ITEP Lectures on Particle Physics and Field Theory

ITEP Lectures on Particle Physics and Field Theory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Shifman, Mikhail A.
出品人:
页数:550
译者:
出版时间:
价格:89
装帧:
isbn号码:9789810226404
丛书系列:
图书标签:
  • 粒子物理
  • 量子场论
  • 标准模型
  • 高能物理
  • 费曼图
  • 重整化
  • 规范场论
  • 群论
  • 相对论
  • 量子力学
想要找书就要到 本本书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

好的,这是一本关于粒子物理学和场论的综述性著作,它旨在为对该领域感兴趣的读者提供一个全面而深入的介绍。本书的结构设计旨在引导读者从基础概念出发,逐步深入到现代物理学的前沿领域。 第一部分:基础概念与早期发展 本书首先会回顾粒子物理学的历史轨迹,从20世纪初的量子力学革命开始,探讨原子核的发现以及由此引发的对基本粒子研究的渴望。我们会详细介绍非相对论量子力学的基础框架,包括薛定谔方程、波函数以及量子态的描述。随后,为了理解高速粒子的行为,相对论的引入变得不可或缺。因此,本书会花大量篇幅介绍狭义相对论,特别是洛伦兹变换、四维动量和能量-动量关系。 在介绍完这些基础工具后,我们将转向描述自旋和全息定律。狄拉克方程作为描述自旋1/2费米子的核心方程,其推导和物理意义将是重点。我们将探讨狄拉克语境下的反物质概念,以及狄拉克海的解释。此外,斯塔克效应、兰姆位移等早期现象将作为检验量子电动力学(QED)的初步证据被引入。 第二部分:量子场论的构建 本书的核心部分将深入探讨量子场论(QFT)的数学和物理框架。我们认识到,要处理粒子产生和湮灭的过程,经典场论的量子化是必要的。本书将从经典场论开始,介绍拉格朗日密度和哈密顿量的概念,并使用规范场论的语言来描述相互作用。 我们将详细阐述正则量子化方法,如何通过对场量及其共轭动量进行对易关系(或反对易关系)的规定来实现量子化。对于玻色子场(如Klein-Gordon场和狄拉克场),我们会展示如何通过创生和湮灭算符来构建粒子态。 QFT的精髓在于其对相互作用的处理。我们将引入微扰论,并着重讨论费曼图。费曼图不仅是计算粒子散射截面和衰变率的强大工具,更是理解四种基本相互作用之间联系的直观图像。本书将详细解析费曼规则的构建过程,并应用这些规则来计算最简单的相互作用过程,如电子-电子散射。 第三部分:规范场论与标准模型 在理解了QFT的基本框架后,我们将进入规范场论的核心。规范对称性是现代粒子物理学的基石。本书将从最简单的U(1)规范理论——即QED开始,展示规范不变性如何必然地导致光子的存在以及电子与光子的耦合。 随后,我们将扩展到非阿贝尔规范理论,即SU(2)和SU(3)群。这些理论构成了强相互作用(QCD)和弱相互作用(涉及W和Z玻色子)的数学基础。本书将详细解释杨-米尔斯理论的构造,并阐述规范玻色子(胶子)携带荷的特性。 在描述了电磁力、强力和弱力之后,本书将汇集这些理论,形成粒子物理学的标准模型。标准模型是对强、弱、电磁三种基本相互作用的统一描述,它包含了夸克和轻子两类基本物质粒子,以及传递相互作用的规范玻色子。我们将讨论标准模型的粒子内容、相互作用的规范群结构,以及其在描述高能实验中的巨大成功。 第四部分:对称性破缺与希格斯机制 标准模型的建立面临一个关键挑战:如何解释规范玻色子(如W和Z)具有质量,而规范对称性要求它们必须是无质量的?本书将深入探讨自发对称性破缺的概念,并详细阐述希格斯机制。我们将展示如何通过引入希格斯标量场,使得规范玻色子获得质量,同时又不破坏规范不变性。希格斯场的真空期望值如何“冻结”了部分规范自由度,从而产生质量,是本部分的关键。 我们还将讨论手征对称性破缺在描述强相互作用中轻子质量形成中的作用,以及费米子(夸克和轻子)如何从规范场中获得质量。 第五部分:超越标准模型的前沿问题 尽管标准模型取得了巨大成功,但它并非终极理论。本书的最后部分将聚焦于标准模型遗留的重大未解问题,这些问题指引着未来的研究方向。 我们将探讨引力与量子理论的融合问题——即量子引力。虽然本书不会深入量子引力本身,但会讨论将其纳入QFT框架的困难,例如不可重整化问题。 此外,质量的起源(特别是为什么存在三代粒子,以及中微子质量的来源)、暗物质和暗能量的存在证据,以及标准模型中缺乏引力子的问题,都将被作为研究的重点。本书还会简要介绍一些可能的扩展理论,如超对称理论(SUSY)和额外维度理论,这些理论试图解决标准模型中存在的层次结构问题和对统一性的追求。 总而言之,本书旨在为读者提供一个严谨的、从量子力学到量子场论,再到现代粒子物理学标准模型的知识体系,并展望未来的研究方向。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

