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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Y. K. Lim

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1986-05

價格:USD 53.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9789971978518

叢書系列:

圖書標籤:

• 電動力學
• 經典電動力學
• 電磁學
• 物理學
• 大學物理
• 電磁場理論
• 麥剋斯韋方程
• 電磁波
• 格裏菲斯
• 物理教材

《量子場論基礎》 本書深入淺齣地介紹瞭量子場論的核心概念、數學框架和關鍵應用。從量子力學的基本原理齣發，逐步過渡到描述基本粒子及其相互作用的理論。我們將詳細探討經典場論與量子力學如何融閤，以及由此産生的非凡物理圖景。 內容概述： 1. 經典場論迴顧與量子化： 拉格朗日和哈密頓形式： 迴顧經典場論的數學語言，包括拉格朗日量密度和作用量，以及它們如何決定場的動力學。我們將重點關注連續係統和場的泛化，為量子化奠定基礎。 正則量子化： 介紹將經典場轉化為量子場的標準方法，即正則量子化。我們將學習如何引入産生算符和湮滅算符，以及它們在描述粒子産生和湮滅過程中的作用。 粒子作為場的激發： 闡述量子場論中“粒子”的本質——它們是相應量子場的激發態。我們將探討無粒子態（真空）的性質，以及單粒子態的構造。 2. 自由場的量子化： 標量場： 詳細介紹量子化自由標量場，包括它的哈密頓量、量子化條件和粒子譜。我們將瞭解玻色-愛因斯坦統計的體現。 狄拉剋場： 探討描述費米子的狄拉剋場。我們將學習狄拉剋方程的相對論形式，以及如何通過正則量子化構造費米子産生和湮滅算符，體會費米-狄拉剋統計的特性。 電磁場（光子場）： 介紹量子化自由電磁場。我們將學習光子的概念，以及規範不變性的處理方式。 3. 相互作用與微擾理論： 相互作用繪景： 引入相互作用繪景，它使得我們能夠將演化算符分解為自由演化部分和相互作用部分，從而方便地應用微擾方法。 S矩陣與費曼圖： 介紹S矩陣的概念，它描述瞭係統從一個初始態演化到最終態的概率幅。我們將深入學習費曼圖，一種強大的可視化工具，用於計算散射過程的概率幅，揭示粒子間相互作用的微觀機製。 微擾計算實例： 通過具體的例子，如湯川勢的散射，展示如何使用費曼圖進行實際計算。 4. 重整化與量子修正： 發散問題： 闡述在計算散射截麵等物理量時，費曼圖計算中會齣現的紫外發散。 重整化方法： 介紹重整化的思想和技術，例如截斷法和重定義耦閤常數及場強，以消除這些發散，並使理論在所有尺度上都具有物理意義。 量子修正： 解釋重整化如何引入量子修正，這些修正會精確地改變粒子的質量、電荷和耦閤強度，與實驗結果高度一緻。 5. 規範場論簡介： 局域規範對稱性： 介紹規範對稱性的概念，以及其在描述基本相互作用中的核心作用。我們將從整體對稱性過渡到局域對稱性。 楊-米爾斯理論： 簡要介紹非阿貝爾規範場論，如描述強相互作用和弱相互作用的理論，理解它們如何通過規範玻色子傳遞相互作用。 量子電動力學（QED）： 作為最成功的量子場論之一，我們將重點迴顧QED的結構，包括其規範群U(1)，以及它在描述光與物質相互作用方麵的巨大成功。 目標讀者： 本書適閤具有紮實量子力學和狹義相對論基礎的物理學本科高年級學生、研究生以及對基本粒子物理、凝聚態物理等領域感興趣的研究人員。 學習目標： 通過學習本書，讀者將能夠： 理解量子場論的基本概念和數學框架。 掌握自由場和相互作用場的量子化方法。 熟練運用費曼圖計算散射過程。 認識重整化的重要性和物理意義。 對現代粒子物理學中的規範場理論有初步瞭解。 本書旨在為您提供一個堅實的量子場論基礎，為進一步探索量子色動力學、電弱理論等更復雜的物理理論打下堅實的基礎。

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從內容深度來看，這本書在保持入門友好性的同時，對於一些核心難點問題的剖析，簡直可以說是入木三分。我特彆留意瞭關於電磁波在介質中傳播那一章節，很多其他教材往往隻是給齣一個簡化的衰減公式，而這本書則詳細推導瞭波阻抗、相位常數以及吸收係數之間的內在聯係，甚至還涉及瞭小範圍的等離子體效應初步討論，雖然沒有深入到等離子體物理的層麵，但這種“適度的拓展”極大地激發瞭我的好奇心。作者在處理像洛倫茲力和電磁動量守恒這類經常引起混淆的概念時，采用瞭非常細膩的辯證分析方法，通過對比不同參考係下的場量變換，清晰地揭示瞭相對論思想在經典電動力學中的早期萌芽。這種處理方式極大地提升瞭教材的學術價值，使得它不僅僅是一本應試指南，更是一部可以伴隨本科高年級乃至研究生初期學習的參考書。它沒有迴避那些“棘手”的問題，而是正麵迎擊，用嚴謹的數學推導和清晰的物理論證將它們一一化解，這種對知識體係完整性的追求令人印象深刻。

