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内容简介
本书是目前世界上量子场论方面流行的一本教学参考书.其特点是,既囊括了量子场论的主要内容,又包括了量子场论的最新发展,并且每章中都有大量的习题.每章后以“注记”的形式给出了一定数量的参考文献,以给出某种展望、提供材料的来源及进一步的阅读材料.本书分上、下两册出版.全书内容大致可分成两部分,前八章主要论述从标准的电动力学的量子化,直至微扰论、重整化,后五章论述泛函方法、相对论束缚态、破缺对称性、非阿贝尔规范场及渐近行为.
本书可供大学物理专业高年级学生、研究生、大学教师及研究工作者参考.
目录
- 上册
序言
一般的参考书目
第一章 经典理论
1-1 最小作用原理
1-1-1 经典运动
Lagrange方程和Hamilton方程
Poisson括号
相对论性点粒子
正则变换
1-1-2 电磁场作为一个无穷大动力学系统
Maxwell方程
规范不变性
电磁作用量
1-1-3 点粒子的电磁相互作用
Lorentz力定律
恒场
迴转磁比率
Thomas进动
Bargmann-Michel-Telegdi方程
和平面波的相互作用
1-2 对称性和守恒定律
1-2-1 基本的不变量
时间平移和能量守恒
动量和角动量
1-2-2 能量-动量张量
正则张量
电磁对称张量
封闭系统
广义角动量
哈密顿形式
1-2-3 内部对称性
无穷小变换
Noether定理
荷
具有Poisson括号的李代数
最小耦合
1-3 传播与辐射
1-3-1 Green函数
迭加原理
推迟Green函数和超前Green函数
Feynman传播子
1-3-2 辐射
Lienard-Wiechert势
辐射功率的Larmor公式
Thomson散射
轫致辐射
自相互作用
Lorentz-Dirac方程
Runaway解
Acausal效应
第二章 Dirac方程
2-1 相对论性波方程的建立
2-1-1 量子力学和相对论
Klein-Gordon方程
负能量
不定模方
2-1-2 Dirac方程
Υ矩阵
具有正密度的守恒流
2-1-3 相对论协变性
变换定律
质量和自旋
宇称
双线型密度
2-2 物理内容
2-2-1 平面波解和投影算符
正能解和负能解
在具有确定动量和极化的态上的投影算符
2-2-2 波包
群速度
Zitterbewegung和Klein的佯谬
2-2-3 电磁耦合
最小耦合
非相对论极限和Pauli方程
在恒磁场中的解和在电磁平面波中的解
2-2-4 Foldy-Wouthuysen变换
相对论修正
自旋-轨道耦合
Darwin项
2-3 类氢原子
2-3-1 非相对论谱与相对论谱的比较
Balmer谱
Klein-Gordon方程的预言
2-3-2 Dirac理论
精细结构分裂
相对论波函数
超精细分裂
和辐射效应
2-4 空穴理论和电荷共轭
2-4-1 负能解的重新解释
空穴和正电子
多体理论
2-4-2 电荷共轭
Dirac方程的电荷共轭算符和不变性
2-4-3 零质量粒子
手征性
二分量理论
CP不变性
2-5 Dirac传播子
2-5-1 自由传播子
由空穴理论观点产生的推迟传播子和Feynman传播子
2-5-2 在任意外电磁场中的传播
外场中传播子的微扰展开
2-5-3 对Coulomb散射的应用
经典的Rutherford散射
Mott公式
2-5-4 Fock-Schwinger固有时间方法
在恒匀场或平面波场中的传播
第三章 自由场的量子化
3-1 正则量子化
3-1-1 一般形式
共轭动量和量子化
一维晶体
声子
正规编序
Bose对称
Fock空间
3-1-2 标量场
不变测度
相对论不变性
场对易子
具有固定粒子数的态
相干态
场分布
3-1-3 荷电标量场
U(1)不变性
守恒荷
粒子和反粒子
电荷共轭
3-1-4 编时乘积
Feynman传播子的复原
3-1-5 热力学平衡
Bose-Einstein分布
状态方程
有限温度下的传播子
3-2 量子化的辐射场
3-2-1 不定度规
Gupta-Bleuler量子化
横光子
3-2-2 传播子
Feynman规范传播子
推广到任意的λ
32-3 有质量的矢量场
Proca方程和Stueckelberg方程
零质量极限
利用恒场方法得到的光子质量的上限
3-2-4 真空涨落
Casimir效应
Vander Waals力
3-3 Dirac场和不相容原理
3-3-1 反对易子
Dirac场的量子化和能量的正定性
3-3-2 费米子的Fock空间
