线性代数精析与精练 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:刘剑平 编

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:2004-1

价格:20.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787562815358

丛书系列:

图书标签:

• 线性代数
• 高等数学
• 数学教材
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• 数值计算
• 矩阵
• 向量
• 解题技巧

深入探索现代物理学的基石：量子场论导论与前沿应用 作者： 张伟, 李明 著 出版社： 科学探索出版社 装帧： 精装 / 550 页 定价： 188.00 元 --- 内容简介 本书旨在为物理学专业高年级本科生和研究生提供一套系统、深入且面向应用的学习资源，全面介绍现代物理学的核心理论框架——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）。量子场论不仅是粒子物理学（标准模型）的理论基石，也是凝聚态物理、宇宙学乃至引力理论研究中不可或缺的强大工具。本书摒弃了过度抽象的数学推导，而更侧重于物理图像的建立、计算技巧的掌握以及对当代物理学前沿问题的深刻理解。 全书分为三个主要部分，逻辑清晰，层层递进：基础构建、标准模型框架、以及前沿拓展。 --- 第一部分：基础构建与微扰论工具箱 本部分致力于为读者搭建坚实的量子场论数学和物理基础，重点介绍如何将量子力学、狭义相对论和经典场论有机地结合起来。 第一章：相对论性量子力学回顾与基本概念的引入 本章首先回顾了克莱因-戈登（Klein-Gordon, KG）方程和狄拉克（Dirac）方程，重点分析了它们在描述自由粒子时遇到的概率解释和负能谱问题。随后，引入二次量子化的概念，将粒子数视为可变的量子算符，这是进入场论世界的关键桥梁。我们详细阐述了正规排序和真空态的定义，为后续的微扰论打下坚实基础。 第二章：自由场的对易关系与玻色-爱因斯坦统计 本章深入探讨无质量和有质量的标量场（KG场）的量子化过程。通过对场算符进行傅里叶分解，精确计算了场算符之间的标准对易关系。接着，我们将这些概念推广到描述玻色子的系统，详细推导了玻色-爱因斯坦凝聚的量子场论描述，并对比了其与经典统计描述的异同。 第三章：费米子场与泡利不相容原理 费米子场的量子化需要引入反对易关系。本章着重讲解如何通过构造费米子场算符，严格满足泡利不相容原理。狄拉克场算符的二次量子化过程被细致剖析，并阐明了自旋-统计定理的物理意义。 第四章：相互作用的引入：微扰论与S矩阵 本章是计算物理的核心。我们引入拉格朗日量密度中的相互作用项，并采用时间演化算符和海森堡绘景描述微扰过程。核心内容聚焦于S矩阵的展开式（Dyson级数），详细讲解了如何利用Wick定理将高阶的场算符乘积分解为一系列可计算的因果传播子和真空期望值的乘积。 第五章：费曼图的构建与基本计算 本章是实践性最强的一章。费曼图作为QFT的“语言”，其规则的推导和应用被详尽展示。我们从最简单的散射过程（如$phi^4$理论中的二对二散射）开始，逐步过渡到更高阶的修正。本章详细列出了实空间和动量空间的费曼图规则，并首次涉及微扰图的积分，强调了如何处理积分发散的可能性。 --- 第二部分：重整化与标准模型的初步构建 在这一部分，我们将处理量子场论计算中的核心难题——无穷大，并利用重整化方法构建描述基本粒子相互作用的理论框架。 第六章：发散的根源与紫外灾难 本章系统地分析了费曼图中出现的两种主要发散：紫外（UV）发散（高能区）和红外（IR）发散（低能区）。通过对一圈修正的自能图和顶角图的分析，读者将清晰认识到经典场论到量子场论过渡中出现的理论矛盾。 第七章：重整化程序与理论的自洽性 重整化是QFT的精髓所在。我们详细介绍正则化方法（如截断法和维度正则化），并讲解如何利用重整化条件将理论中的裸参数转化为可观测的物理量。本章将重点介绍规律重整化和重整化群（RG）的基本思想，揭示物理定律如何随能量尺度变化而变化。 第八章：电磁相互作用：量子电动力学（QED） QED作为最成功的物理学理论之一，是检验QFT工具的完美范例。本章从规范不变性原理出发，推导出规范场论的拉格朗日量。我们详细讨论了光子的传播子（Feynman Gauge, Landau Gauge等）以及电子与光子的耦合。重点计算了电子的异常磁矩和Bhabha散射的一圈修正，并演示了IR发散的物理抵消过程。 第九章：弱相互作用与基本规范群 本章将视角转向更深层次的相互作用。我们引入杨-米尔斯理论的基本结构，并构建描述弱相互作用的$SU(2)_L$规范理论。重点介绍电弱对称性破缺的概念，通过希格斯机制，解释了W和Z玻色子获得质量的机制，为最终建立完整标准模型做铺垫。 --- 第三部分：超越经典：高级主题与前沿应用 最后一部分将带领读者接触更现代、更复杂的QFT应用，包括非微扰领域和与实验物理紧密相关的课题。 第十章：色动力学（QCD）的初步结构 QCD是描述强相互作用的理论。本章概述了$SU(3)$规范群结构，并详细讨论了QCD中两个核心现象：渐近自由（Asymptotic Freedom）和夸克禁闭（Confinement）。我们利用重整化群方程，解释了在高能区微扰论为何有效，以及在低能区微扰论失效的原因。 第十一章：有限温度下的场论与物质的相变 在高温或高密度环境下（如早期宇宙或中子星内部），QFT必须在有限温度下进行。本章引入虚时间路径积分和Matsubara频率求和方法。我们将展示如何用这些工具计算有限温度下的热力学量，并研究温度诱导的对称性破缺（如高温下的电弱对称性破缺）。 第十二章：非微扰方法与背景场技术 对于某些关键的物理问题（如希格斯真空的性质或夸克禁闭），微扰论已无能为力。本章介绍几种重要的非微扰工具：经典解（如瞬子）、孤子的性质，以及背景场方法在计算粒子有效作用量中的应用。 --- 本书特色 1. 计算导向：每章末尾均附有详细的“计算实践”部分，引导读者使用计算软件（如Mathematica/Maple）验证复杂积分和图表。 2. 物理图像优先：在引入复杂的数学结构前，总是先建立直观的物理图像，强调守恒定律和对称性的核心作用。 3. 与实验紧密结合：穿插了大量与LHC、精密光谱实验相关的物理结果，展示理论预测与实验观测的对比。 推荐读者： 物理学、数学物理、理论化学等相关专业的研究人员和学生，希望深入理解现代粒子物理、凝聚态理论和量子引力基础的科研工作者。掌握基础微积分、线性代数和初级量子力学是必要的先决条件。

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