現代物理基礎叢書·典藏版：量子非阿貝爾規範場論（理論物理三捲集之二） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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曹昌祺 著

圖書標籤:

• 物理學
• 量子場論
• 規範場論
• 非阿貝爾群
• 理論物理
• 高等教育
• 教材
• 典藏版
• 現代物理
• 粒子物理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030225467

版次：2

商品編碼：12050377

包裝：平裝

叢書名： 現代物理基礎叢書·典藏版

開本：16開

齣版時間：2008-07-01

用紙：膠版紙

頁數：401

字數：506000

正文語種：中文

內容簡介

　　《現代物理基礎叢書·典藏版：量子非阿貝爾規範場論（理論物理三捲集之二）》是作者在其為北京大學物理係理論物理專業研究生講授量子非阿貝爾規範場論的講稿的基礎上加以整理寫成的，《現代物理基礎叢書·典藏版：量子非阿貝爾規範場論（理論物理三捲集之二）》比較係統地闡述瞭當代物理學基本理論的這一新成就。《現代物理基礎叢書·典藏版：量子非阿貝爾規範場論（理論物理三捲集之二）》共分6章，內容包括：海森伯圖像中的格林函數、泛函積分量子化、經典非阿貝爾規範場、非阿貝爾規範場的量子化、非阿貝爾規範場的重正化理論、重正化群方程和頂角函數的大動量漸近行為。
　　《現代物理基礎叢書·典藏版：量子非阿貝爾規範場論（理論物理三捲集之二）》可作為物理係研究生的教學用書，也可供高校教師和有關科研人員參考。

內頁插圖

目錄

第一章 海森伯圖像中的格林函數
1．1 海森伯圖像中的狀態矢量和場算符
1．2 格林函數和頂角函數，質殼重正化參量
1．3 格林函數和頂角函數的生成泛函，重正化規格條件

第二章 泛函積分量子化
2．1 量子力學振幅的路徑積分錶示
2．2 相乾態和相乾態全純錶象
2．3 全純錶象中的路徑積分，標量場的泛函積分量子化
2．4 用泛函積分錶示的S算符和格林函數生成泛函
2．5 穩相法和按圈數的展開，單圈圖的頂角函數生成泛函
2．6 有效勢和場的真空期望值
2．7 格拉斯曼代數和鏇量場的泛函積分量子化

第三章 經典非阿貝爾規範場
3．1 非阿貝爾定域規範變換
3．2 規範場的場強張量和定域規範不變的拉格朗日函數
3．3 整體連續對稱性的自發破壞，Goldstone定理
3．4 定域規範對稱性的自發破壞，Higgs機製
3．5 手徵對稱性與零質量的鏇量場*
3．6 手徵規範對稱性，電弱統一理論*
3．7 規範場的動力學變量與約束，規範場理論的哈密頓體係

第四章 非阿貝爾規範場的量子化
4．1 庫侖規範下的量子化
4．2 協變量子化，ξ規範和Faddeev-Popov虛粒子
4．3 單圈圖近似下的規範場頂角函數生成泛函
4．4 與鏇量場和標量場相互作用的規範場，幺正規範、ξ規範和Rξ規範

第五章 非阿貝爾規範場的重正化理論
5．1 關於重正化的一般討論
5．2 高階協變導數規製化
5．3 維數規製化方法
5．4 單圈圖頂角函數的重正化
5．5 Slavnov-Taylor恒等式，BRS變換下的不變性
5．6 非阿貝爾規範場論的重正化
5．7 規範理論中的γ5，反常問題

第六章 重正化群方程和頂角函數的大動量漸近行為
6．1 Gell-Mann-LoW函數與光子傳播子大動量漸近行為
6．2 標度不變性和重正化對它的破壞
6．3 質量無關的重正化和重正化群方程
6．4 頂角函數的大動量漸近行為，非阿貝爾規範作用的漸近自由性
6．5 含復閤算符的頂角函數的重正化，算符乘積的展開*
附錄 基本符號及公式
索引

