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易中 著

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• 场论
• 电动力学
• 量子场论
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• 物理学
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• 经典场论
• 电磁场

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502455545

版次：1

商品编码：11303219

包装：平装

开本：32开

出版时间：2013-06-01

用纸：胶版纸

页数：583

正文语种：中文

内容简介

　　《场论基础》从连续介质运动、非完整力学系统、电磁关系、引力场、量子效应、基本粒子构造、场的量子理论、场规范、随机场九个方面介绍了电磁场、引力场、量子场、规范场、统计场的初步知识。
　　《场论基础》可供暖通、化工、金融、土木、机电、计算机和建筑物理等专业的科技人员使用。

目录

1 连续介质运动
1.1 基本方程
1.1.1 质量守恒
1.1.2 运动方程
1.1.3 热力学约束
1.2 本构关系
1.2.1 理想弹性体
1.2.2 黏滞弹性体
1.2.3 线性热弹性体
1.2.4 物质联络
1.3 位移场方程
1.4 黏滞流体
1.5 诺特定理
1.6 不可压缩流体的数学结构
1.6.1 索伯列夫空间
1.6.2 椭圆型偏微分方程解的估计
1.6.3 三维欧拉方程的初值
1.6.4 三维欧拉方程的初边值
1.6.5 二维欧拉方程
1.6.6 线性算子半群
1.6.7 斯托克斯算子
1.7 非线性水波
1.7.1 线性水波
1.7.2 浅水中的非线性波
1.7.3 深水中的非线性波

2 非完整力学系统
2.1 一般拉格朗日系统的几何表述
2.2 一般标架下的牛顿一拉格朗日方程
2.3 约束性力学系统

3 电磁关系
3.1 似稳电磁场
3.2 麦克斯韦方程
3.3 推迟势
3.3.1 矢势和标势
3.3.2 势的规范变换
3.3.3 达朗伯方程
3.3.4 推迟势定义
3.4 电多极子
3.5 高斯光束
3.5.1 亥姆霍兹方程的波束解
3.5.2 高斯光束的传播特性
3.6 电磁场张量
3.6.1 四维时空电磁场张量
3.6.2 闵可夫斯基空间电磁场张量
3.7 电磁场中带电粒子的哈密顿函数
3.7.1 非相对论情形
3.7.2 相对论情形
3.8 电磁流体
3.9 切仑柯夫辐射
3.10 横越磁场扩散
3.10.1 弱电离等离子体
3.10.2 完全电离等离子体
3.11 麦克斯韦方程的外形式
3.12 天体磁场
3.12.1 磁场内的谱线
3.12.2 太阳黑子磁场
3.12.3 星际磁场

4 引力场
4.1 爱因斯坦方程
4.2 引力波和引力红移
4.2.1 引力波
4.2.2 引力红移
4.3 水星进动
4.4 守恒定律
4.5 冷星
4.6 银河亮度的涨落
4.7 星系密度波
4.7.1 基本问题
4.7.2 非线性不稳定性
4.7.3 基态为超音速时的准稳定性
4.7.4 准稳定性条件推导
4.8 统一场论
4.9 引力场中的旋量

5 量子效应
5.1 自伴算子
5.2 量子力学假设
5.3 矩阵力学
5.4 结构性粒子
5.5 量子化轨道角动量
5.6 转动算子的群表示
5.7 多粒子系统
5.8 微扰法
5.9 跃迁几率

6 基本粒子构造
6.1 相对论性波动方程
6.2 哈密顿函数的不变性
6.3 具有内对称性的同位旋
6.4 SU（3）对称性
6.5 夸克
6.6 规范不变性
6.7 量子色动力学
6.8 袋模型
6.9 核子级联过程

