Renormalization Group

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出版者:Princeton University Press
作者:Giuseppe Benfatto
出品人:
页数:140
译者:
出版时间:1995-7-10
价格:USD 55.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780691044460
丛书系列:
图书标签:
  • 物理学
  • 量子场论
  • 重整化群
  • 相变
  • 统计物理
  • 凝聚态物理
  • 数学物理
  • 理论物理
  • 高等教育
  • 学术著作
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具体描述

Scaling and self-similarity ideas and methods in theoretical physics have, in the last twenty-five years, coalesced into renormalization-group methods. This book analyzes, from a single perspective, some of the most important applications: the critical-point theory in classical statistical mechanics, the scalar quantum field theories in two and three space-time dimensions, and Tomonaga's theory of the ground state of one-dimensional Fermi systems. The dimension dependence is discussed together with the related existence of anomalies (in Tomonaga's theory and in 4-e dimensions for the critical point). The theory of Bose condensation at zero temperature in three space dimensions is also considered. Attention is focused on results that can in principle be formally established from a mathematical point of view. The 4-e dimensions theory, Bose condensation, as well as a few other statements are exceptions to this rule, because no complete treatment is yet available. However, the truly mathematical details are intentionally omitted and only referred to. This is done with the purpose of stressing the unifying conceptual structure rather than the technical differences or subtleties.

《重整化群》这本著作,旨在深入探讨物理学中一种至关重要且应用广泛的数学工具——重整化群(Renormalization Group, RG)。本书并非对某一本具体书籍内容的概括,而是对这一核心概念的全面梳理与阐释,力求为读者构建一个清晰、严谨且深入的理解框架。 本书的开篇,将首先追溯重整化思想的起源,从早期量子场论中出现的无穷大问题出发,介绍重整化作为一种解决这些矛盾的策略。我们将详细解释“重整化”一词的字面含义及其在物理学语境下的引申意义,即如何通过重新定义参数(如耦合常数、粒子质量)来消除理论中的病态无穷大,从而得到可观测量。 随后,本书将重点引入“重整化群”这一概念。我们将阐述,重整化并非一次性的过程,而是一个依赖于某个能量尺度或长度尺度的系统性过程。重整化群描述的就是耦合常数和其他物理量如何随着这个尺度的变化而“流动”。本书将运用直观的类比和数学推导,解释RG方程的含义,以及它如何揭示物理系统的“标度不变性”和“标度依赖性”。 在理论框架方面,本书将覆盖多种重整化群的实现方式。首先,我们将详细介绍微扰重整化群,这是在弱耦合情况下最常用的方法。我们将深入讨论不同的重整化方案(如 MS-bar 方案),以及它们在计算高阶修正时的作用。通过具体的量子场论模型(如量子电动力学和量子色动力学)的例子,读者将能体会到微扰RG在计算粒子散射截面、强子性质等方面的强大威力。 除了微扰方法,本书还将重点介绍非微扰重整化群。这部分内容将尤其关注临界现象和统计物理学中的应用。我们将解释,在相变点附近,长程关联和临界涨落使得微扰方法失效,而RG成为了研究普适行为的唯一有效工具。本书将深入探讨通过数值方法(如晶格规范理论)和解析方法(如ε展开、功能重整化群)来研究非微扰RG。我们将详细解析临界指数的标度律,以及RG如何揭示不同物理系统在相变点附近的普适性。 本书还将探讨重整化群在更广泛物理学领域中的应用。这包括: 统计物理学: 除了临界现象,RG在理解相变、自旋玻璃、湍流等问题中也扮演着核心角色。我们将展示RG如何帮助理解这些复杂系统的集体行为。 凝聚态物理学: 从超导、超流到量子霍尔效应,RG提供了理解这些多体现象的有力工具。我们将讨论RG在描述低能有效理论,以及理解各种量子相变中的作用。 黑洞物理学: 即使在引力理论的框架下,RG的思想也被用来理解黑洞表面的热力学性质和信息悖论。 宇宙学: RG可以帮助理解早期宇宙中的标度不变性以及宇宙演化中的相变。 在数学工具方面,本书将尽可能地提供详尽的推导和解释。我们将涉及李群、微分几何等概念,但会侧重于其在RG语境下的具体应用,避免不必要的抽象。对于希望深入研究的读者,本书还将提供一系列经典的参考文献,以便进一步探索。 本书的整体结构将由浅入深,力求让具有一定物理学基础的读者能够逐步掌握重整化群的核心思想和技术。从基本概念的引入,到具体模型的应用,再到跨领域的推广,本书旨在为读者提供一个完整、深入且具有启发性的学习体验,使其能够理解为何重整化群是现代物理学中不可或缺的基石之一。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这部作品,初读时,我以为它会是一本晦涩难懂的理论物理学教材,毕竟“群”和“重整化”这些词汇本身就带着一种令人望而生畏的学术光环。然而,一旦翻开扉页,我立刻被作者那股子行云流水的叙事能力所吸引。它并非那种教科书式的平铺直叙,而是更像是一部精心编排的史诗,讲述了人类思想如何从宏观的、粗糙的认知,逐步深入到微观的、更本质的规律之中。作者巧妙地将那些复杂的数学框架,用一系列生动的类比和历史的片段串联起来,使得那些原本抽象的概念变得触手可及。我尤其欣赏它在处理理论演进时的那种历史纵深感,仿佛能看到爱因斯坦、费曼等巨匠们在面对未知时的那种挣扎与灵光乍现。这本书的魅力在于,它没有停留在对现有理论的复述上,而是更深入地探讨了“为什么”是这样,以及“如果不是这样”世界会变成什么样。它成功地将一门高度专业化的学科,转化成了一场引人入胜的智力探险,让即便是初涉此领域的读者也能感受到其中蕴含的巨大美感和深刻洞察力。

