和SU(3)，為弱相互作用和強相互作用的量子場論描述做好瞭準備。本章詳細探討瞭Yang-Mills理論的構建及其規範玻色子（膠子、W/Z玻色子）的引入。 第十一章：自發對稱性破缺與希格斯機製 為瞭描述大質量的W和Z玻色子，我們引入瞭戈德斯通定理（Goldstone’s Theorem）和其在規範場論中的修正——自發對稱性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking）。本章詳細解析瞭Brout-Englert-Higgs機製，解釋瞭如何通過引入希格斯場，使得規範玻色子獲得質量，而保持理論的規範不變性。 第十二章：導嚮標準模型 在最後一部分，我們將前麵學到的所有工具——微擾論、重整化、規範場論和自發對稱性破缺——匯集起來，構建量子色動力學（QCD）的基本框架，並簡要概述標準模型（Standard Model）的結構，包括誇剋和輕子的代入。我們將討論漸近自由（Asymptotic Freedom）等QCD的關鍵特性，並對未來可能超越標準模型的方嚮（如超對稱性或引力場的量子化初步探討）進行展望。 讀者對象與本書特點 本書的數學要求較高，要求讀者對經典力學、電磁學、高等數學（復分析、群論基礎）和初步的量子力學有紮實的掌握。 本書的特點在於： 1. 物理圖像優先： 強調每一步數學操作背後的物理意義，而非孤立的代數運算。 2. 全麵覆蓋： 既包含QFT的基礎工具（重整化群、EFT），也涵蓋瞭現代物理學的核心（規範場論、希格斯機製）。 3. 嚴謹的推導： 對關鍵步驟（如重整化、費曼規則的導齣）進行瞭詳盡且可追溯的推導，適閤需要深入理解理論細節的讀者。 4. 結構遞進： 嚴格遵循“經典場論 $ ightarrow$ 自由場 $ ightarrow$ 相互作用 $ ightarrow$ 重整化 $ ightarrow$ 規範理論”的邏輯鏈條，確保學習的連貫性。 《量子場論導論》不僅是一本教科書，更是一份通往現代理論物理最前沿的詳細地圖。它將引導讀者穿越抽象的數學迷宮，最終在量子場論的廣闊天地中找到理解自然界基本粒子的精確語言。

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說實話，剛開始接觸這本書時，我對它的實用價值是持保留態度的，畢竟理論書籍有時候會顯得過於“陽春白雪”。然而，隨著閱讀的深入，我發現它在實際應用層麵的指導性是相當紮實的。作者似乎非常懂得如何將理論轉化為可操作性的指導方針，書中的案例分析部分，簡直就是一本實戰手冊。每一個案例都經過精心挑選，充分展示瞭理論在真實世界中是如何發揮作用的，甚至是那些不符閤預期的情況，作者也毫不避諱地進行瞭剖析，解釋瞭偏差産生的原因。這種對“例外”的關注，恰恰體現瞭作者對事物復雜性的深刻洞察。對於那些希望將所學知識應用於實踐的朋友來說，這本書提供的不僅僅是“是什麼”，更是“怎麼做”的清晰路徑圖，它的價值遠遠超齣瞭單純的學術探討範疇。

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我必須得說，這本書的敘事方式非常引人入勝，它不像我之前讀過的一些教科書那樣，上來就是一堆乾巴巴的定義和公式，讓人望而卻步。作者顯然花瞭很多心思去構建一個引人入勝的故事綫，每一個章節的過渡都處理得極其自然流暢，讀起來完全沒有跳躍感或脫節感。它更像是一位經驗豐富的大師在娓娓道來，用生動的比喻和貼近生活的例子來解釋那些原本聽起來高深莫測的概念。比如，它解釋某個調節機製時，居然能聯想到我們日常生活中遇到的某個生活場景，這種“化大為小，化繁為簡”的處理手法，讓那些原本抽象的理論瞬間變得鮮活起來，仿佛那些理論就發生在我們身邊。我甚至會忍不住在通勤的地鐵上，被其中的某個情節或論點深深吸引，以至於忽略瞭外界的喧囂，這種沉浸式的閱讀體驗，在學術類書籍中是極為罕見的。

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這本書的裝幀設計實在是一絕，拿在手裏沉甸甸的，紙張的質感也非常好，那種微微泛黃的色調和細膩的觸感，讀起來讓人感覺非常舒服，仿佛真的沉浸在知識的海洋裏。書頁的排版也相當用心，字體大小適中，行距留白恰到好處，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到明顯的疲勞。而且，書中的插圖和圖錶，綫條清晰，色彩搭配得也很有層次感，那些復雜的結構圖在它的演繹下變得直觀易懂，這一點對於我這種初學者來說，簡直是福音。我記得有一次，我對著一個復雜的係統圖研究瞭很久，這本書裏的那張圖直接就讓我茅塞頓開，它不僅僅是簡單的信息堆砌，更是對知識脈絡的一種優雅呈現。裝幀的硬殼上印著樸素但富有深意的文字，那種低調的奢華感，讓這本書在書架上顯得格外有分量，每次取閱時，都有一種儀式感，好像我不是在翻閱一本普通的書，而是在開啓一個充滿智慧的寶藏。

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這本書的注釋和參考文獻部分，簡直是為深度研究者準備的一份厚禮。我通常對這類輔助性內容不抱太大期望，但這本書的參考文獻列錶異常詳盡且具有極高的參考價值。它不僅僅是簡單地羅列瞭引用來源，很多關鍵的文獻作者還做瞭簡短的評述，指齣瞭該文獻的核心貢獻，這對於想要沿著某個研究方嚮深挖下去的人來說，簡直是省去瞭大量的篩選時間。我發現，通過追蹤書中的引用綫索，我能夠快速定位到該領域內最權威、最核心的研究成果。這種對學術規範的尊重和對知識溯源的嚴謹性，讓這本書的權威性得到瞭極大的提升。它鼓勵瞭一種探索和求證的精神，讓人清楚地知道，任何一個結論都不是憑空齣現的，背後都有著堅實的研究積纍和不斷的學術辯論支撐。

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這本書的深度和廣度確實令人印象深刻，它絕對不是那種淺嘗輒止的入門讀物，而是真正觸及瞭核心的本質。我特彆欣賞作者在探討某個前沿理論時所展現齣的那種嚴謹態度，它不會輕易下結論，而是會列齣不同的學派觀點，並給齣詳實的佐證材料，讓讀者自己去權衡和思考。這種尊重讀者的寫作方式，極大地激發瞭我的批判性思維。我感覺自己不是被動地接受知識，而是在和作者進行一場高水平的智力對話。尤其是一些跨學科的知識點融閤得非常巧妙，它沒有局限於傳統的學科邊界，而是將不同領域的知識熔於一爐，構建瞭一個更加宏大和完整的知識體係框架。讀完之後，我感覺自己的認知邊界被極大地拓寬瞭，對於很多問題的理解，都有瞭一種全新的、更具穿透力的視角。

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