荷和自旋
反对称态和Fermi-Dirac统计
3-3-3 自旋和统计之间的关系——传播子
定域量子理论表明的自旋和统计之间的联系
3-4 分立对称性
3-4-1 宇称
3-4-2 电荷共轭
3-4-3 时间反演
3-4-4 总结
二次型的变换性质
PCT定理
形状因子
Fierz重排定理
第四章 和外场的相互作用
4-1 和经典源相互作用的量子化的电磁场
4-1-1 发射几率
S矩阵
Poisson分布
4-1-2 发射的能量和红外灾难
有限能量与无限的光子数
4-11-3 感生吸收和感生发射
受激发射
4-1-4 S矩阵和演化算符
相互作用表象
S矩阵的普遍形式
4-2 Wick定理
4-2-1 Bose场
来自生成泛函的Wick恒等式
4-2-2 Fermi场
Grassmann代数形式
4-2-3 一般情况
4-3 量子Dirac场和经典势的作用
4-3-1 一般描述
Fredholm行列式
规范不变性和么正性
4-3-2 精确到最低级的发射几率
4-3-3 在恒定均匀电场中的粒子对产生
非微扰隧道效应
4-3-4 Euler-Heisenberg等效拉氏函数
缓变场的等效作用量
场的重整化
第四阶表达式
第五章 基本过程
5-1 S矩阵和渐近理论
5-1-1 截面
in态和out态
S矩阵和T矩阵
不变截面
5-1-2 渐近理论
场对易子的真空期待值的Kallen-Lehmann表示
5-1-3 约化公式
Lehmann-Symanzik-Zimmermann理论体系
5-1-4 生成泛函
5-1-5 连接部分
5-1-6 费米子
5-1-7 光子
流守恒和协变的编时乘积
5-2 应用
5-2-1 Compton效应
Klein-Nishina相对论公式
5-2-2 粒子对湮灭
Dirac公式
5-2-3 电子偶素(Positronium)的寿命
最低阶的单态和三重态的寿命
5-2-4 轫致辐射
核的Coulomb场中光发射的Bethe-Heitler截面
5-3 么正性和因果性
5-3-1 么正性和分波分解
光学定理
Jacob和Wick的分波展开
5-3-2 因果性和解析性
推迟对易子
组态和动量空间中支集的特性
交叉对称性
5-3-3 Jost-Lehmann-Dyson表示
5-3-4 向前色散关系
一般的推导
应用于π介子-核子的散射
等效π介子-核子耦合的确定
5-3-动量转移解析性
小的和大的Lchmann椭圆
Froissart界限
Pomeranchuk定理
第六章 微扰论
6-1 积分表示和Feynman规则
6-1-1 自作用标量场
相互作用表象中的微扰级数
组态和动量空间中的Feynman规则
对称因子
6-1-2 旋量电动力学的Feynman规则
Furry定理
6-1-3 电子-电子和电子-正电子散射
Mφller公式和Bhabha公式
6-1-4 标量场电动力学
标量场电动力学中协变微扰规则的推导和基本过程的计算
6-2 图论
6-2-1 圈展开
用Planck常数的幂次计算圈数
6-2-2 截腿的和固有的图形
拓扑和代数的定义
Legendre变换
6-2-3 参量表示
用参量α表示的Feynman积分的一般表达式
6-2-4 欧氏空间的Green函数
在微扰展开式中逐项进行Wick转动
6-3 解析性
6-3-1 Landau方程
6-3-2 实奇异性
正规阈和反常阈
6-3-3 简单图的实奇异性
单圈泡图
顶角图和箱图
Mandelstam表示
6-3-4 物理区奇异性
Cutkosky规则
第七章 辐射修正
7-1 单圈图重整化
7-1-1 真空极化
真空极化张量
规范不变的正规化
重整化的荷
关于Lamb位移的效应
7-1-2 电子传播子
电子自能的规范依赖性和红外问题
7-1-3 顶角函数
Ward恒等式
在壳顶角函数
形状因子
7-1-4 总结
抵消项和裸拉氏函数
幂次计数
7-2 和外场相互作用时的辐射修正
7-2-1 等效相互作用和反常磁矩
7-2-2 对 Coulomb散射的辐射修正
对Mott公式的α3阶修正
7-2-3 软轫致辐射
7-2-4 有限的单举截面
7-3 新的效应
7-3-1 光子-光子散射
低能和高能行为
在零频率极限下的显表达式
7-3-2 Lamb位移
对束缚态能级的辐射修正和领头α(Zα)4阶Lamb位移的计算
7-3-3 大距离处的Van der Waals力
用静磁化率计算γ﹣7规律的系数
下册
第八章 重整化
第九章 泛函方法
第十章 积分方程和束缚态问题
第十一章 对称性
第十二章 非阿贝尔规范场
第十三章 渐近行为