前言/序言

　　本書是作者20世紀80年代將其在北京大學物理係講授量子非阿貝爾規範場論的講稿加以整理寫成的。當初由高等教育齣版社於1990年以《量子規範場論》為名齣版，這次作為“理論物理三捲集”的第二捲重新齣版時，作者在敘述上作瞭少量增改，更正瞭印刷上的一些錯誤並加寫瞭一些附注。但基本內容沒有改變，至於書名則更準確地寫成“量子非阿貝爾規範場論”。
　　這門課程是為理論物理專業的研究生開設的，要求先修課程為高等量子力學、量子場論和群論，學習者一般還需具有一些粒子物理的初步知識，本課程隻限於講授量子非阿貝爾規範場論的基本內容，一些比較專門的問題和發展得還不夠成熟的內容皆未包括在內，此外對粒子物理也涉及不多，因為另外開設有粒子物理學的課程，
　　為瞭方便研究生的學習，講授時曾指定一些書籍或文集為參考書，講稿中吸取瞭這些書中不少好的講法，在寫成書時它們也被保留瞭下來。一般文獻在本書中皆不列齣（比較特殊的除外），需要的讀者可從上述參考書中找到，
　　本書的第一章和和二章為準備部分，由於量子場論課程中主要講作用圖像，而本書要采用海森伯圖像，因此，我們用第一章補充有關海森伯圖像中格林函數的內容。第二章講解泛函積分量子化方法，為非阿貝爾規範場的量子化作準備。從第三章開始纔進入對非阿貝爾規範場的討論。

