本书在原有量子场理论的基础上，引入了真空物质，并定义该物质为真空场。在真空场的基础上，将点模型量子场的“点”引入了邻域，该邻域构成量子场的内禀空间，从而为建立量子场的真空物理学图像搭建了一个平台。有邻域的点并不会违反相对论，为描述粒子所有的内禀特性，该理论扩展了量子场的四维时空，引入了多自由度粒子内禀空间及相应的算符，在扩充描述空间的同时，保持了数学形式和现代量子场的一致性。这使得经典理论进一步完善，其数学形式和现代经典量子场理论基本一致，但这些数学表达式有了更基本的真空性质作为物理基础，使理论有了明晰的物理图像。

本书讨论了真空背景场中的相对论和量子场理论，真空场理论是力图建立四种力场统一的理论，整个理论体系建立在真空性质的四条基本假设之上。四种力场统一的机理源自于四种力场都是真空场不同形式的形变所导致的，该书讲述了不同形式的真空场形变。书中讲述的一些新的物理概念对于理论物理学工作者有很好的启发和借鉴作用，为物理学研究提供了一个新的视角。

第1章 真空的结构/1

 1.1 量子场概述/1

1.1.1 基本粒子的分类/1

1.1.2 理论/2

1.1.3 量子场论的建立和发展/2

1.1.4 自然单位制/3

1.1.5 度规/4

1.1.6 四种力场/5

 1.2 真空物理图像的历史/6

1.2.1 以太的真空图像/6

1.2.2 Dirac的真空/8

1.2.3 量子场论的真空图像/8

 1.3 真空场的引入/9

1.3.1 实验手段及面临的困难/9

1.3.2 真空场的基本假设/10

1.3.3 真空场的维度性质/13

1.3.4 真空场基本单元的粒子性/14

 1.4 真空场基本单元的静态应变分析/15

 1.5 真空中量子场理论建立的基本思想/23

第2章 量子场的运动方程和真空背景场的均匀性/28

 2.1 场的拉格朗日形式/28

2.1.1 经典力学的拉格朗日形式/29

2.1.2 场的拉格朗日形式/30

2.1.3 费曼路径积分/31

 2.2 真空背景场的对称性与守恒定律/34

2.2.1 真空背景场的对称性/34

2.2.2 奈特定理/38

2.2.3 时空平移不变性和能量动量守恒/40

2.2.4 洛伦兹不变性和角动量守恒/41

第3章 正则量子化和粒子解释/42

 3.1 场量子化的物理图像/42

3.1.1 算符的对易关系的物理意义/42

3.1.2 量子场算符的对易关系/43

 3.2 正则量子化/44

3.2.1 哈密顿形式和正则量子化/44

3.2.2 Bose场的正则量子化/46

3.2.3 Fermi场的正则量子化/47

 3.3 实标量场/50

3.3.1 正则量子化/50

3.3.2 动量表象/53

3.3.3 粒子数算符和粒子解释/56

3.3.4 零点能与生灭算符/57

3.3.5 协变对易关系与微观因果性/58

3.3.6 Feynman传播函数/60

第4章 引力场/65

 4.1 概述/65

4.1.1 狭义相对论时空/65

4.1.2 广义相对论时空/66

4.1.3 测量协变与协变场/66

 4.2 测量协变性/68

4.2.1 测量协变原理/68

4.2.2 参照系间的相对性/70

4.2.3 光速不变原理/71

4.2.4 潮汐力/72

 4.3 时空坐标架/74

4.3.1 时间的原始概念/74

4.3.2 时空间隔/76

4.3.3 张量的变换定律/78

 4.4 协变导数与引力规范场Γk ij/80

4.4.1 矢量的勒维—奇维塔平移/80

4.4.2 协变微分/82

4.4.3 Γi jk与gik的关系/83

4.4.4 引力场和量子场间的关系/84

 4.5 弯曲时空的描述/90

4.5.1 曲率张量/90

4.5.2 爱因斯坦张量/92

4.5.3 短程线/93

 4.6 引力场方程/93

4.6.1 流守恒律/93

4.6.2 爱因斯坦引力场方程/97

4.6.3 引力场的万有特性/102

 4.7 引力波/105

4.7.1 弱场近似/105

4.7.2 引力波/107

4.7.3 引力子的内禀结构/112

第5章 真空场中光子的一维图像/117

 5.1 光子的现有图像/117

5.1.1 光子的电磁波图像/117

5.1.2 光子的粒子性/119

5.1.3 不确定关系/119

5.1.4 光子的量子力学波函数/120

 5.2 光子内禀空间ξ1维的分析/121

5.2.1 真空场理论中光子的图像概述/121

5.2.2 光子ξ1维概述/122

5.2.3 形变极限值H的真空场物理意义/124

5.2.4 光子ξ1维的能量/125

5.2.5 光子ξ1维的动量/126

5.2.6 光子ξ1维的内禀场位移函数u(τ，ξ)的建立/126

第6章 光子四维时空图像/128

 6.1 光子的内禀结构/128

6.1.1 光子的力线构成纵波/128

6.1.2 光子单根力线的位移函数/128

6.1.3 光子纵波的非扩散性/129

6.1.4 光子的纤维结构/130

6.1.5 光子的简化波函数/134

6.1.6 光子横向波动及几率波/136

6.1.7 光子的极化和自旋/142

6.1.8 光子波粒二象性的物理图像/147

 6.2 电磁场理论/149

