Field Theory in Particle Physics, Volume 1 (North-Holland Personal Library)

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出版者:North Holland
作者:B. de Wit
出品人:
页数:502
译者:
出版时间:1986-08-01
价格:USD 73.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780444869999
丛书系列:
图书标签:
  • Field Theory
  • Particle Physics
  • Quantum Field Theory
  • Physics
  • Theoretical Physics
  • North-Holland
  • Personal Library
  • Modern Physics
  • High Energy Physics
  • Relativistic Quantum Mechanics
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具体描述

``Field Theory in Particle Physics'' is an introduction to the use of

relativistic field theory in particle physics. The authors explain the principal

concepts of perturbative field theory and demonstrate their application in

practical situations. The material presented in this book has been tested

extensively in courses and the book is written in a lucid and engaging style.

Many interesting problems are included at the end of each chapter, both to test

the understanding of the subject matter and to further amplify the ideas in the

text. The authors have taken great care to make their presentation as

self-contained as possible by adding several appendices.

好的,这是一份为您的图书《Field Theory in Particle Physics, Volume 1 (North-Holland Personal Library)》撰写的、不包含原书内容的详细图书简介。 深入探索粒子物理学的基石:量子场论的宏伟构建 《场论在粒子物理学中的应用,第一卷》 是一部专为理论物理学界和高年级研究生精心打造的权威著作。本书全面而深入地剖析了量子场论(Quantum Field Theory, QFT)的数学框架和物理原理,它是现代粒子物理学,特别是标准模型描述的基石。本书的目标在于为读者建立一个坚实的基础,使他们能够理解和应用这些复杂的理论工具,从而驾驭粒子相互作用的微观世界。 本书结构严谨,内容组织遵循从基础概念到高级应用的逻辑脉络,旨在确保读者在面对前沿研究时,能够自信地运用场论的语言进行思考和计算。 第一部分:经典场论的重塑与升华 本书的开篇聚焦于经典场论(Classical Field Theory)的数学结构,这是向量子化过渡的必要准备。我们首先回顾了经典力学中拉格朗日形式的强大优势,并将其系统地推广到场论的范畴。重点讨论了拉格朗日密度的构建,这是场论的中心概念,决定了场的动力学行为。 随后,内容深入探讨了诺特定理(Noether's Theorem)的深刻意义。该定理揭示了物理系统对称性与守恒量之间的内在联系,这不仅是理论优雅性的体现,更是指导我们构建物理模型的核心工具。读者将学习如何从规范不变性、洛伦兹不变性等基本对称性中导出能量、动量、角动量及其他守恒量。 在经典部分,我们还详尽地分析了连续对称群和离散对称群的性质,为后续引入规范场(Gauge Fields)做铺垫。通过对传播子(Propagator)的初步介绍,为迈向量子化世界搭建了必要的桥梁。 第二部分:基础量子的旅程——规范场论的诞生 本书的第二部分是全书的核心,标志着从经典描述到量子描述的质的飞跃。我们将精力集中在正则量子化(Canonical Quantization)方法上。这一过程要求读者熟练掌握哈密顿力学的基础知识,以便将其应用于无限自由度的场。 详细阐述了玻色子场的量子化过程,特别是无自旋标量场(如Klein-Gordon场)的对易关系和真空态的定义。随后,转向描述自旋-1/2费米子场,即狄拉克场的量子化。费米子引入了反交换关系和泡利不相容原理的量子场论体现,这需要对费米子算符和自旋统计定理有清晰的理解。 至关重要的一章专门讨论了洛伦兹协变性的维护。读者将学习如何确保量子理论在不同惯性系下保持形式上的不变性,这是狭义相对论与量子力学完美结合的关键。我们引入了场算符的对易关系和因果律的物理含义,强调了场论在保证信息传播速度不超过光速方面的内在机制。 第三部分:相互作用的引入与微扰论的威力 真正的粒子物理学发生在相互作用的领域。本书的第三部分致力于将自由场论推广到包含相互作用项(Interaction Terms)的系统。 引入相互作用绘景(Interaction Picture)和S矩阵的概念,这是计算粒子散射、衰变等物理过程概率的出发点。我们将详尽介绍微扰论(Perturbation Theory)的应用,这是处理弱耦合相互作用的标准工具。读者将学习如何将S矩阵展开为一系列相互作用强度的幂级数。 深入探讨费曼图(Feynman Diagrams)的构建与解释。费曼图不仅仅是计算工具,更是物理图像的直观表达。本书不仅展示了如何根据拉格朗日密度规则性地写出费曼规则,还详细演示了如何利用这些规则计算一阶和二阶的散射过程的截面(Cross-sections)和衰变宽度(Decay Widths)。对真空期望值和虚粒子(Virtual Particles)的物理诠释进行了深入分析。 第四部分:不可避免的挑战——发散与重整化初步 任何涉及圈图(Loop Diagrams)的计算都会不可避免地遇到紫外发散(UV Divergences)的问题。本书并未回避这一理论上的难题,而是将其视为深化理解量子场论复杂性的契机。 本卷的最后部分引入了重整化(Renormalization)的初步概念。我们通过简单的单圈修正计算(如电子的自能修正)来展示这些无穷大的出现方式。虽然完整的重整化方案将在后续卷中详述,但本卷的讨论足以让读者理解,通过对物理参数(如质量和电荷)的重新定义,可以消除这些无穷大,恢复理论的可预测性。这一过程的核心——有意义的物理量必须是有限的——将被透彻阐明。 总结与展望 《场论在粒子物理学中的应用,第一卷》是一次对现代物理学核心工具的严谨、系统的训练。它要求读者具备坚实的数学基础和对高等物理概念的深刻洞察力。成功掌握本书内容的读者,将为进入更复杂领域,如规范群的表示论、量子电动力学(QED)的精确计算,以及未来粒子物理标准模型的深入学习打下坚不可摧的理论基础。本书不仅是教材,更是理论物理学家书架上不可或缺的参考宝典。

