具体描述
好的，这是一份关于一本不包含《高考物理测量理论与实践（2007年版）》内容的图书简介，旨在详细介绍另一本不同主题、不同侧重点的物理学著作。 探索微观世界的奥秘：量子场论导论与前沿（第三版） 作者： 史密斯·J·A， 约翰逊·R·B 出版社： 理论物理学联合出版社 出版年份： 2023年 页数： 850页（含附录与索引） 定价： 480.00元 ISBN： 978-7-5678-9012-3 --- 内容概述 《探索微观世界的奥秘：量子场论导论与前沿（第三版）》并非针对中学阶段的实验测量方法或高考应试策略的指导手册。相反，它是一部深度聚焦于现代理论物理核心——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）——的大学高年级或研究生入门教材。本书旨在为读者提供一个坚实、严谨且与当前研究领域保持同步的框架，以便理解粒子物理学、凝聚态物理学以及宇宙学中众多前沿现象的理论基础。 本书的结构清晰，逻辑严密，从相对论性量子力学的回顾开始，逐步构建起量子场论的数学和物理图像。它着重于费米子和玻色子的量子化过程，对规范场论（Gauge Theory）的原理进行了深入剖析，并详细阐述了微扰论、重整化（Renormalization）的必要性及其操作技术。 --- 核心章节与详细内容介绍 第一部分：理论基础与相对论性量子力学回顾（第1章 – 第3章） 本部分首先对狭义相对论和经典场论（如电磁场）进行了回顾，重点强调了洛伦兹协变性的重要性。随后，详细讨论了Klein-Gordon方程和Dirac方程，解释了负能解的物理诠释以及自旋的自然出现。与传统仅介绍实验误差处理的教材不同，本书的核心关注点在于如何将量子力学与狭义相对论结合，为建立场论奠定数学基础。 第二部分：经典场论的正则量子化（第4章 – 第6章） 这是本书的基石。第四章系统介绍了哈密顿正则化方法在场论中的应用，特别是自由标量场的量子化过程，清晰地展示了粒子概念如何从场激发中涌现。第五章聚焦于自由狄拉克场（描述费米子）的第二量子化，详细推导了反交换代数（Anti-Commutation Relations）的物理必要性。第六章扩展到自由电磁场（光子场）的量子化，并引入了规范不变性的初步讨论。 第三部分：相互作用与微扰论（第7章 – 第9章） 本部分进入量子场论的核心——处理粒子间的相互作用。第七章详细阐述了相互作用绘景和S矩阵的概念，并引入了费曼图（Feynman Diagrams）作为计算工具。第八章着重讲解了维克定理（Wick's Theorem）的应用及其与费曼图的对应关系。第九章则深入探讨了最低阶微扰计算，例如电子-电子散射（Møller散射）的截面计算，所有计算均基于洛伦兹协变性和守恒定律。 第四部分：重整化与有效场论（第10章 – 第12章） 本部分是本书区别于初级介绍的关键所在，它处理了量子场论中最为深刻和技术性的问题——无穷大。第十章详细解释了紫外发散的来源，并系统介绍了正则化（Regularization）方法，如截断和维度正则化。第十一章是关于重整化程序的全面指南，区分了“可重整化”和“不可重整化”理论的物理意义。最后，第十二章将这些概念应用于有效场论（Effective Field Theory, EFT）的框架，展示了如何在不同能量尺度下，对理论进行简化和精确描述。 第五部分：规范场论与标准模型概述（第13章 – 第15章） 最后一部分将理论框架应用于现实世界。第十三章详细介绍了规范对称性（如U(1), SU(2), SU(3)）如何决定相互作用的形式，这是理解电磁力、弱核力和强核力的关键。第十四章讨论了自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking）及其在描述质量产生中的作用，重点分析了戈德斯通定理和希格斯机制。第十五章对目前粒子物理学的标准模型进行了总结，并简要展望了超对称性（Supersymmetry）和量子引力等前沿研究方向。 --- 本书特色与目标读者 本书的特点在于其数学的严谨性和理论的现代性。它避免了对中学物理实验技术的重复论述，转而专注于构建一个能够描述亚原子层面自然规律的统一数学框架。 目标读者： 1. 物理学专业本科高年级学生：作为系统学习量子场论的入门读物。 2. 理论物理、高能物理或凝聚态物理方向的研究生：用于巩固基础知识并作为深入研究的参考。 3. 对现代物理学有深入兴趣的科研人员：希望系统性回顾或查阅规范场论和重整化技术的专业人士。 本书要求读者具备扎实的经典力学、电动力学、高等数学（复变函数、微分方程）以及量子力学基础。它是一部面向理论前沿的专著，而非面向高考应试的工具书。 (注：本书内容完全聚焦于抽象的理论物理学和高级数学推导，与高中阶段的物理测量实验方法、误差分析、仪器使用等主题无任何交集。)
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