连续相变临界指数的成功计算是过去25年来理论物理学所取得的主要成就之一。这一成就是通过标度和场论技术的使用而取得的,由此这两项技术成为物理学许多领域,特别是量子场论领域的标准理论工具。本书在适合低年级研究生理解的水平上提供了对这些知识的透彻介绍,读者只需具有扎实的大学本科物理和数学基础,即可领会本书的内容。本书首先介绍连续相变,然后综述必要的统计力学知识,继之以对标准模型、若干精确解以及数值模拟技术的论述。紧接着对实空间重正化群和平均场理论进行了详细的解释和说明。本书的后8章集中讨论朗道-金兹堡模型。从模型建立的物理动机、图形微扰技术和重正化、重正化群和临界温度之上及临界温度之下的临界指数计算等各个方面,对这一模型及其应用作了详尽的论述。
样章试读
目录
- 第1章 导论
1.1 连续相变与临界点
1.2 序参量
1.3 关联函数
1.4 普适性
1.5 热力学势
1.6 为何要研究相变?
问题
第2章 统计力学
2.1 热力学量
2.2 涨落与关联函数
2.3 亚稳定性与对称性自发破缺
问题
第3章 模型
3.1 各种模型的描述
3.2 传递矩阵与伊辛环
3.3 球模型的配分函数
3.4 高温展开与伊辛模型
问题
第4章 数值模拟
4.1 热力学平均的直接计算
4.2 采样位形
4.3 蒙特卡罗方法
4.4 分子动力学方法
4.5 朗之万方程
4.6 位形的独立性
4.7 临界指数的模拟计算
问题
第5章 实空间重正化
5.1 重正格点
5.2 块区变量
5.3 哈密顿量的重正化
5.4 B,M,χ和Gc的重正化
5.5 时的临界指数
5.6 T≠Tc时的临界指数
5.7 标度定律
5.8 二维情况下的键逾渗
5.9 伊辛模型
5.10 蒙特卡罗重正化
问题
第6章 平均场理论
6.1 伊辛模型的平均场理论
6.2 逾渗的平均场理论
6.3 非理想气体的平均场理论
6.4 平均场理论的变分推导
6.5 平均场理论中的关联函数
6.6 无限长程相互作用
6.7 平均场理论中的临界指数
6.8 平均场理论丢失了什么?
问题
第7章 朗道金兹堡模型
7.1 朗道金兹堡模型的表述
7.2 朗道理论
问题
第8章 图形微扰理论
8.1 高斯配分函数
8.2 完全朗道金兹堡模型的配分函数
8.3 朗道金兹堡模型的亥姆霍兹自由能
8.4 朗道金兹堡模型的吉布斯自由能
问题
第9章 重正化
9.1 质量重正化
9.2 场重正化
9.3 重正耦合常数
9.4 高阶重正化
9.5 再论场重正化
9.6 金兹堡准则
问题
第10章 T≥Tc时临界指数的计算
10.1 紫外发散与红外发散
10.2 γ的计算
10.3 η的计算
10.4 展开
问题
第11章 重正化群
11.1 T=Tc时的重正化群
11.2 临界指数η与δ
11.3 β与γ1的计算
11.3.1 计算γ1到2阶
问题
第12章 T≠Tc时的重正化群
12.1 围绕临界温度展开
12.2 重正化群方程
12.3 低于Tc的重正化群
12.4 计算γ2到单圈精度
问题
第13章 低临界维数
13.1 低于临界温度Tc的序
13.2 非线性σ模型
13.3 Kosterlitz-Thouless转变
问题
第14章 普适性
14.1 对高斯哈密顿量的微扰
14.2 对朗道金兹堡哈密顿量的微扰
14.3 相关性与可重正性
问题
附录
A.中子的磁散射
B.热力学势的自然变量
C.磁能
D.相连关联函数与logZ[J]
E.吉布斯自由能
F.离散傅里叶变换
G.最陡下降法
H.正方晶格的闭圈计数
I.爱因斯坦涨落理论
J.高斯变换
K.朗道金兹堡模型与伊辛模型
L.泛函微分与泛函积分
M.顶角函数的费恩曼规则
N.推广朗道金兹堡模型的费恩曼规则
问题答案
参考文献
索引