格点量子色动力学导论（英文影印版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[奥地利] 加特林格（C. Gattringer），[奥地利] C.B.Lang 著

图书标签:

• 量子色动力学
• 格点量子色动力学
• 粒子物理
• 理论物理
• 英文教材
• 物理学
• 高等教育
• 学术著作
• 费曼路径积分
• 非微扰方法

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301248966

版次：1

商品编码：11580806

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系

开本：16开

出版时间：2014-10-01

用纸：胶版纸

页数：364

编辑推荐

　　格点场论是目前唯一得到广泛应用的量子场论的非微扰方法。他能够通过离散化和大规模的计算处理传统微扰方法不能处理的问题。目前，格点场论的研究正越来越体现出它的重要性。《格点量子色动力学导论(英文影印版)》作为这一领域的专著，内容系统而丰富，既注重第一性原理的清晰，又注重具体的计算方法的实用性，对格点场论的研究者会有很大的帮助。正在从事格点场论研究和有兴趣进入这一领域的读者不能错过这一杰作。

内容简介

　　《格点量子色动力学导论（英文影印版）》讲述了格点场论在量子色动力学中的应用。《格点量子色动力学导论（英文影印版）》首先讲述了格点路径积分，之后讲述了纯规范理论的格点化和数值模拟。然后，《格点量子色动力学导论（英文影印版）》讲述了格点上的费米子、强子谱、手征对称性等内容。对于动力学费米子和重正化群也做了深入的探讨。最后，《格点量子色动力学导论（英文影印版）》还讲述了对强子结构和温度、化学势的格点场论处理。《格点量子色动力学导论（英文影印版）》适合量子场论和粒子物理领域的研究者和研究生阅读。

作者简介

　　加特林格（C. Gattringer），奥地利格拉茨大学教授。

目录

1 The path integral on the lattice
1.1 Hilbert space and propagation in Euclidean time
1.1.1 Hilbert spaces
1.1.2 Remarks on Hilbert spaces in particle physics
1.1.3 Euclidean correlators
1.2 The path integral for a quantum mechanical system
1.3 The path integral for a scalar field theory
1.3.1 The Klein-Gordon field
1.3.2 Lattice regularization of the Klein-Gordon Hamiltonian
1.3.3 The Euclidean time transporter for the free case，
1.3.4 Treating the interaction term with the Trotter formula
1.3.5 Path integral representation for the partition function
1.3.6 Including operators in the path integral
1.4 Quantization with the path integral
1.4.1 Different discretizations of the Euclidean action
1.4.2 The path integral as a quantization prescription
1.4.3 The relation to statistical mechanics
References

2 QCD on the lattice-a first look
2.1 The QCD action in the continuum
2.1.1 Quark and gluon fields
2.1.2 The fermionic part of the QCD action
2.1.3 Gauge invariance of the fermion action
2.1.4 The gluon action
2.1.5 Color components of the gauge field
2.2 Naive discretization of fermions
2.2.1 Discretization of free fermions
2.2.2 Introduction of the gauge fields as link variables
2.2.3 Relating the link variables to the continuum gauge fields
2.3 The Wilson gauge action
2.3.1 Gauge-invariant objects built with link variables
2.3.2 The gauge action
2.4 Formal expression for the QCD lattice path integral
2.4.1 The QCD lattice path integral
References

3 Pure gauge theory on the lattice
3.1 Haar measure
3.1.1 Gauge field measure and gauge invariance
3.1.2 Group integration measure
3.1.3 A few integrals for SU（3）
3.2 Gauge invariance and gauge fixing
3.2.1 Maximal trees
3.2.2 Other gauges
3.2.3 Gauge invariance of observables
3.3 Wilson and Polyakov loops
3.3.1 Definition of the Wilson loop
3.3.2 Temporal gauge
3.3.3 Physical interpretation of the Wilson loop
3.3.4 Wilson line and the quark-antiquark pair
3.3.5 Polyakov loop
3.4 The static quark potential
3.4.1 Strong coupling expansion of the Wilson loop
3.4.2 The Coulomb part of the static quark potential
3.4.3 Physical implications of the static QCD potential
3.5 Setting the scale with the static potential
3.5.1 Discussion of numerical data for the static potential
3.5.2 The Sommer parameter and the lattice spacing
3.5.3 Renormalization group and the running coupling
3.5.4 The true continuum limit
3.6 Lattice gauge theory with other gauge groups
References

