量子場(chǎng)論導(dǎo)論

前言

　　量子場(chǎng)論是20世紀(jì)二三十年代發(fā)展起來的現(xiàn)代物理分支之一，到20世紀(jì)五六十年代，它獲得了進(jìn).一一步的充實(shí)與完善.當(dāng)前，量子場(chǎng)論已成為研究基本粒子的前沿學(xué)科；量子場(chǎng)論被廣泛應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、天體物理學(xué)、固體物理學(xué)、高能物理與粒子物理等學(xué)科.隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，量子場(chǎng)論在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域上的應(yīng)用必將與日俱增.　　由于量子場(chǎng)論是具有相當(dāng)深度和難度的現(xiàn)代物理理論，要學(xué)好本課程，要求讀者必須具備一定的基礎(chǔ)物理、理論物理知識(shí)，特別是相對(duì)論、電磁場(chǎng)理論、高等量子力學(xué)以及高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，從而使初學(xué)者在學(xué)習(xí)上遇到的困難不少，有鑒于此，在多年的教學(xué)實(shí)踐中。

內(nèi)容概要

本書是作者自20世紀(jì)80年代以來，在有關(guān)專業(yè)碩士研究生和本科物理專業(yè)高年級(jí)學(xué)生講授量子場(chǎng)論課程（包括選修課）所編講義基礎(chǔ)上修改而成。作為大學(xué)物理專業(yè)高年級(jí)學(xué)生的選修課，要求它在減少由于數(shù)學(xué)方面的原因所誘發(fā)的困難、提高學(xué)生對(duì)理論物理內(nèi)涵的領(lǐng)會(huì)方面更具特色，我們正是在這方面做出努力，力求使所編教材更貼近學(xué)生實(shí)際。實(shí)踐表明，教材的如此處理對(duì)于初學(xué)本課程的學(xué)生是符合實(shí)際的；同時(shí)，對(duì)于開設(shè)量子場(chǎng)論課程的有關(guān)專業(yè)碩士研究生也不失是一本較方便自學(xué)的入門參考書。    本書的內(nèi)容可分為兩部分：前一部分（第一章至第四章）屬于基礎(chǔ)理論范疇，而后一部分（第五、六章）屬于應(yīng)用范疇。有關(guān)量子場(chǎng)論的應(yīng)用可以說豐富多彩，但限于篇幅及讀者對(duì)象，這里只選擇一些典型事例給予介紹。    隨著物理學(xué)的逐步發(fā)展，特別是粒子物理中頂夸克存在的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的成功，給20世紀(jì)最后階段的物理學(xué)注入了新的血液，相信隨著21世紀(jì)鐘聲的來臨，量子場(chǎng)論與物理學(xué)的其他分支一樣，將會(huì)迎來新的發(fā)展的宏偉圖景。

書籍目錄

緒言第一章　量子場(chǎng)論的基本原理  第一節(jié)  相對(duì)論的波動(dòng)方程    一、自然單位制    二、薛定諤方程    三、克萊因-高登方程    四、狄拉克方程    五、量子場(chǎng)論的物理思想  第二節(jié)  經(jīng)典力學(xué)    一、哈密頓最小作用量原理    二、歐拉-拉格朗日方程    三、哈密頓正則方程    四、泊松括號(hào)  第三節(jié)  量子力學(xué)    一、波動(dòng)力學(xué)    二、海森堡運(yùn)動(dòng)方程    三、諧振子  第四節(jié)  經(jīng)典場(chǎng)論    一、場(chǎng)作為無限自由度的連續(xù)系統(tǒng)    二、經(jīng)典場(chǎng)方程的拉格朗日形式    三、經(jīng)典場(chǎng)的哈密頓方程    四、對(duì)稱性與守恒律  第五節(jié)  量子場(chǎng)論的建立    一、場(chǎng)量子化的物理基礎(chǔ)    二、場(chǎng)量子化的正則形式第二章  自由場(chǎng)的量子化  第一節(jié)  標(biāo)量場(chǎng)的量子化    一、厄米標(biāo)量場(chǎng)    二、標(biāo)量場(chǎng)的量子化    三、標(biāo)量場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方程    四、本征問題    五、標(biāo)量量子場(chǎng)的粒子性　第二節(jié)  電磁場(chǎng)的量子化    一、經(jīng)典電磁場(chǎng)    二、矢量場(chǎng)的拉格朗日密度    三、矢量場(chǎng)的量子化    四、動(dòng)量空間展開  極化矢量    五、矢量場(chǎng)的粒子態(tài)  第三節(jié)  旋量場(chǎng)的量子化    一、y矩陣的性質(zhì)　……第三章　量子場(chǎng)相互作用第四章　散射矩陣與協(xié)變微擾論第五章　微擾論的應(yīng)用第六章　重整化主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　一、場(chǎng)量子化的物理基礎(chǔ)　　前面所討論的內(nèi)容，并未涉及場(chǎng)的量子化問題，下面，我們討論場(chǎng)為什么要量子化以及如何進(jìn)行量子化問題.　　我們知道，物質(zhì)具有波粒二象性，這已由光電效應(yīng)、電子衍射以及康普頓效應(yīng)等所證實(shí).但是，在場(chǎng)量子化之前，理論只停留在由事實(shí)總結(jié)的唯象階段，只有在場(chǎng)量子化以后，關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性才獲得更好的解釋.　　對(duì)場(chǎng)的觀測(cè)只有通過它與粒子相互作用才能進(jìn)行，例如，電磁場(chǎng)的強(qiáng)度就是通過荷電粒子的動(dòng)量改變進(jìn)行觀測(cè)，而電子的動(dòng)量和位置是滿足測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的，由于電子與電磁場(chǎng)相互作用時(shí)其總動(dòng)量守恒，因此，要保持量子理論的內(nèi)部協(xié)調(diào)，電磁場(chǎng)的動(dòng)量、能量和空間位置也應(yīng)有相應(yīng)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系，以致場(chǎng)強(qiáng)之間也存在測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系，這一點(diǎn)已得到了實(shí)驗(yàn)事實(shí)的證明.但是，在場(chǎng)未量子化前，無法反映這一事實(shí)，只有場(chǎng)經(jīng)過量子化以后，才能反映場(chǎng)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系.　　自然界中各色各樣的基本粒子，可以分成費(fèi)米子和玻色子兩大類，它們分別滿足不同的統(tǒng)計(jì)法則.在場(chǎng)未量子化以前。

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無

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