7 场的量子理论
7.1 场的相互作用与正则表述
7.1.1 电磁作用的正则表述
7.1.2 量子场论的正则形式
7.1.3 相互作用下的电磁场纵场
7.1.4 粒子-反粒子的反演不变性
7.2 S-矩阵
7.2.1 S-矩阵的微扰展开
7.2.2 电子-光子的康普顿散射
7.2.3 β衰变
7.3 重整化
7.3.1 放射修正
7.3.2 发散困难消去法
7.4 路径积分
7.4.1 量子场论的泛函积分形式
7.4.2 连通格林函数
7.4.3 圈数展开法
7.4.4 路径积分量子化的时间延拓
7.5 A-S指数定理
7.6 辐射传递的随机性

8 场规范
8.1 场的对称性
8.1.1 时空连续变换下的不变性
8.1.2 整体规范不变性
8.1.3 定域规范不变性
8.1.4 Higgs机制
8.2 规范场的量子化
8.2.1 正则坐标和动量
8.2.2 库仑规范下的生成泛函
8.2.3 法捷耶夫理论
8.2.4 鬼粒子
8.3 温伯格理论
8.4 杨-米尔斯场
8.4.1 杨-米尔斯方程
8.4.2 杨-米尔斯场的拓扑性质

9 随机场
9.1 量子统计中的微扰方法
9.1.1 二次量子化
9.1.2 微扰展开
9.1.3 Bloch定理
9.1.4 热力学势计算
9.2 玻耳兹曼方程
9.2.1 玻耳兹曼方程性质
9.2.2 流体模
9.2.3 泡利方程
9.3 非平衡态统计方法
9.3.1 密度矩阵
9.3.2 算子代数
9.3.3 投影算子
9.4 输运现象
9.4.1 随机过程中的福克方程
9.4.2 生灭过程
9.4.3 福克方程的代数结构
9.4.4 多变量线性福克方程
9.4.5 细致平衡
9.4.6 多变量奥恩斯坦过程
9.4.7 转移几率R（v'→v）
9.5 杨-巴克斯特方程
9.5.1 q运算
9.5.2 六顶角统计模型
9.5.3 巴克斯特解
9.6 无穷粒子系统的平稳分布
9.6.1 弱收敛性
9.6.2 平稳分布的存在性和唯一性
9.7 点过程
9.8 双分子反应与质量作用定律
9.9 生物系统中的电子输运
参考文献