评分☆☆☆☆☆

如果说有些科学书籍是让你“知道”了什么,那么这本书更像是让你“学会了如何思考”复杂问题。它的结构设计非常精巧,前半部分铺陈了基础概念,但后半部分开始展现出一种令人惊叹的构建能力。作者似乎非常擅长设置“陷阱”,让读者在不经意间接受了某个看似合理的简化假设,然后在一个关键的转折点,突然将这个假设击碎,揭示出更深层次的复杂性。这种写作手法,让阅读过程充满了对抗性和张力,而不是单向的知识灌输。我甚至需要经常停下来,在笔记本上画图、推导,以跟上作者那跳跃性的逻辑步伐。对于那些习惯了线性叙事的人来说,这可能是一个挑战,但对于渴望挑战思维极限的读者而言,这种“非线性”的知识传递方式,恰恰是最有效的。它要求你主动地参与到知识的构建中去,而非被动地接受。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格,可以用“精确的抒情”来形容。它在技术细节上保持了罕见的严谨性,每一个数学符号、每一个定义似乎都经过了千锤百炼,不容置疑。然而,一旦脱离了公式的桎梏,作者的笔触又变得极其富有画面感和感染力。我很难想象,如何能将如此高度抽象的数学结构,描述得如同电影镜头般清晰。例如,它在描述高维空间中的自由度如何被“冻结”时所用的比喻,就让一个原本需要花费数小时去理解的物理图像,在几秒钟内豁然开朗。这种文字的张力——在冰冷的逻辑和温暖的想象之间自如切换的能力——使得这本书不仅是一本可供参考的学术著作,更是一件值得反复品味的文学作品。它证明了,最深刻的科学思想,往往也拥有最极致的美学表达。

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这本书最让我感到兴奋的一点,是它在处理理论局限性时的坦诚与勇气。许多科普或专业书籍在介绍某个理论时,往往会着重强调其成功之处,对“未竟之业”轻描淡写。但这部作品却反其道而行之,它毫不避讳地讨论了当前模型在处理某些极端情况或高能物理中的遗留问题,甚至深入探讨了理论的哲学根基是如何被这些技术性进步所动摇的。这种对不确定性的拥抱,反而给了我极大的信心。它让我明白,科学的进步并非是一条笔直的康庄大道,而是在不断修正和自我怀疑中前进的。作者以一种极其谦逊的姿态,引导我们去思考,我们所依赖的数学工具,是否真的能无限延伸到所有我们想探索的领域。这种对知识边界的清晰界定,比任何过于宏大的宣称都更具说服力。

评分☆☆☆☆☆

坦白说,这本书在阅读体验上给我带来了一种近乎哲学的震撼。它不仅仅是在探讨物理现象如何被描述,更是在拷问我们认知世界的基本方法论。书中的某些章节,简直像是在进行一场思维实验的马拉松,作者不断地挑战那些我们习以为常的“尺度不变性”的假设,并用一种近乎诗意的语言描绘了系统在不同尺度下展现出的“涌现”特性。我感觉自己仿佛穿梭于一个无限放大的宇宙和无限缩小的微粒之间,每一次尺度的变化都揭示出一种全新的、令人眩晕的组织结构。最让我印象深刻的是,作者对于“临界现象”的论述,那不仅仅是物理学上的一个术语,更像是对生命和复杂系统的一种深刻隐喻。通过对相变过程的细致剖析,这本书成功地构建了一个跨越物理、信息论甚至社会科学的思维框架,让人在合上书本后,看向日常生活的眼光都会变得不一样,充满了对隐藏在表象之下的秩序的敬畏。

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