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這本書的排版和印刷質量簡直令人贊嘆，紙張的質感非常厚實，拿在手裏沉甸甸的，這對於一本需要經常查閱的教材來說至關重要。裝幀設計上，封麵采用瞭啞光處理，既能有效防止指紋殘留，又在視覺上給人一種沉穩專業的感覺，非常符閤其作為經典電動力學入門讀物的定位。內頁的字體選擇清晰易讀，行距適中，使得即便是復雜的數學公式也能被清晰地辨識齣來。我尤其欣賞它在插圖上的處理方式，那些示意圖和物理模型的繪製非常精細且準確，每一個細節都透露齣作者對教學嚴謹性的追求。例如，在描述電磁場邊界條件的部分，那些二維剖麵圖簡直是教科書級彆的典範，幫助我這個初學者迅速把握瞭抽象概念的物理圖像。這種對細節的極緻關注，使得長時間閱讀的疲勞感大大降低，真正做到瞭“工欲善其事，必先利其器”。在閱讀過程中，我幾乎沒有遇到因為印刷錯誤或排版混亂而導緻理解受阻的情況，這在我閱讀其他理工科教材時是很少見的體驗。可以說，光是這份對實體書製作的用心程度，就足以讓它在眾多同類教材中脫穎而齣，成為我書架上願意反復翻閱的珍品。

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這本書的敘事邏輯和知識構建的層次感，展現瞭作者深厚的教學功底，遠遠超齣瞭我預期的“入門”級彆。它並非簡單地羅列公式和定理，而是采取瞭一種循序漸進、層層遞進的講解策略。開篇並沒有急於深入到麥剋斯韋方程組的復雜形式，而是花瞭大篇幅來鞏固讀者對矢量微積分和場論基礎的理解，這種“打地基”的過程雖然略顯冗長，但對於真正想要吃透這門學科的人來說，卻是至關重要的鋪墊。作者在引入新概念時，總是先從一個清晰的物理情境入手，將抽象的數學工具巧妙地嵌入到實際的物理模型中去解釋現象，而不是反過來，將數學工具淩駕於物理直覺之上。特彆是對靜電學和穩恒電流部分的處理，它不僅僅滿足於求解泊鬆方程，更深入探討瞭高斯定理在不同幾何對稱性下的物理意義和限製，這種對物理洞察力的培養，比單純的解題技巧要寶貴得多。讀完前幾章，我感覺自己不再是那個僅僅會套用公式的學生，而開始嘗試用更“電動力學”的眼光去看待周圍的電磁現象，這種思維方式的轉變，正是優秀教材的價值所在。

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這本書的語言風格，用一個詞來形容就是“沉靜的權威感”。它不使用嘩眾取寵的網絡用語或過於口語化的錶達，而是保持瞭一種古典的、近乎於學術論文的嚴謹措辭，但其行文的流暢性又避免瞭傳統德語或俄語教材那種晦澀難懂的窠臼。作者似乎非常清楚不同文化背景的讀者在理解物理概念時可能存在的認知障礙，因此在引入一些源於曆史發展的概念時，會適當地加入一些背景說明，幫助讀者理解為什麼這個理論是那樣構建起來的，而不是天然如此。例如，在討論嚮量勢和標量勢的引入時，它沒有直接跳到規範不變性，而是首先解釋瞭為什麼引入勢能是解決場的“降維打擊”策略。這種體貼入微的講解，讓讀者在學習過程中始終處於一種被引導、被支持的狀態，而不是被知識的洪流所淹沒。閱讀這本書的過程，更像是一場與一位知識淵博、耐心細緻的導師的深度對話，讓人在敬佩其學識的同時，也感到學習過程本身的愉悅和充實。

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這本書的習題設計，簡直是區分“會做”和“真懂”的試金石。與市麵上那些充斥著大量計算量巨大、但物理內涵欠缺的習題不同，這裏的練習題更側重於對基本原理的靈活應用和對概念的深刻理解。很多題目並非直接套用課本中的公式，而是要求讀者自己構建模型、選擇閤適的坐標係，甚至需要對推導過程中的假設進行反思和批判。舉例來說，某個關於磁偶極子在非均勻磁場中受力的習題，它巧妙地引導你從能量的角度去理解力的來源，而不是停留在簡單的力矢量疊加上。此外，作者在每章末尾設置的“思考與拓展”部分，更是亮點頻齣，它們往往是一些尚未解決的前沿問題或是對某個經典實驗的理論重構，極大地拓寬瞭讀者的視野，讓人在完成基礎學習後，能立刻感受到這門學科的活力與廣闊。我發現，如果能真正獨立解決這些習題，那麼在期末考試中麵對任何變體問題都會胸有成竹，因為它已經訓練瞭你解決問題的“肌肉記憶”和“物理直覺”。

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