我花了整整一个下午来消化其中关于量子场论基础的那几个章节,最让我感到惊喜的是作者在处理对称性破缺(Symmetry Breaking)时的论述方式。通常,很多教材会直接跳到规范场论(Gauge Theory)的复杂框架中,留给读者很多需要自行脑补的中间步骤。但这本书却选择了一种非常“循序渐进”的剖析方法,它没有急于展示最终的拉格朗日量形式,而是先从一个非常简洁的、低维度的模型入手,通过对势能函数的细致分析,层层剥开自发对称性破缺的物理图像。这种讲解方式极大地降低了初学者的入门门槛,它让你真正“看到”了粒子如何获得质量,而不是仅仅记住一个数学结论。更妙的是,作者在脚注中补充了几个关键的历史背景和哲学思考,这些点缀虽然不影响主线逻辑,却极大地丰富了读者的认知深度,让人在学习硬核物理的同时,也能体会到物理学家们思考问题的路径和心路历程。

评分

这本书的习题设计绝对是其价值的另一高峰。我向来认为,一本优秀的物理教材,其习题集的难度和广度必须与正文内容形成完美的闭环,而这本书在这方面做得极其出色。习题的难度分布非常合理,从基础概念的快速检验,到需要数小时才能攻克的综合性难题,一应俱全。特别值得称赞的是,它没有仅仅停留在纯粹的数学推导上,很多习题都紧密结合了具体的物理情境,比如“请计算在一个特定的介质中,某个费米子的有效质量如何被修正”,这类问题迫使读者必须将理论工具与实际模型进行深度融合。更重要的是,对于那些难度较大的习题,书后提供了非常详尽的解题思路导引(虽然最终答案需要自己推导),这种“点拨式”的引导,比直接给出完整解答更能激发读者的主动探索欲,让人有一种“柳暗花明”的成就感,而不是简单的抄写答案。

评分

这本教材的排版和装帧确实是教科书级别的典范,拿在手里就知道它不是那种追求花哨设计的读物。从第一页开始,它就展现出一种严谨的学术态度,字里行间都透露着“干货”的气息。装订得非常牢固,即便是经常翻阅和携带,书脊也不会轻易受损,这对于需要长期学习和参考的读者来说,简直是福音。纸张的选择也相当考究,那种略带哑光的质感,既能保证印刷的清晰度,又不会在强光下产生刺眼的反射,长时间阅读眼睛不容易疲劳。清晰的图表和公式排版是这本书的一大亮点,复杂的数学符号和物理图像被安排得井井有条,逻辑性极强,让人在理解抽象概念时能有一个清晰的视觉锚点。特别是那些复杂的积分和群论符号,它们之间的层次关系被处理得恰到好处,即便是初次接触这些高级数学工具的物理学生,也能迅速抓住重点。总的来说,这本书的物理形态传递出一种沉稳可靠的信号,它就像一位经验丰富的老教授,用最直接、最有效的方式呈现知识,绝无任何多余的装饰或干扰。

评分

对我而言,这本书最宝贵的价值在于它对“理论框架的构建”所倾注的巨大心血。它不是简单地罗列了粒子物理和场论中已有的各个独立理论块,而是将它们系统地串联成一个有机的整体。例如,在引入标准模型之前,作者花费了大量篇幅来讨论量子电动力学(QED)的成功与局限,紧接着自然而然地过渡到弱相互作用的耦合。这种“历史演进式”的讲解,使得读者在学习新技术时,能够清晰地理解“为什么需要这个新理论”以及“它解决了旧理论的哪些根本性缺陷”。它教会的不仅仅是计算技巧,更是一种批判性地审视现有理论结构的思维方式。当你合上书本,你会发现自己对粒子物理学的整体版图有了更宏观的把握,知道在哪个子领域,哪些工具是最趁手的,哪些是尚未解决的瓶颈,这对于未来深入研究至关重要。

评分

从语言风格上来说,这本书呈现出一种非常独特的、混合式的叙事节奏。在介绍基础概念时,作者的语言简洁、直接,带着一种德式逻辑的精准和不容置疑的权威感,每一个定义都像是在进行一次精确的几何测量,毫无冗余。然而,当涉及到现代物理前沿的某些高度抽象的课题,比如拓扑不变量或非微扰效应时,作者的笔锋会突然变得极其富有启发性,甚至带有一丝对未知领域的敬畏感。他会使用一些非常生动的类比,虽然这些类比本身也需要一定的物理素养才能理解,但它们成功地搭建了一座连接纯数学符号与实际物理图景的桥梁。这种风格的切换,使得阅读过程张弛有度,避免了通篇都是冷冰冰公式带来的阅读疲劳,让你感觉到,这不是一份冰冷的参考手册,而是一位知识渊博的导师在与你进行一场高质量的学术对话。

评分

instantons

评分

instantons

评分

instantons

评分

instantons

评分

instantons

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有