6.2.1 电磁场的协变形式和Lorentz条件/149

6.2.2 Coulomb规范量子化电磁场/150

6.2.3 Lorentz规范量子化/160

6.2.4 动量表象和粒子解释/162

第7章 轻子的图像/167

 7.1 轻子的纤维结构/167

7.1.1 单电子内禀场的应变/168

7.1.2 单电子内禀场径向部分的形变/170

7.1.3 无自旋电子的纤维场的分区结构/171

7.1.4 轻子内禀结构的简化/174

7.1.5 内禀空间基和粒子空间基的自相似性/175

7.1.6 轻子和光子的耦合构成德布罗意波/177

7.1.7 电子的电力线/179

7.1.8 电子的磁力线/185

7.1.9 轻子的麦克斯韦方程/189

 7.2 轻子自旋/190

7.2.1 轻子自旋波/190

7.2.2 自旋波在轻子内禀时空中的传播特性/190

7.2.3 自旋量子场的时空形变量/191

7.2.4 自旋角动量/192

7.2.5 转动应变量构成自旋动量/194

7.2.6 电子的自旋自由度/195

 7.3 轻子的质量/197

7.3.1 轻子的传播特性/197

7.3.2 轻子的惯性质量/198

7.3.3 真空点的四维平移/200

7.3.4 质量汇聚波/201

7.3.5 静态轻子质量荷的精细结构/202

7.3.6 电子的内禀空间场函数/203

7.3.7 e、μ、τ的内禀结构和质量/204

7.3.8 轻子的背景场及轻子的引力/207

7.3.9 运动轻子质量、动量的正交性/207

 7.4 真自由粒子Dirac方程/210

7.4.1 K1ein-Gordon方程/210

7.4.2 自由粒子的Dirac方程和? 矩阵/211

 7.5 Dirac方程的性质/213

7.5.1 Dirac方程的Lorentz不变性/213

7.5.2 自由电子相应的静止电子解/215

7.5.3 自由粒子Dirac方程的解/216

7.5.4 拉格朗日形式/219

 7.6 电磁耦合常数的计算/221

7.6.1 电磁耦合常数的物理图像/221

7.6.2 考虑电子的情况/222

7.6.3 光子的情况/224

7.6.4 近距离的情况/225

7.6.5 光电耦合与经典电磁场/225

 7.7 中微子/225

7.7.1 中微子内禀空间的构成/225

7.7.2 中微子内禀场函数/226

7.7.3 自旋量子波角量/227

7.7.4 中微子的静质量/229

7.7.5 半向空间的概念/229

7.7.6 费米子场的半向空间效应/231

7.7.7 中微子的狄拉克方程/232

7.7.8 轻子的点模型构成量子力学/233

7.7.9 全同粒子粒子的交换对称的物理图像/238

第8章 场的定域规范不变性/240

 8.1 整体规范不变性/241

 8.2 U(1)定域规范不变性与电磁相互作用/244

 8.3 SU(n)定域规范不变性/249

第9章 弱作用场/255

 9.1 弱相互作用顶角/255

9.1.1 相互作用顶角/255

9.1.2 费米子相互作用的顶角空间/258

 9.2 弱电统一模型的物理图像/265

9.2.1 弱作用内禀空间图像/265

9.2.2 真空场中无对称破缺的弱电统一模型/265

9.2.3 温伯格角θW的物理意义/271

 9.3 夸克弱相互作用/277

9.3.1 卡比波角/278

9.3.2 夸克弱电统一规范理论/280

第10章 强子结构/283

 10.1 π0介子态的真空场图像/283

 10.2 π±介子的真空场图像/285

 10.3 质子结构/287

10.3.1 质子的形成/287

10.3.2 质子自旋/289

10.3.3 质子的弦与稳定性/290

10.3.4 中子结构/291

10.3.5 强子的SU(3)表述/291

 10.4 强相互作用/292

10.4.1 中性 介子与核子的强相互作用/293

10.4.2  介子与核子的相互作用/295

 10.5 夸克/299

10.5.1 夸克的味/299

10.5.2 夸克的颜色/300

10.5.3 强耦合常数as/303

 10.6 胶子/303

10.6.1 考虑某根弦内的波/304

10.6.2 弦及夸克海/305

 10.7 核子内禀空间场函数/308

10.7.1 核子真空内禀场函数/308

10.7.2 量子色动力学的SUc(3)结构/310

 10.8 质量荷塑性形变的弦模型理论/311

10.8.1 质量荷闭弦/311

10.8.2 强子弦/312

第11章 量子电动力学基本过程/315

 11.1 QED的微扰论和费曼规则/315

 11.2 量子电动力学过程/316

11.2.1 电子的Rutherford散射/316

11.2.2 重整化的例子/322

11.2.3 跑动耦合常数/325

11.2.4 量子场的反常维度/328

 11.3 真空场论与超弦/M理论/333

11.3.1 真空场论与弦理论的基本思想/333

11.3.2 粒子的相互作用/337

11.3.3 四种力场的统一物理机制的比对/338

11.3.4 狄拉克“大数假设”/340

附录A/343