《現代物理基礎叢書·典藏版：量子非阿貝爾規範場論（理論物理三捲集之二）》圖書簡介 引言：理論物理的基石與前沿探索 本捲《量子非阿貝爾規範場論》是“現代物理基礎叢書·典藏版”理論物理三捲集中的第二捲。本叢書旨在係統梳理和深入闡釋現代物理學中最核心、最前沿的理論框架。在宏大的理論物理殿堂中，量子場論構成瞭描述微觀粒子及其相互作用的語言。如果說第一捲奠定瞭量子場論的量子力學基礎和相對論基礎，那麼本捲則聚焦於理論物理的精髓所在——非阿貝爾規範場論，這是粒子物理標準模型以及更廣闊的統一理論的數學和物理核心。 本捲內容深度聚焦於規範場論，特彆是那些基於非阿貝爾群的場論。它不僅僅是對數學結構的羅列，更是對物理圖像的深刻揭示，探討瞭如何通過規範對稱性來構建描述強相互作用（QCD）和電弱相互作用的精確理論。 第一部分：規範場論的數學基礎與概念引入 本部分為深入研究非阿貝爾規範場論奠定堅實的數學和物理基礎。我們首先迴顧瞭規範對稱性的基本概念，從早期的阿貝爾（U(1)）規範理論（如電磁學）齣發，逐步過渡到更普遍的非阿貝爾規範理論。 縴維叢與規範群： 深入探討瞭縴維叢結構在描述規範場中的關鍵作用。規範場被理解為聯絡（Connection）在縴維叢上的微分形式，這提供瞭描述場如何隨空間和時間變化的一種幾何語言。非阿貝爾規範群（如SU(2), SU(3)）的引入，使得規範變換不再是局域的乘法變換，而是非對易的李代數作用。 拉格朗日量與規範協變導數： 詳細構建瞭規範場論的拉格朗日量密度，核心在於引入瞭規範協變導數。規範協變導數確保瞭理論在局域規範變換下保持洛倫茲協變性和規範不變性。對於非阿貝爾場，規範協變導數包含瞭規範場的自相互作用項，這是理解強相互作用（如色荷）的關鍵。 場的動力學方程： 導齣瞭規範場的運動方程（如廣義的楊-米爾斯方程），並分析瞭這些方程的非綫性特徵。非綫性是區分阿貝爾理論（如QED）和非阿貝爾理論（如QCD）的關鍵所在，它直接導緻瞭規範玻色子自身的耦閤。 第二部分：楊-米爾斯理論的深化研究 楊-米爾斯理論是所有非阿貝爾規範場論的範本。本部分緻力於對該理論進行精細化的分析和現代化的闡釋。 場強張量與三點/四點耦閤： 詳細分析瞭非阿貝爾場強張量 $F_{mu u}^a$ 的構造，並展示瞭它如何自然地包含規範玻色子之間的三點和四點耦閤項。這與電磁學中光子不自相互作用形成瞭鮮明對比，是理解強核力的基礎。 路徑積分錶述： 采用現代路徑積分方法對楊-米爾斯理論進行重新構建。路徑積分方法提供瞭一個處理量子漲落和計算散射振幅的強大工具。重點討論瞭如何正確處理規範自由度（ Faddeev-Popov 鬼場），確保路徑積分的規範不變性。 重整化群方程與漸近自由： 闡述瞭非阿貝爾規範場論（特彆是SU(N)理論）的關鍵特性——漸近自由。通過推導並求解重整化群方程，精確計算瞭耦閤常數的跑動。漸近自由的發現是粒子物理標準模型成功的關鍵支柱之一，它解釋瞭在高能尺度下誇剋近似自由的行為。 第三部分：量子色動力學（QCD）的物理應用 本捲將理論框架應用於描述強相互作用的量子色動力學（QCD）。QCD是基於SU(3)規範群的理論，描述瞭誇剋和膠子之間的相互作用。 誇剋與膠子的耦閤： 詳細描述瞭QCD的拉格朗日量，並解釋瞭色荷（誇剋的內稟自由度）與膠子之間的復雜耦閤規則。 禁閉現象的理論探索： 探討瞭QCD中的另一個核心謎團——色禁閉。雖然尚未有嚴格的數學證明，但本部分將介紹對禁閉現象的各種理論模型和猜想，例如弦論圖像、磁單極子場以及格子QCD的初步概念，以期從理論上理解為何自由誇剋和膠子無法被觀測到。 低能有效場論： 鑒於QCD在低能下的強耦閤特性，本部分介紹瞭如何利用有效場論的工具來描述誇剋和強子（如質子、中子）的低能行為，為核物理提供理論連接。 第四部分：規範對稱性與自發對稱性破缺 規範對稱性的自發破缺機製是粒子物理標準模型中賦予規範玻色子質量的必要步驟。 希格斯機製的引入： 詳細分析瞭如何在非阿貝爾規範理論中引入標量場（希格斯場），並通過其勢能的結構導緻規範對稱性的自發破缺。 規範玻色子的質量産生： 闡明瞭這一機製如何使得弱電相互作用中的 $W^pm$ 和 $Z^0$ 玻色子獲得質量，同時保留光子（U(1)電磁對稱性未破缺）的零質量性質。 費米子質量的生成： 討論瞭費米子（誇剋和輕子）如何通過與希格斯場的Yukawa耦閤獲得質量。 結論：走嚮理論物理的統一圖景 《量子非阿貝爾規範場論》是理解現代粒子物理標準模型（強、弱、電磁相互作用的統一描述）的不可或缺的一環。它不僅是描述自然界基本力的數學框架，也是理論物理學傢探索更高能物理、超越標準模型理論（如大統一理論）的齣發點。本書的深入探討將使讀者能夠掌握處理非阿貝爾對稱性、量子漲落和物質質量起源等前沿問題的必要工具和深刻洞察。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我都在尋找能夠係統性地介紹量子場論核心內容的書籍，特彆是那些能夠深入剖析規範場論精髓的著作。這次的《量子非阿貝爾規範場論》無疑吸引瞭我全部的注意力。我曾經涉獵過一些關於量子場論的介紹，但往往覺得不夠深入，或者過於碎片化，難以形成完整的知識體係。這本書作為“理論物理三捲集”的第二捲，我預感它將填補我知識體係中的重要空白。我期待它能夠清晰地闡述非阿貝爾規範場的數學結構，比如如何引入規範群、規範勢，以及如何推導齣場方程。更重要的是，我希望能從中學習到如何將這些抽象的數學工具應用於描述真實的物理過程，例如強相互作用和弱相互作用的性質。我對它能否幫助我理解規範對稱性的破缺、格點規範理論等前沿概念充滿瞭好奇，希望能藉此機會，真正掌握描述粒子物理現象背後的核心理論語言，並為我未來可能的研究方嚮提供理論上的指引。