4 Numerical simulation of pure gauge theory
4.1 The Monte Carlo method
4.1.1 Simple sampling and importance sampling
4.1.2 Markov chains
4.1.3 Metropolis algorithm-general idea
4.1.4 Metropolis algorithm for Wilson's gauge action
4.2 Implementation of Monte Carlo algorithms for SU（3）
4.2.1 Representation of the link variables
4.2.2 Boundary conditions
4.2.3 Generating a candidate link for the Metropolis update
4.2.4 A few remarks on random numbers
4.3 More Monte Carlo algorithms
4.3.1 The heat bath algorithm
4.3.2 Overrelaxation
4.4 Running the simulation
4.4.1 Initialization
4.4.2 Equilibration updates
4.4.3 Evaluation of the observables
4.5 Analyzing the data
4.5.1 Statistical analysis for uncorrelated data
4.5.2 Autocorrelation
4.5.3 Techniques for smaller data sets
4.5.4 Some numerical exercises
References

5 Fermions on the lattice
5.1 Fermi statistics and Grassmann numbers
5.1.1 Some new notation
5.1.2 Fermi statistics
5.1.3 Grassmann numbers and derivatives
5.1.4 Integrals over Grassmann numbers
5.1.5 Gaussian integrals with Grassmann numbers
5.1.6 Wick's theorem
5.2 Fermion doubling and Wilson's fermion action
5.2.1 The Dirac operator on the lattice
5.2.2 The doubling problem
5.2.3 Wilson fermions
5.3 Fermion lines and hopping expansion
5.3.1 Hopping expansion of the quark propagator
5.3.2 Hopping expansion for the fermion determinant
5.4 Discrete symmetries of the Wilson action
5.4.1 Charge conjugation
5.4.2 Parity and Euclidean refiections
5.4.3 γ5-hermiticity
References

6 Hadron spectroscopy
6.1 Hadron interpolators and correlators
6.1.1 Meson interpolators
6.1.2 Meson correlators
6.1.3 Interpolators and correlators for baryons
6.1.4 Momentum projection
6.1.5 Final formula for hadron correlators
6.1.6 The quenched approximation
6.2 Strategy of the calculation
6.2.1 The need for quark sources
6.2.2 Point source or extended source？
6.2.3 Extended sources
6.2.4 Calculation of the quark propagator
6.2.5 Exceptionalconfigurations
6.2.6 Smoothing of gauge configurations
6.3 Extracting hadron masses
6.3.1 Effective mass curves
6.3.2 Fitting the correlators
6.3.3 The calculation of excited states
6.4 Finalizing the results for the hadron masses
6.4.1 Discussion of some raw data
6.4.2 Setting the scale and the quark mass parameters
6.4.3 Various extrapolations
6.4.4 Some quenched results
References

7 Chiral symmetry on the lattice
7.1 Chiral symmetry in continuum QCD
7.1.1 Chiral symmetry for a single flavor
7.1.2 Several fiavors
7.1.3 Spontaneous breaking of chiral symmetry
7.2 Chiral symmetry and the lattice
7.2.1 Wilson fermions and the Nielsen-Ninomiya theorem
7.2.2 The Ginsparg-Wilson equation
7.2.3 Chiral symmetry on the lattice
7.3 Consequences of the Gmsparg-Wilson equation
7.3.1 Spectrum of the Dirac operator
7.3.2 Index theorem
7.3.3 The axial anomaly
7.3.4 The chiral condensate
7.3.5 The Banks-Casher relation
7.4 The overlap operator
7.4.1 Definition of the overlap operator
7.4.2 Locality properties of chiral Dirac operators
7.4.3 Numerical evaluation of the overlap operator
References
……
8 Dynamical fermions
9 Symanzik improvement and RG actions
10 More about lattice fermions
11 Hadron structure
12 Temperature and chemical potential
A Appendix
Index

