内容推荐 本书内容涵盖量子场论基础及后续发展,是考虑国内研究生的学习情况而撰写的量子场论入门性书籍。 本书第一章简要地叙述了量子场论的建立渊源和发展历程,有助于初学者掌握量子场论的发展线索。新版保持了第一版的系统和风格,首先引导读者掌握量子场论的基础和基本技巧,如对称性与守恒量,自由标量场、旋量场和电磁场的量子化,相互作用量子场论和S矩阵理论,解析性质和色散关系,微扰论,重整化理论等。接下来,将第一版中的第十六章拆分和扩充,以较完整的篇幅讲授非阿贝尔规范场论,包括非阿贝尔规范场,量子色动力学,电、弱统一理论,重整化群方程的应用,红外发散与因子化等。本书内容着重叙述物理图像,同时也给出了必要的数学推导。新版每章后面增加了少量习题,特别注意增加一些紧扣科学研究前沿的习题。 本书适合作为理论物理及相关领域研究生的教材或参考书,也可以供刚进入研究领域的博士生、青年教师和青年科研人员参考。 目录 第1 章 量子场论的创立和发展 1.1 量子场论的创立 1.2 量子场论的发展 习题 第2 章 经典场、对称性和Noether 定理 2.1 力学系统的最小作用量原理和运动方程 2.2 经典场系统的最小作用量原理和运动方程 2.3 对称性和Noether 定理 习题 第3 章 定域场的Lorentz 变换性质: 标量场、旋量场、电磁场 3.1 Lorentz 变换和Lorentz 群 3.2 定域场的变换性质 3.3 自由标量场 3.4 自由旋量场 3.5 旋量场双线性协变量 3.6 零质量旋量场 3.7 自由电磁场 习题 第4 章 自由标量场量子化 4.1 正则量子化 4.2 实标量场量子化 4.3 复标量场量子化 4.4 Klein-Gordon 场的传播子 4.5 量子力学中的路径积分量子化 4.6 标量场路径积分量子化 习题 第5 章 自由Dirac 场量子化 5.1 自由Dirac 场量子化 5.2 Dirac 场的正、反粒子态 5.3 Dirac 场传播子 5.4 旋量场路径积分量子化方法 习题 第6 章 自由Maxwell 场量子化 6.1 电磁场正则量子化困难 6.2 电磁场不定度规量子化 6.3 电磁场传播子 6.4 电磁场路径积分量子化方法 习题 第7 章 分立对称性(P;C; T) 和守恒量 7.1 空间反射对称性和宇称P 7.2 正、反粒子对称性和电荷共轭宇称C 7.3 时间反演对称性T 习题 第8 章 自然界中相互作用的类型和形式 8.1 电磁相互作用 8.2 强相互作用——π-N 有效耦合拉氏密度 8.3 强相互作用与SU(3) 对称性 8.4 弱相互作用低能唯象理论 习题 第9 章 相互作用场CPT 变换和CPT 定理 9.1 相互作用场CPT 变换 9.2 CPT 定理 习题 第10 章 S 矩阵理论和表象 10.1 三种表象和变换矩阵U(t; t0) 10.2 相互作用表象和Heisenberg 表象 10.3 Heisenberg 表象态矢和单粒子波函数 10.4 Heisenberg 表象有源场和渐近条件 10.5 Heisenberg 表象中的S 矩阵元 习题 第11 章 量子场论基本公理与S 矩阵元约化公式 11.1 相对论不变性和微观因果性 11.2 质量谱条件和完备性 11.3 渐近条件 11.4 S 矩阵元约化公式 11.5 传播函数的谱表示 11.6 散射振幅的Chew-Low 方程 习题 第12 章 解析性质和色散关系 12.1 经典理论中的色散关系和Titchmarsh 定理 12.2 散射振幅的色散部分和吸收部分 12.3 向前散射振幅的解析性质 12.4 向前散射振幅的色散关系 12.5 非向前散射振幅的色散关系 12.6 散射振幅的Dyson 表示 习题 第13 章 S 矩阵元和微扰论 13.1 相互作用表象和S 矩阵元级数展开 13.2 编时乘积和正规乘积 13.3 Wick 定理 13.4 正规乘积所表示的物理过程 13.5 Feynman 图和Feynman 规则 13.6 路径积分下的微扰论 习题 第14 章 最低阶微扰论应用举例 14.1 S 矩阵元、散射截面和衰变寿命 14.2 电子和光子的Compton 散射过程 14.3 Bhabha 散射和电子-正电子湮灭为 μ子对过程 14.4 μ子衰变 习题 第15 章 圈图修正与重整化理论 15.1 有限单圈图修正 15.2 发散积分和表面发散度 15.3 发散积分维数正规化 15.4 单圈图重整化 15.5 Ward-Takahashi 恒等式 15.6 原始发散图和Furry 定理 15.7 超出单圈图的重整化理论 15.8 带电轻子反常磁矩和QED 高阶修正 习题 第16 章 非Abel 规范对称性和量子化 16.1 非Abel 规范场相互作用 16.2 非Abel 规范场量子化 16.3 规范理论的Feynman 规则 16.4 Becchi-Rouet-Stora-Tyutin(BRST) 对称性 习题 第17 章 量子色动力学 17.1 电子-质子深度非弹性散射实验 17.2 SU(3) 色规范群 17.3 量子色动力学的拉氏密度 17.4 量子色动力学在协变规范下的Feynman 规则 17.5 维数正规化和减除方案 17.6 单圈图下的重整化常数 17.7 抵消项和完整的Feynman 规则 17.8 单圈图近似ˉ(g) 函数和渐近自由 习题 第18 章 电磁相互作用和弱相互作用统一理论 18.1 弱相互作用有效理论的局限性 18.2 自发对称性破缺 18.3 电磁相互作用和弱相互作用统一理论 18.4 Cabibbo-Kobayashi-Maskawa 混合矩阵 18.5 量子反常 习题 第19 章 重整化群方程 19.1 重整化群 19.2 重整化群方程 19.3 重整化群方程的解 19.4 跑动耦合常数与固定点 19.5 复合算符重整化 19.6 部分子分布函数 19.7 遍举过程中分布振幅的演化方程 习题 第20 章 红外发散与因子化 20.1 正负电子湮灭为夸克对的单圈辐射修正 20.2 算符乘积展开与正负电子湮灭 20.3 算符乘积展开与深度非弹性散射 20.4 深度非弹性散射过程的因子化与单圈散射系数的抽取 习题 附录A 约定和符号 附录B Dirac 旋量和 γ 矩阵 附录C 分立对称性 附录D Feynman 参数公式和D 维空间代数 附录E QCD 中的 导语 本书是之前黄涛先生较有影响的量子场论教材的第二版。第二版对于第一版内容做了很大补充,大大加强了规范场论部分,更有利于两学期课程的完整教学,以及读者自学。掌握本书内容,就基本具备了在量子场论及粒子物理领域开展科研工作的基础知识。 |