場論

內(nèi)容概要

　　《理論物理學教程·第2卷：場論（第8版）》是《理論物理學教程》的第二卷，根據(jù)俄文最新版譯出，講述電磁場和引力場的經(jīng)典理論。書中敘述了相對性原理和相對論力學，基于最小作用原理的電磁場方程的推導，電磁波的傳播和輻射問題，最后幾章介紹了廣義相對論，同時闡述張量分析的基礎理論。《理論物理學教程·第2卷：場論（第8版）》以其清晰、簡潔的風格，例題的原創(chuàng)性和多樣性而備受歡迎?！独碚撐锢韺W教程·第2卷：場論（第8版）》可供高等院校物理專業(yè)的本科生使用，也可供相關專業(yè)的研究生和科研人員參考。

作者簡介

　　列夫·達維多維奇·朗道，1908-19681，理論物理學家、蘇聯(lián)科學院院土、諾貝爾物理學獎獲得者。1908年P月22日生于今阿塞拜疆共和國的首都巴庫，父母是工程師和醫(yī)生。朗道19歲從列寧格勒大學物理系畢業(yè)后在列寧格勒物理技術研究所開始學術生涯。1929-1931年赴德國、瑞士、荷蘭、英國、比利時、丹麥等國家進修，特別是在哥本哈根，曾受益于玻爾的指引。1932-1937年，朗道在哈爾科夫擔任烏克蘭物理技術研究所理論部主任。從1937年起在莫斯科擔任蘇聯(lián)科學院物理問題研究所理論部主任。朗道非常重視教學工作，曾先后在哈爾科夫大學、莫斯科大學等學校教授理論物理，撰寫了大量教材和科普讀物。
　　朗道的研究工作幾乎涵蓋了從流體力學到量子場論的所有理論物理學分支。1927年朗道引入量子力學中的重要概念——密度矩陣；1930年創(chuàng)立電子抗磁性的量子理論（相關現(xiàn)象被稱為朗道抗磁性，電子的相應能級被稱為朗道能級）；1935年創(chuàng)立鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋；1936-1937年創(chuàng)立二級相變的一般理論和超導體的中間態(tài)理論（相關理論被稱為朗道相變理論和朗道中間態(tài)結構模型）；1937年創(chuàng)立原子核的概率理論；1940-1941年創(chuàng)立液氦的超流理論（被稱為朗道超流理論）和量子液體理論；1946年創(chuàng)立等離子體振動理論（相關現(xiàn)象被稱為朗道阻尼）；1950年與金茲堡一起創(chuàng)立超導理論（金茲堡-朗道唯象理論）；1954年創(chuàng)立基本粒子的電荷約束理論；1956-1958年創(chuàng)立了費米液體的量子理論（被稱為朗道費米液體理論）并提出了弱相互作用的CP不變性。
　　朗道于1946年當選為蘇聯(lián)科學院院士，曾3次獲得蘇聯(lián)國家獎；1954年獲得社會主義勞動英雄稱號；1961年獲得馬克斯·普朗克獎章和弗里茨·倫敦獎；1962年他與栗弗席茲合著的《理論物理學教程》獲得列寧獎，同年，他因為對凝聚態(tài)物質特別是液氦的開創(chuàng)性工作而獲得了諾貝爾物理學獎。朗道還是丹麥皇家科學院院土、荷蘭皇家科學院院士、英國皇家學會會員、美國國家科學院院土、美國國家藝術與科學院院士、英國和法國物理學會的榮譽會員。

書籍目錄

第七版編者序言
第六版序言
第一版和第二版序言摘錄
重要符號
第一章 相對性原理
§1 相互作用的傳播速度
§2 間隔
§3 固有時
§4 洛倫茲變換
§5 速度的變換
§6 四維矢量
§7 四維速度
第二章 相對論力學
§8 最小作用量原理
§9 能量與動量
§10 分布函數(shù)的變換
§11 粒子的衰變
§12 不變截面
§13 粒子的彈性碰撞
§14 角動量
第三章 電磁場中的電荷
§15 相對論中的基本粒子
§16 場的四維勢
§17 場中電荷的運動方程
§18 規(guī)范不變性
§19 恒定電磁場
§20 在恒定均勻電場中的運動
§21 在恒定均勻磁場中的運動
§22 電荷在均勻恒定的電場和磁場中的運動
§23 電磁場張量
§24 場的洛倫茲變換
§25 場的不變量
第四章 電磁場方程
§26 第一對麥克斯韋方程
§27 電磁場的作用量
§28 四維電流矢量
§29 連續(xù)性方程
§30 第二對麥克斯韋方程
§31 能量密度和能流
§32 能量動量張量
§33 電磁場的能量動量張量
§34 位力定理
§35 宏觀物體的能量動量張量
第五章 恒定電磁場
§36 厙侖定律
§37 電荷的靜電能
§38 勻速運動電荷的場
§39 庫侖場內(nèi)的運動
§40 偶極矩
§41 多極矩
§42 外場中的電荷體系
§43 恒定磁場
§44 磁矩
§45 拉莫爾定理
第六章 電磁波
第七章 光的傳播
第八章 運動電荷的場
第九章 電磁波的輻射
第十章 引力場中的粒子
第十一章 引力場方程
第十二章 引力物體的場
第十三章 引力波
第十四章 相對論宇宙學
索引一
譯后記

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   為了建立場的作用量Sf的形式，我們從電磁場如下非常重要的性質出發(fā)。實驗表明，電磁場滿足所謂疊加原理，這個原理可以敘述如下：一個電荷系統(tǒng)所產(chǎn)生的場，是每一個電荷單獨所產(chǎn)生的場簡單相加的結果。這就是說，在每一點的總場強等于在該點的各個場強的（矢量）和。 場方程的每一個解給出一個在自然界中存在的場，按照疊加原理，任何這樣一些場的和也必須是一個在自然界中存在的場，這就是說，必然滿足場方程。 大家知道，線性微分方程恰恰具有這個特性，即任意一些解的和也是一個解。因此，場方程必須是線性微分方程。 從這個討論可以推斷，在作用量Sf積分號內(nèi)，必定有一個場的二次式，僅僅在這種情形下，場方程才是線性的；因為場方程是由作用量的變分得來，而在變分的過程中，積分號內(nèi)的式子的冪將要減小一。 勢不能包含在作用量Sf內(nèi)，因為它們還沒有唯一地被確定（在Smf中，缺乏這樣的唯一性并不重要）。因此，Sf應當是電磁場張量Fik的某函數(shù)的積分，但是作用量必須是一個標量，因而必須是某一個標量的積分，這樣的量只有乘積EikFik。 因此，Sf必須有下面的形式： 其中積分應該遍及全部空間和已知的兩個時刻之間的時間間隔；a是某一常數(shù)，積分號內(nèi)的量是FikFik=2（H2—E2），場E包含導數(shù)A／t；然而很容易看出，（A／t）2必須帶著正號出現(xiàn)在作用量內(nèi)（因而E2必須有正號）。因為假如（A／t）2帶著負號出現(xiàn)在Sf內(nèi)，那么，勢對時間的變化要是足夠快的話（在我們研究的時間間隔以內(nèi)），我們總能夠使Sf變?yōu)榻^對值任意大的負量。因此，Sf不能有最小作用量原理所要求的最小值。因此，a必須是負數(shù)，a的數(shù)值與場的測量單位的選擇有關，我們注意，當a以及場的測量單位選定了以后，所有其他電磁量的測量單位也就確定了。 從現(xiàn)在起，我們將采用高斯單位制，在這個單位制中，a是一個無量綱的量，其數(shù)值是—1／（16π）。

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