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用户评价

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装帧和纸张的质量,是这本书给我留下的另一个深刻印象。它不是那种轻飘飘的、容易损坏的平装书,而是有着坚固的书脊和适中的纸张厚度,拿在手上很有分量。在图书馆或者书房里,把它平稳地放在桌面上,它就像一个稳定的知识基石。这种物理上的稳固性,似乎也映射了作者在理论构建上的坚实性。在翻阅过程中,我发现虽然页数不少,但开本的选择非常合理,既保证了公式和图表的展示空间,又不会让书本在阅读时显得过于笨重。对于需要长时间伏案阅读,时常需要对照不同章节的读者而言,这种平衡感至关重要的。它提供了一个舒适的媒介,承载着极其复杂和抽象的物理概念。

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这本书的封面设计本身就透露出一种古典的学术气息,那种硬朗、简洁的风格,让人一下就能感受到它内在内容的严肃性。我拿到手时,首先注意到的是字体和排版,它们都非常经典,那种老派的教科书风格,读起来心里就踏实。虽然我还没能深入阅读每一个细节,但光是翻阅目录和索引,就能体会到作者在结构上的匠心独运。这种厚重的质感,似乎在无声地诉说着其中蕴含的知识体系的庞大与严谨,仿佛手捧着一座知识的砖石,需要时间和耐心去一块块啃食。对于那些真正想沉下心来钻研理论物理,尤其是粒子物理方向的读者来说,这种视觉和触觉上的体验,本身就是一种积极的心理暗示,它告诉你,这不是一本可以轻易翻阅的消遣读物,而是需要你全神贯注去攻克的阵地。

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这本书的语言风格,初看起来,就带着一股子浓厚的欧洲学术圈的味道,那种精确到毫厘的表述,丝毫没有为了迎合初学者而刻意“通俗化”的倾向。它直接抛开了冗余的铺垫,直奔核心的数学框架而去,对于习惯了现代教材那种“循序渐进”的叙事方式的读者来说,这可能一开始会是个不小的挑战。我感觉作者非常信赖读者的背景知识,默认你已经对高等数学和经典场论有着扎实的基础,然后直接开始构建那个宏伟的量子场论大厦。这种不加修饰的直接性,虽然提高了阅读门槛,但也保证了信息的纯粹性与密度。每一次阅读,都像是在进行一场智力上的攀登,每理解一个公式的推导,都带来一种智力上的满足感,那是纯粹的、未被稀释的理论精华。

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从内容深度来看,这本书显然是为那些已经跨越了“入门”阶段的进阶学习者准备的。它没有花费太多篇幅在对基本概念的“科普式”解释上,而是迅速进入了那些需要精细数学工具才能驾驭的领域。那些关于对称性、规范群以及量子化过程的讨论,都显得极为深入和细致。它更像是一本“工具箱”而非“导览图”,里面装满了精密的数学工具和严谨的物理洞察,等待着有能力的工匠去使用它们来解决实际的理论难题。我能预感到,这本书将是陪伴我度过未来数年学术研究旅程中的重要参考书目,其价值在于其恒久不变的理论深度,而非追逐一时的研究热点。

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这本书的编排逻辑,明显是按照一个自洽的、内部逻辑严密的体系来组织的。它不是那种东拼西凑、章节之间联系松散的汇编性质的著作,而更像是一部精心设计的音乐交响乐,每一个乐章都承接前一个,并为后续的高潮做铺垫。当你试图跳过某一部分单独去理解后面的内容时,你会立刻感觉到“地基”的不稳。这种强烈的结构感,迫使读者必须按照作者设定的路径去学习和理解。对于系统性地掌握一个复杂领域的人来说,这种强迫性的系统学习过程,实际上是一种巨大的帮助,它避免了知识点破碎化和碎片化吸收的弊端,确保了对整个理论框架的整体把握。

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