Finite Temperature Field Theory pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Das, Ashok

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:1997-5

价格:$ 85.88

装帧:

isbn号码:9789810228569

丛书系列:

图书标签:

Quantum Field Theory
Finite Temperature
Statistical Physics
Phase Transitions
Condensed Matter Physics
High Energy Physics
Thermal Field Theory
Non-Equilibrium
Relativistic Quantum Mechanics
Many-Body Physics

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具体描述

This text discusses all three formalisms used in the study of finite temperature field theory, namely the imaginary time formalism, the closed time formalism and thermofield dynamics. Applications of the formalisms are worked out in detail. Gauge field theories and symmetry restoration at finite temperature are among the practical examples discussed in depth. The question of gauge dependence of the effective potential and the Nielsen identities are explained. The nonrestoration of some symmetries at high temperature (such as supersymmetry) and theories on nonsimply connected space-times are also described thoroughly. Other topics include (1+1)- and (2+1)-dimensional field theories at finite temperature and phase transitions, derivative expansion, linear response theory and the question of infrared divergences at finite temperature. In addition, examples of nonequilibrium phenomena are discussed with the disoriented chiral condensates as an illustration. This book should be a useful tool for graduate students, teachers, and researchers in theoretical physics.

好的，这是一本名为《Finite Temperature Field Theory》的图书的详细内容简介，专注于描述该领域的核心概念、方法和应用，而不涉及具体章节内容。《有限温度场论》内容简介本书旨在全面、深入地探讨量子场论在非零温度背景下的理论框架与实际应用。有限温度场论（Finite Temperature Field Theory, FTFT）是现代理论物理学中一个至关重要的分支，它连接了统计力学与量子场论，是理解高温、高密度系统中物质性质的基石，尤其在粒子物理学、凝聚态物理以及早期宇宙学中扮演着核心角色。本书的结构和内容设计旨在为读者提供一个坚实的理论基础，使其能够理解并掌握处理有限温度量子系统的各种计算技术。理论基础与框架构建 FTFT的核心挑战在于如何将描述零温量子系统的场论工具推广到统计系综中。本书首先会系统地介绍有限温度下的路径积分表述，这是现代量子场论计算的基石。我们将重点讨论虚时间（Imaginary Time）概念的引入及其物理意义。在虚时间表象下，时间被周期化，转化为一个有限区间 $[0, eta]$，其中 $eta = 1/(k_B T)$ 是温度的倒数。这种转换使得处理玻色子和费米子的统计行为变得自然，与配分函数（Partition Function）的构造紧密相关。接着，本书将深入探讨环路积分（Contour Integration）在热场论中的应用。特别地，Matsubara频率（Matsubara Frequencies）的引入是FTFT的标志性特征。这些离散的虚频率 $omega_n = 2pi n / eta$（对玻色子）和 $omega_n = (2n+1)pi / eta$（对费米子）构成了格林函数在傅里叶空间中的波矢集合。读者将学习如何利用这些离散谱来计算热力学量，如自由能、熵和内能，并理解这些量如何从零温理论的解析延拓中获得。核心计算工具：格林函数与有效势在有限温度下，温度依赖的格林函数是进行所有物理计算的关键工具。本书将详尽阐述如何构造和使用这些格林函数。我们将区分外规整量（Out-of-Time-Order, OTOR）和时间规整量（Time-Ordered, TOLD）格林函数，并讨论它们在描述热平衡态与非平衡态动力学中的不同角色。一个重要的理论目标是计算热有效作用量（Thermal Effective Action）。有效作用量包含了系统在给定温度下的所有量子修正和热涨落效应。本书将详细介绍如何通过费曼图方法计算有效作用量的一圈修正（One-Loop Corrections），这些修正对于理解相变和临界现象至关重要。特别是，背景场方法（Background Field Method）在有限温度下的应用会被深入讨论，它提供了一种系统地计算热有效势 $Gamma_{eff}[ phi ]$ 的框架。热有效势是连接微观理论与宏观热力学性质的桥梁，其零点决定了系统的基态。重整化与高温展开在量子场论中，重整化是处理无穷大的标准方法。在有限温度下，重整化问题依然存在，并且由于 Matsubara 频率的存在，需要特定的技术来处理紫外奇异性。本书将介绍高温展开（High Temperature Expansion）和低温展开（Low Temperature Expansion）。高温展开，特别是基于小 $eta$ 展开，是分析临界现象和相变的关键手段。通过将费曼图中的高频（小 $eta$ 对应大 $omega_n$）贡献与低频（小 $omega_n$）贡献分离，我们可以有效处理热涨落的影响。热场论的“2PI 方案”和“带隙重整化”等高级重整化技术也将被介绍，它们在处理高温下的等离子体修正和介质效应时尤其有效。应用领域：从粒子物理到凝聚态本书的后半部分将聚焦于 FTFT 在实际物理问题中的应用。 1. 粒子物理学与早期宇宙：在强相互作用（QCD）领域，FTFT 是理解夸克-胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma, QGP）性质的必备工具。我们将探讨渐近自由在有限温度下的表现，以及如何使用 FTFT 来计算 QGP 的输运系数（如粘滞系数）和热导率。此外，在宇宙学中，FTFT 被用来研究早期宇宙中物质的相变，如电弱相变，及其对宇宙重子产生的影响。 2. 凝聚态物理：在凝聚态系统中，FTFT 提供了描述有限温超导和费米液体的精确框架。例如，在 BCS 理论中，温度对超导能隙的影响可以直接通过 Matsubara 技巧导出。我们还将讨论如何将 FTFT 方法应用于研究晶格规范场论中的热力学性质以及磁性系统中的临界行为。 3. 非平衡态热场论（NFTFT）的初步介绍：虽然本书主要关注热平衡态，但也会简要介绍处理非平衡态的现代方法，如 Keldysh-Schwinger 形式主义在有限温度下的推广。这将为读者理解诸如重离子碰撞后的系统演化等动力学过程奠定必要的概念基础。总而言之，《有限温度场论》力求提供一个既严格又具有高度实用性的教程。它不仅是理论物理研究人员的必备参考书，也是高年级研究生在深入探索现代物理前沿问题时不可或缺的指导手册。