An Introduction to Quantum Field Theory pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

Michael E Peskin 著

圖書標籤:

• 量子場論
• 量子力學
• 粒子物理
• 相對論
• 費曼圖
• 路徑積分
• 重整化
• 規範場論
• 標準模型
• 高等物理

店鋪： 瀾瑞外文Lanree圖書專營店

齣版社： Westview Press

ISBN：9780201503975

商品編碼：1092761761

包裝：精裝

外文名稱：An Introduction to Qua...

齣版時間：1995-09-11

頁數：864

正文語種：英語

圖書基本信息

An Introduction to Quantum Field Theory
作者： Michael E. Peskin
ISBN13： 9780201503975
類型： 精裝(精裝書)
語種： 英語（English）
齣版日期： 1995-09-11
齣版社： Westview Press
頁數： 864
重量（剋）： 1364
尺寸： 243 x 170 x 43 mm

商品簡介

An Introduction to Quantum Field Theory is a textbook intended for the graduate physics course covering relativistic quantum mechanics, quantum electrodynamics, and Feynman diagrams. The authors make these subjects accessible through carefully worked examples illustrating the technical aspects of the subject, and intuitive explanations of what is going on behind the mathematics. After presenting the basics of quantum electrodynamics, the authors discuss the theory of renormalization and its relation to statistical mechanics, and introduce the renormalization group. This discussion sets the stage for a discussion of the physical principles that underlie the fundamental interactions of elementary particle physics and their description by gauge field theories.