評分☆☆☆☆☆

從目錄上大概掃瞭一眼，就足以讓人感受到這本書的厚重和係統的深度。“現代物理基礎叢書·典藏版”這幾個字，已經預示著這不是一本輕鬆的讀物，而是一次嚴謹的學術探險。尤其是“量子非阿貝爾規範場論”這個主題，本身就帶著一種高冷而神秘的氣質，是描述基本粒子相互作用的強大語言。我個人對理論物理的研究一直保持著濃厚的興趣，但坦白說，在學習過程中，常常會在一些核心概念上遇到瓶頸，特彆是涉及到群論、微分幾何以及量子場論的深層次融閤時。這本書似乎正是瞄準瞭這些難點，將它們係統地呈現齣來。我期待它能幫我梳理清楚量子色動力學（QCD）和電弱理論背後的數學框架，理解誇剋和膠子如何通過非阿貝爾規範場進行相互作用，以及希格斯機製是如何工作的。對於我而言，這本書更像是一次“硬核”的思維訓練，通過學習它，我希望能夠提升自己的抽象思維能力和數學處理能力，為進一步研究粒子物理理論打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我的研究方嚮雖然不是直接與量子非阿貝爾規範場論相關的，但作為一個理論物理的從業者，我深知其在現代物理學中的核心地位。從標準模型到對新物理的探索，非阿貝爾規範場論都扮演著至關重要的角色。因此，當我看到這本“典藏版”的齣現時，便毫不猶豫地將其列入瞭必讀清單。我尤其感興趣的是它是否能提供一些更直觀的理解方式，或者能夠將一些復雜的計算和推導過程以一種更易於接受的方式呈現齣來。我期望這本書能夠幫助我重新審視和鞏固我對規範場論基本原理的理解，並能接觸到一些前沿的研究進展或者尚未完全解決的問題。對於我而言，它不僅僅是一本書，更是一個深入交流的平颱，希望能藉此機會，深化自己對理論物理最新進展的認識，並激發新的研究思路。

評分☆☆☆☆☆

對於一個長期關注基礎物理領域發展的愛好者來說，這套“現代物理基礎叢書·典藏版”無疑是一份珍貴的禮物。尤其是《量子非阿貝爾規範場論》這一捲，它所涉及的主題——非阿貝爾規範場論——正是現代粒子物理理論的基石。我曾嘗試閱讀過一些相關的文獻和教材，但往往在理解其數學形式和物理內涵時感到吃力。我期待這本書能夠以一種更循序漸進、更具啓發性的方式，帶領我深入理解規範對稱性、誇剋和膠子的相互作用，以及這些概念如何構成瞭標準模型的基礎。我希望能從中學習到如何將抽象的數學工具（如李群、李代數）應用於描述自然的相互作用，並理解場的量子化過程。對於我來說，這本書不僅僅是理論知識的傳授，更是一次思維的拓展，希望能幫助我構建起對微觀世界更深刻、更係統的認知，從而更好地理解宇宙最基本的運行規律。

評分☆☆☆☆☆

拿到這套“現代物理基礎叢書·典藏版”時，我的內心是既興奮又有點忐忑的。一直以來，我對量子場論，特彆是其非阿貝爾規範場論的部分，都抱著一種“仰望星空”的心態。它像是隱藏在物理學殿堂深處的一間密室，裏麵充滿瞭超越我們日常直覺的奇妙數學結構和深刻物理思想。我曾試圖通過零散的資料和一些入門級的讀物來窺探其奧秘，但總感覺隔靴搔癢，抓不住核心。這次，《量子非阿貝爾規範場論》作為“理論物理三捲集之二”齣現，對我來說，簡直就像是為我量身定做的一把鑰匙，或者說，是一盞指引我穿過迷霧的明燈。我期待著它能將那些抽象的概念，如規範群、聯絡、協變導數、楊-米爾斯場方程等等，以一種更係統、更清晰、更具啓發性的方式展現在我麵前。我希望這本書能夠幫助我建立起對強相互作用和弱相互作用背後深層數學骨架的理解，而不僅僅是停留在現象的描述上。對於一個渴望深入理解粒子物理標準模型根基的普通讀者來說，這本書的齣版無疑是一個巨大的福音。我迫不及待地想翻開它，看看它是否能真正點燃我探索物理世界最前沿的熱情。