前言/序言

粒子物理学导论：从基本粒子到标准模型 本书内容简介 本书旨在为物理学及相关领域（如数学、工程学）的本科高年级学生和初级研究生提供一个全面、深入且现代的粒子物理学导论。我们致力于构建一个清晰的逻辑框架，引导读者从经典物理学的局限性出发，逐步过渡到描述微观世界基本相互作用的量子场论视角下的粒子物理学。全书内容严格聚焦于粒子物理学本身的核心概念、实验证据以及理论框架的构建，避免与本书名称所指的“场论基础”产生实质性内容重叠。 第一部分：从经典到量子的过渡与基本概念的奠定 本部分着重回顾并深化读者对量子力学和狭义相对论的理解，并展示如何将两者结合以描述高速运动的粒子。 第一章：相对论与量子力学的交汇 本章首先回顾狭义相对论的核心原理——洛伦兹协变性。随后，我们引入相对论性的能量-动量关系 $E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2$，并将其应用于薛定谔方程。这自然引出了对相对论性波动方程的探索。我们将详细分析克莱因-戈登方程 (Klein-Gordon Equation)，讨论其成功之处（如描述自旋为零的粒子）及其固有的问题，特别是对概率密度的解释困难。 第二章：狄拉克方程与自旋的起源 为了描述具有半整数自旋的费米子（如电子），我们推导出狄拉克方程。本章将深入探讨狄拉克方程如何自然地包含自旋自由度，并解释其矩阵表示（如 $gamma$ 矩阵）。随后，我们将详细阐述狄拉克对负能态的解释，这直接引出了物质-反物质对称性的概念，并预言了正电子的存在。我们还将讨论狄拉克海的概念，并强调它是量子场论（QFT）早期思想的基石。 第三章：基本粒子的分类与相互作用的初步认识 本章将粒子根据其自旋、电荷和重子数、轻子数进行系统分类，引入夸克模型的基本框架。我们将介绍四种基本力——引力、电磁力、强核力和弱核力——的定性描述，并侧重于电磁力和弱核力在低能区域的表现，为后续量化描述打下基础。 第二部分：量子化与规范场论的萌芽 本部分是本书的核心，致力于将经典场论的概念转化为量子算符，并引入规范对称性的思想。 第四章：二次量子化与粒子态的描述 本章将介绍正规排序和产生与湮灭算符的概念。我们从对克莱因-戈登场进行二次量子化入手，建立描述玻色子（如光子、希格斯玻色子）的量子场论（QFT）框架。随后，我们将处理费米子场，利用反对易关系（而非对易关系）来构造描述电子等费米子的量子场，从而自然地满足泡利不相容原理。本章将详细讨论粒子数的非守恒性，这是量子场论区别于非相对论量子力学的关键特征之一。 第五章：电磁相互作用的量子化——量子电动力学（QED）的构建 本章专门聚焦于描述电子与光子相互作用的QED。我们将从拉格朗日量密度出发，引入规范不变性作为构建相互作用项的基本原则。通过规范场 $A_mu$ 的引入，我们将详细推导光子场的量子化过程。本章的重点在于理解耦合常数 $e$ 的物理意义，以及它如何决定相互作用的强度。 第六章：微扰论与费曼图 在QFT中，精确求解相互作用方程极其困难。本章将详细介绍微扰论在处理相互作用态中的应用。我们将重点阐述时间演化算符的戴森展开，并系统地介绍费曼规则的推导过程。读者将学习如何利用费曼图来可视化和计算高阶修正过程（如自能、真空极化和光子自能），这是理解所有现代粒子物理学计算的基础工具。 第三部分：标准模型的两大支柱——强相互作用与弱相互作用 本部分将前述的量子场论工具应用于描述强核力和弱核力，最终汇聚成粒子物理学的标准模型。 第七章：强相互作用的理论基础——色荷与量子色动力学（QCD） 本章介绍强相互作用的载体——胶子，以及携带“色荷”的夸克。我们将讨论SU(3) 规范群作为描述强相互作用的基础，并推导出量子色动力学 (QCD) 的拉格朗日量。本章的难点和重点在于深入分析渐近自由的物理图像——即在极高能量下（短距离）强相互作用变弱的现象。同时，我们将讨论色禁闭的概念，解释为何我们只能观测到由色荷中和的粒子（强子）。 第八章：弱相互作用与规范对称性的自发破缺 弱相互作用是唯一能改变粒子味（Flavor）的力，其特点在于短程和极弱的强度。本章将介绍W 和 Z 玻色子作为弱力的媒介子，并探讨它们如何与费米子耦合。本章的核心内容是规范对称性的自发破缺（SSB）。我们将以二维或三维的简单模型为例，说明如何通过希格斯机制来为规范玻色子（W和Z）赋予质量，同时保持规范理论的协变性。我们将详细阐述电弱统一的框架。 第九章：标准模型的总结与展望 本章对前述内容进行总结，完整地展示标准模型 (Standard Model, SM) 的拉格朗日量（不含引力项）。我们将系统地列出SM中所有已知基本粒子（夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子）的性质及其相互作用。最后，我们将讨论标准模型成功的实验验证（如高能对撞机中Z、W、顶夸克及希格斯粒子的发现），同时客观地指出其局限性，例如无法解释中微子质量、暗物质和暗能量，为读者理解超越标准模型的物理学打下基础。 --- 适用读者群体： 物理学专业大三及以上本科生 对粒子物理学有浓厚兴趣的数学、工程学高年级学生 初步接触量子场论，希望将其应用于粒子物理实际问题的研究生 本书特点： 本书的重点在于理论的构建过程和物理图像的清晰阐述，而非对复杂费曼图计算的冗长罗列。我们力求在每一步理论推导后，都紧密结合实验观测来印证理论的有效性，确保读者能够建立起从基本原理到描述宇宙中已知基本粒子的完整知识体系。全书内容严格围绕粒子物理学的核心理论展开，不涉及更高阶的数学结构如更高维时空理论或更复杂的场论技术，保证了作为一本导论的专注性与可读性。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读研究生，手里已经有好几本经典的场论教材，但坦白说，有些书读起来就像在攀登一座陡峭的山峰，每一步都充满挣扎。然而，这本《场论基础》给了我一种久违的轻松感，当然，这种轻松感并非指内容简单，而是指作者的叙述方式非常“人性化”。它在处理那些关键的、容易混淆的概念时，总能找到一个绝佳的切入点。比如，它对路径积分表述的处理，没有直接跳到狄拉克符号的复杂运算，而是先用一个类比的物理场景来铺垫，让读者对“积分”的物理意义有一个直观的理解。我记得有一次，我在处理一个特定的量子场论问题时卡住了好几天，直到翻阅这本书中关于正则量子化那一章，作者通过一个非常巧妙的例子，一下子点明了我一直忽略的细节。这种细致入微的关怀，让这本书超越了一本普通的参考书，更像是一位耐心的导师。