宇宙的織錦：粒子、場與相互作用的深層結構 一部探索現代物理學核心概念的權威著作，深入剖析構成我們宇宙的基本構件及其動態行為。 本書旨在為物理學、數學以及理論科學領域的學生和研究人員提供一個全麵、嚴謹且富有洞察力的視角，去理解描述自然界基本力的現代量子場論（Quantum Field Theory, QFT）的基石。我們相信，要真正掌握粒子物理學和凝聚態物理學的最新進展，必須對量子場論的數學框架和物理直覺有深刻的領悟。 本書的敘事結構圍繞著將經典場論的概念提升到量子層麵所需的關鍵步驟展開，並逐步引入描述基本粒子及其相互作用的規範理論。我們避免瞭對某一特定學科（如量子電動力學或標準模型）的預設偏愛，而是著力於構建一個普適的理論框架，該框架能夠應用於所有具有局部對稱性的場論。 第一部分：從經典場到量子化 開篇部分奠定瞭理解量子場論的必要數學和概念基礎。我們從經典的拉格朗日力學和哈密頓力學齣發，係統性地推廣到具有無窮多自由度的經典場論。 1. 經典場動力學基礎： 我們詳細討論瞭場的概念——從標量場（如Klein-Gordon場）到嚮量場（如電磁場）。重點在於構造拉格朗日密度，並利用歐拉-拉格朗日方程推導齣場的運動方程。對對稱性的討論是本章的核心。通過諾特定理，我們建立瞭連續對稱性（如時空平移、洛倫茲變換）與守恒量（如能量、動量、角動量）之間的深刻聯係。這種聯係在量子世界中將成為選擇正確物理理論的指導原則。 2. 規範不變性與第一類約束： 在進入真正的量子化之前，我們必須理解規範不變性在場論中的地位。我們分析瞭具有內部對稱群（如U(1)）的理論，並展示瞭為什麼規範場（如光子場）的引入是必需的。我們深入探討瞭對約束係統（特彆是規範約束）進行哈密頓量錶述的睏難，為後續的量子化方法做鋪墊。 3. 場論的初級量子化： 本章標誌著從經典到量子的飛躍。我們采用正則量子化的方法，將經典場及其共軛動量提升為算符，並引入對易關係（或反通勤關係）。對於玻色子場，我們定義瞭産生和湮滅算符，並構建瞭Fock空間。對Fock空間結構的詳盡闡述，使得粒子被視為場的激發態這一核心圖像得以確立。我們仔細考察瞭真空態的定義，以及粒子數的算符。 4. 費米子場的量化與自鏇統計定理： 描述費米子的狄拉剋場需要特殊的處理。我們引入瞭狄拉剋方程，並展示瞭其相對論協變性。在正則量子化過程中，我們必須采用反通勤關係來滿足泡利不相容原理。本書對自鏇統計定理進行瞭嚴格的推導，證明瞭具有整數自鏇的場必須是玻色子，而具有半奇數自鏇的場必須是費米子，這是量子場論的內在美之一。 第二部分：相互作用與微擾論 一旦我們掌握瞭自由場的量子描述，下一步就是引入相互作用，並使用微擾論來計算實際物理過程的散射率和衰變率。 5. 相互作用繪景與S矩陣： 我們從描述自由場的哈密頓量齣發，引入相互作用項，從而將理論分解為“自由”部分和“相互作用”部分。S矩陣（散射矩陣）被定義為描述係統在無限遠未來狀態到無限遠過去狀態的演化算符，它是所有可觀測物理過程的最終目標。 6. 微擾論與費曼圖： 微擾論的核心是利用$S$矩陣的冪級數展開。本章詳細介紹瞭費曼規則的推導過程，這些規則是從$S$矩陣展開式中提煉齣來的，是計算高階修正的強大工具。我們不僅推導瞭用於計算散射振幅的費曼圖，還詳細解釋瞭圖中每條綫和每個頂點的精確數學對應關係。 7. 圈圖與紫外災難： 當計算更高階的圈圖修正時，我們不可避免地遇到瞭發散問題——積分在短距離（高動量）處錶現齣紫外（UV）不收斂性。本書將這些發散的物理根源歸結為理論的非重整化性。我們係統地分析瞭不同維度的理論中發散的階數，為下一部分的重整化理論做瞭必要的鋪墊。 第三部分：重整化、有效場論與規範理論 這是本書最深刻的部分，涉及現代物理學如何處理無限性，以及如何構建描述基本相互作用的精確模型。 8. 理論的重整化： 重整化是量子場論的標誌性技術。我們引入正則化的方法（如截斷或維度正則化）來暫時處理發散，隨後提齣重整化程序：識彆齣裸參數，並將其與可測量的物理量（如電子的電荷和質量）聯係起來。我們區分瞭可重整化理論和不可重整化理論，並論證瞭可重整化理論的物理完備性。 9. 重整化群與標度行為： 重整化不僅僅是一種數學技巧，它揭示瞭物理理論隨觀測能量尺度變化的深刻規律。我們引入重整化群（RG）方程，描述耦閤常數如何隨能量尺度變化。這使得我們能夠理解漸近自由（如QCD中的強力）和紅外（IR）敏感性現象，以及有效場論（EFT）的概念——即在特定能量尺度下，更高能級的效應如何被有效地“集成”到低能有效理論中。 10. 規範場論的嚴謹構造： 規範理論是描述電磁力、弱核力和強核力的基礎。我們從阿貝爾規範理論（如QED）齣發，展示瞭規範不變性如何強製要求引入規範場。隨後，我們將討論推廣到非阿貝爾規範理論（如QCD），其中規範場的自身相互作用是理論完備性的要求。我們詳細分析瞭規範場的場強張量、楊-米爾斯作用量，並討論瞭規範玻色子（如W和Z玻色子）的引入。 11. 自發對稱性破缺： 要描述質量的起源，我們必須引入自發對稱性破缺（SSB）。本書係統地介紹瞭戈德斯通定理，該定理預測瞭在連續對稱性破缺時零質量玻色子的齣現。隨後，我們深入研究瞭在規範場論中，SSB如何通過希格斯機製（或稱Brout-Englert-Higgs機製）來賦予規範玻色子質量，同時“吃掉”戈德斯通玻色子，這一機製是構建標準模型的核心支柱。 本書的最終目標是為讀者提供一個堅實的框架，使他們不僅能夠理解已建立的理論成果，更能有能力投身於前沿研究，無論是在高能物理、量子引力探索，還是在統計物理的臨界現象研究中，量子場論都是不可或缺的語言。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，老實說，非常“硬核”。它幾乎完全依賴於數學的嚴謹性來驅動論證，幾乎沒有使用任何花哨的比喻或簡化模型來“哄騙”讀者。它要求你帶著一份近乎偏執的精確度去對待每一個定義和每一個步驟。例如，在講解路徑積分錶述時，作者對泛函積分的收斂性和正則化方法進行瞭非常詳盡的討論，這在很多標準教材中往往是一筆帶過或者直接假設成立的。這種對細節的極緻追求，雖然在初讀時會讓人感到壓力山大，但長期來看，它培養瞭一種極其寶貴的學術態度：不接受任何未經證明的“真理”。我發現，當我對某個概念感到睏惑時，迴頭查閱這本書，總能找到一個極其嚴謹、無可指摘的論證鏈條，將我帶迴到問題的源頭。這對於構建一個穩固的知識體係至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本巨著，初次捧讀時，那份敬畏感幾乎讓我有些喘不過氣來。裝幀本身就透著一股學術的莊重，仿佛在告訴你，你即將踏入的領域絕非兒戲。我花瞭整整一個下午，僅僅是梳理瞭前幾章的符號體係和基本假設，那種感覺就像是在攀登一座陡峭的山峰，每一步都需要精確的計算和堅定的信念。作者在引言部分對理論的物理圖像的描繪，可謂是鞭闢入裏，遠超一般教材的平鋪直敘。他沒有急於拋齣那些讓人眼花繚亂的費曼圖，而是先構建瞭一個宏大且自洽的理論框架，讓你理解為什麼需要量子場論，而不是僅僅把它當作一套運算規則來機械學習。特彆是他對經典場論與量子化之間的過渡處理，那份細膩和邏輯的連貫性，讓那些原本在其他教材中顯得突兀的“量子化”過程，在這裏有瞭一種水到渠成的感覺。我尤其欣賞他引入的那些曆史背景和哲學思考，這使得冰冷的數學公式背後，有瞭鮮活的物理靈魂。對於任何想要真正掌握這個領域精髓的人來說，這本書無疑是擺在案頭的“聖經”級彆參考。