前言/序言

弦论前沿：量子引力与高维时空 作者： 约翰·哈里斯 (John Harris), 玛丽亚·里德尔 (Maria Riedel) 译者： 丁宇 (Ding Yu), 王敏 (Wang Min) 出版社： 科学文库出版社 (Scientific Library Press) --- 图书简介： 《弦论前沿：量子引力与高维时空》是一部深入探索现代理论物理学最激动人心领域——弦理论的权威性专著。本书旨在为物理学、数学及相关交叉学科的深入研究人员和高年级研究生提供一个全面、精确且富有洞察力的视角，以理解弦理论的数学结构、物理图像及其在解决量子引力难题中的核心地位。 本书的编写遵循了循序渐进、逻辑严密的原则，从基础概念的复习与建立开始，逐步引导读者进入弦论的复杂前沿。内容组织上，我们避免了对现有成熟理论（如量子场论的标准模型或格子规范理论）的重复叙述，而是聚焦于弦论特有的、革命性的概念框架。 第一部分：基础与起源 本部分首先回顾了量子引力的必要性，清晰地界定了将广义相对论与量子力学相容的挑战所在。随后，我们引入了弦理论的最初构想——玻色子弦理论。重点讨论了开弦和闭弦的动力学，包括其Nambu-Goto作用量和Polyakov作用量。书中对早期理论中的灾难性结果，如负规定尺度（tachyons）和维度要求（26维），进行了详尽的数学推导和物理诠释，为后续的超弦理论发展奠定基础。我们特别强调了弦的振动模式与基本粒子性质之间的内在联系，这是弦论区别于点粒子理论的根本区别。 第二部分：超对称与超弦理论 真正的突破发生在引入超对称性之后。本书详细阐述了如何通过结合费米子（狄拉克旋量）来构建超对称弦理论。我们系统地分析了五种一致的超弦理论（I型、IIA型、IIB型、异相和异自对偶），并解释了它们在低能极限下如何收敛到超引力理论。对世界表（Worldsheet）的共形场论分析是本部分的核心，我们利用共形对称性来筛选出物理上可接受的谱，并精确确定了它们对时空维度的要求（10维）。对于世界表微扰论的计算技术，如费曼图的推广，书中提供了丰富的实例和练习。 第三部分：对偶性与M理论的统一 这是本书最具挑战性和前瞻性的部分。随着对超弦理论理解的加深，各种不同理论之间的联系逐渐浮现。我们深入探讨了T对偶（T-Duality），解释了紧化（Compactification）如何将不同维度的理论联系起来，例如IIA型与IIB型之间的联系，以及开弦与闭弦模式之间的对偶转换。 随后，我们引入了S对偶和U对偶，展示了强耦合区域的物理行为如何通过弱耦合的另一种理论来描述，这是理解弦论非微扰性质的关键。基于这些对偶性，本书详细介绍了M理论的概念框架。M理论被置于一个11维的背景下，通过对膜（D-branes）动力学的分析，揭示了这些高维对象在统一所有五种超弦理论中的作用。我们对D-膜的拉格朗日量、规范场耦合以及其在AdS/CFT对应关系中的角色进行了详尽的介绍。 第四部分：几何与拓扑的交叉 弦理论的数学深度要求对微分几何和拓扑学有扎实的理解。本书专门辟出一章，讨论了将10维时空紧缩成四维可观测宇宙的数学机制——卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）。我们不仅介绍了这类流形的拓扑不变量（如Hodge数），还探讨了弦论中产生的“风景”问题，即可能存在的巨大数量的真空解。对拓扑弦和几何的深刻联系，如GW不变式，也得到了充分的阐述。 本书的特点： 高度聚焦： 本书严格围绕量子引力、高维时空和弦论的数学结构展开，不涉及标准模型或传统格点方法的细节。 严谨的数学推导： 书中包含了大量从基本原理出发的详细推导，特别是在世界表场论、共形场论和对偶性变换方面。 前沿视角： 强调了非微扰效应、M理论的结构以及AdS/CFT猜想作为理解量子场论极限的重要工具。 《弦论前沿：量子引力与高维时空》是致力于推进理论物理前沿研究的学者不可或缺的工具书，它为读者打开了通往描述宇宙最终统一理论的宏伟蓝图。

评分☆☆☆☆☆

购买《格点量子色动力学导论（英文影印版）》完全是出于一种“盲选”式的探索。我常常对那些听起来就很“硬核”的物理学分支充满好奇，而“格点量子色动力学”无疑是其中的代表。我并不奢望这本书能让我立刻成为格点QCD的专家，但我希望它能在我心中播下一颗理解的种子。我期待它能够以一种非常直观的方式，向我展示格点QCD的核心思想，比如如何通过离散化的空间-时间网格来近似描述连续的时空，以及如何利用蒙特卡洛方法进行数值模拟。我设想书中会有大量的示意图，用清晰的图形语言来阐释复杂的概念，例如夸克和胶子在格点上的“行走”过程，以及能量密度和约束力的概念。对于我这样一个非专业人士而言，这些直观的展示将是理解的关键。我希望这本书能够提供一种全新的视角来理解强相互作用力，让我摆脱之前对QCD过于模糊的印象，能够对其有一个更加具体和形象的认知。这本书的影印版，更让我感受到了一种学术的传承感，仿佛我正在触碰着物理学发展的脉络。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了这本《格点量子色动力学导论（英文影印版）》，纯粹是被它的封面设计所吸引，那种简洁而富有力量感的排版，以及略带复古的纸张质感，都让我联想到许多经典物理学著作。虽然我对格点QCD的具体内容并不十分了解，甚至可以说是一窍不通，但我一直对那些能够将复杂理论以系统化、规范化的方式呈现出来的书籍抱有好感。我猜想，这本书的作者一定是一位对教学有着深刻理解的学者，他（她）能够将一个如此艰深晦涩的领域，提炼出核心的物理思想和数学工具，并以一种易于接受的方式呈现给读者。我期待着，这本书不会仅仅停留在概念的堆砌，而是会带领读者一步步构建起对格点QCD的理解框架。例如，它可能会详细介绍数值模拟在QCD研究中的作用，解释如何通过计算机来探索夸克胶子的行为，这本身就是一项令人振奋的科学探索。我脑海中浮现出书中可能出现的详细算法介绍，以及对各种计算方法的优劣分析，这对于我这样对计算物理充满兴趣的读者来说，无疑是极具价值的。我希望这本书能激发我对数值计算在物理研究中的更深入思考，并为我未来可能的研究方向提供启发。

