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量子场论高级专题讲座

时间:2022-11-25 08:30:09 公文范文 来源:网友投稿

场论是关于场的性质、相互作用和运动规律的理论,而量子场论则是把量子力学原理应用于场,把场看作无穷维自由度的力学系统实现其量子化而建立的理论。它是粒子物理学的基础理论并被广泛应用于统计物理、核理论和凝聚态理论等近代物理学的许多分支,是理解和描述固体物理与相变、高能物理、天体粒子物理以及核物理中多体问题基本现象的基础,因此是每所大学物理类研究生入学必修的一门基础理论课。

在美国大学里,量子场论通常在三到四个学期中提供三个系列课程,可以称为量子场论I、II、III。场论I处理相对论量子力学,引入量子场论的哈密顿形式、正则量子化和微扰论的树图计算,重点介绍量子电动力学(QED,Quantum Electronic Dynamics)。场论II从量子场论的路径积分开始,将微扰论扩展到圈图,深入讨论重整化和重整化群、非-Abel规范场及其在量子色动力学(QCD,Quantum Colour Dynamics)和标准模型(SM,Standard Model)的应用。场论III没有统一的内容,通常讲授各种高等专题。场论I和II都有一些很好的教材可以选用,而场论III没有合适的参考书能够满足要求。专题的选择依赖于课程主讲人的风格和课程学时的多少以及授课的对象。我国对于物理类研究生量子场论课程的安排,与上述情形基本类似。

本书内容分成两大部分,共包括11章。第1部分 超对称之前,含第1-9章:1. 规范理论的方方面面; 2. 扭结和畴壁;3. 涡旋与流管(弦) ;4.磁单极子,Skyrme子(Skyrmion);5. 瞬子;6.各向同性铁磁体:O(3)σ模型及其扩展;7.伪真空衰变和相关主题;8. 手征反常;9. 4维规范理论中的禁闭和低维模型。第2部分 介绍超对称,含第10-11章: 10. 强调了规范理论的超对称基础; 11. 超对称孤子。

本书作者M.Shifman,生于1949年,早年为莫斯科理论与实验物理研究所的理论物理学家,现在是明尼苏达大学理论物理研究所的物理学教授。他以对量子色动力学和超对称性规范动力学的许多重要贡献而闻名于世。特别是他与Vainshtein 和 Zakharov合作的SVZ求和规则的文章是高能物理中引用率最高的文章之一。从1990年起他在明尼苏达大学开设场论讲座,最偏爱的是场论III。多数材料取自他自己的研究成果,对于哪些内容对从事量子场论相关的前沿研究最为重要,他有自己的判断标准。讲座的听众主要是粒子物理和凝聚态专业的研究生。因此作者通常选择的内容是固体的量子场论、超对称、非微扰现象等。

自从YangMills理论和超对称性在上世纪70年代问世以来,作为从基础水平对物理现象给予现代描述的量子场论,产生了革命性的发展。本书是第一部专门针对现代场论进行系统而全面阐述的教材,旨在引领读者通向当前研究前沿。对于该领域的传统论题和最新的突破进展相互参照,把标准模型的观点拓宽到超对称性和弦论,培养学生的独立研究能力。本书是一部理论物理研究生和研究人员不可缺少的参考书。

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