評分☆☆☆☆☆

我得承認，這本書的閱讀體驗是極具挑戰性的，但絕對物超所值。它更像是一部經過深思熟慮的“武功秘籍”，而不是一本麵嚮入門的“速成手冊”。對於那些已經對狹義相對論和量子力學基礎有紮實把握的學習者而言，這本書提供瞭深入理解場論內部結構的絕佳視角。我特彆留意瞭它在處理規範場論部分時的論述方式，它沒有直接跳躍到復雜的微擾展開，而是花費瞭大量的篇幅來討論對稱性的保護機製以及如何從拉格朗日量中自然地導齣規範不變性，這種自底嚮上的構建方式，極大地增強瞭我對電磁相互作用乃至弱相互作用的理解深度。書中的習題設計也十分精妙，它們並非簡單的數值計算，而是要求你對理論的適用邊界和潛在缺陷進行深入反思。完成其中幾道需要大量代數推導的題目後，我感覺自己的數學直覺和物理洞察力都得到瞭顯著的提升，那種豁然開朗的成就感，是其他教材難以給予的。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的排版和圖示設計，雖然功能性強，但確實缺乏一些現代教科書的“親和力”。圖錶相對稀疏，更多的是依賴於密集的文本和公式推導。這無疑加重瞭讀者的認知負擔。然而，一旦你適應瞭這種風格，你會發現這種“樸素”其實是一種效率的體現——所有資源都投入到瞭內容的深度和廣度上。它最大的亮點在於其對高級主題的覆蓋和銜接的自然性。從經典的狄拉剋方程場到規範玻色子理論的推導，再到對某些復雜微擾計算的概述，整個流程如同水銀瀉地般流暢，沒有生硬的章節跳躍。它成功地架設瞭一座橋梁，連接瞭研究生階段基礎課程與前沿研究文獻的鴻溝，為我後續深入閱讀專業期刊論文打下瞭堅實的基礎。這本書不是用來消遣的，而是用來“磨礪”心智的。

評分☆☆☆☆☆

我必須指齣，這本書在概念的組織和呈現上，體現齣一種高度的、近乎於強迫癥般的邏輯連貫性。它似乎是按照一個數學傢構建公理化體係的思路來組織物理內容的。從最基礎的量子化範式開始，逐步引入相對論性要求，然後纔引齣量子場論的核心——作用量原理和對易子。我尤其欣賞它在引入重整化理論時的處理方式。作者沒有僅僅停留在“如何消除發散”的操作層麵，而是深入探討瞭有效場論（EFT）的觀點，將重整化視為一種不同能標下物理理論的自然投影，這無疑提升瞭這本書的格局。它讓我明白瞭，重整化並非是理論的“補丁”，而是物理描述在不同尺度下必然産生的結構。對於那些希望超越“計算工具”層麵，真正理解現代粒子物理理論深層結構的讀者來說，這種視角上的提升是無價的。