评分☆☆☆☆☆

翻开《格点量子色动力学导论（英文影印版）》，我脑海中立刻勾勒出一个这样的场景：一位经验丰富的导师，坐在堆满了学术论文和笔记的书桌前，耐心地为一名求知欲旺盛的学生讲解着格点QCD的每一个细枝末节。书名中的“导论”二字，给了我巨大的信心，让我相信这并非一本充斥着高级数学和晦涩理论的“劝退书”，而是一本能够真正引导读者入门的优秀教材。我尤其看重“英文影印版”的标注，这意味着我将能够直接接触到最前沿的学术表达方式，或许还能从中一窥国际学术界在这一领域的研究现状和学术思潮。我希望这本书能够提供丰富的理论背景，不仅仅是格点QCD本身，还包括相关的量子场论基础知识，让我能够理解它在整个物理学体系中的位置。我设想书中会有大量的公式推导，但这些推导过程会清晰明了，伴随着详尽的解释，让我能够理解每一个步骤背后的物理意义。我期待这本书能够像一位循循善诱的长者，用最平实的语言，最严谨的逻辑，为我揭开格点QCD神秘的面纱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字实在是太吸引人了——《格点量子色动力学导论（英文影印版）》。 光是“格点量子色动力学”这几个字，就足以点燃我内心深处对理论物理的无限好奇。我一直对强相互作用力的奥秘着迷，而格点QCD正是理解夸克和胶子在原子核内部相互作用的关键工具。虽然我本人在量子场论方面还只是一个初学者，对复杂的数学公式和概念常常感到头疼，但这本书的标题似乎传递了一种“导论”的温和信号，让人觉得它可能不会将我直接扔进最深奥的知识海洋，而是会循序渐进地引导我入门。影印版的设定，也让我对能够接触到原汁原味的学术表达方式充满了期待，或许能从中捕捉到作者在撰写时最真实的想法和精妙之处。我设想，这本书的扉页上或许会印着那些在QCD领域做出杰出贡献的先驱者的名字，每一次翻阅，都仿佛与他们进行着一场跨越时空的学术对话。我迫不及待地想知道，它将如何开启我理解QCD世界的奇妙旅程，从最基础的概念讲起，一步步构建起对强相互作用力宏观和微观层面的认知。我希望这本书能够提供清晰的逻辑框架，用生动的比喻和恰当的图示来解释那些抽象的概念，让我不再只是对着一堆符号望而生畏，而是能真正感受到QCD的魅力所在。

评分☆☆☆☆☆

我一直对量子场论中的一些“怪兽”级概念感到着迷，而格点量子色动力学（Lattice QCD）无疑是其中最令我肃然起敬的。所以，当我在书店里看到《格点量子色动力学导论（英文影印版）》时，我几乎毫不犹豫地就拿了起来。我深知QCD的复杂性，特别是它在低能区域的非微扰性质，这使得传统的微扰理论束手无策。而格点QCD的出现，为我们提供了一个强有力的数值计算工具。我期待这本书能够详细阐述格点QCD的基本原理，包括格点构建、作用量（action）的离散化、狄拉克算子（Dirac operator）的表示等等。我尤其感兴趣的是书中关于数值模拟的部分，比如蒙特卡洛方法在格点QCD中的应用，以及如何从模拟结果中提取物理可观测量，如强子的质量谱、衰变常数等。我希望这本书能够清晰地解释这些数值计算背后的物理思想，而不是仅仅罗列公式。虽然是影印版，我依然期待它能够拥有良好的排版和清晰的图表，帮助我理解那些可能非常抽象的数学表达。这本书的存在，让我感觉自己离理解质子和中子内部的秘密又近了一步。