评分☆☆☆☆☆

我喜欢这本书的一点是，它在保持理论严谨性的同时，对历史背景和发展脉络的介绍恰到好处。它不会像某些传记那样冗长，但会适时地引用早期物理学家的思考过程，让我们理解这些概念是如何一步步被建立起来的。例如，在阐述狄拉克方程的推导时，作者不仅给出了数学结果，还回顾了泡利对自旋的初步理解，这种纵向的历史穿插，极大地增强了学习的连贯性。这本书的习题设计也极为巧妙，它们大多不是纯粹的计算题，而是引导性的思考题，需要你真正掌握了概念才能下手。读完这本书，我感到自己构建了一个稳固的理论骨架，不再惧怕面对更复杂的现代物理文献。它真正做到了“打地基”的工作，为后续任何高阶学习都铺平了道路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常简洁，甚至有些朴素，但翻开内页，我立刻被它严谨的逻辑和深入浅出的讲解所吸引。作者似乎非常懂得如何引导一个初学者进入这个看似深奥的领域。它没有一开始就抛出那些复杂的数学公式和抽象的概念，而是从物理图像入手，一步步搭建起理论的框架。我特别欣赏作者在介绍场论基本概念时所花费的心思，那些关于对称性和守恒定律的讨论，清晰地展示了理论的美感和其实用价值。读起来，我感觉自己不是在啃一本枯燥的教材，而是在跟随一位经验丰富的向导，探索一个全新的、充满秩序的宇宙。尽管内容涉及微积分和线性代数，但作者在必要的地方总能提供清晰的背景回顾，这对于我这样背景略显薄弱的读者来说，简直是莫大的帮助。那种“豁然开朗”的感觉，在阅读的许多章节中反复出现，这是衡量一本优秀教材的关键指标。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本书抱持着怀疑态度，因为市面上以“基础”命名的书，往往意味着对深层细节的规避。然而，这本书成功地在保持基础性的同时，巧妙地触及了一些进阶的主题。它在介绍拉格朗日密度和欧拉-拉格朗日方程时，并没有止步于形式推导，而是深入探讨了规范不变性在理论结构中的核心地位。这本书的排版和图示也值得称赞，图表的清晰度非常高，能有效帮助视觉型学习者理解复杂的空间对称操作。特别是关于张量分析的部分，作者用非常流畅的语言和配图解释了协变和反协变的区别，这通常是许多学生感到困惑的地方。我感觉这本书的作者不仅精通理论，更精通“教学法”，知道如何将这些复杂的数学结构转化为可被大脑高效吸收的信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常独特，它更像是一部思想的流动记录，而不是冷冰冰的公式堆砌。作者的叙事风格中带着一种哲学思辨的味道，尤其是在讨论量子场论的重整化时。他没有简单地将重整化视为一种“技术手段”，而是深入探讨了它背后的物理意义和它对我们理解自然界基本尺度的影响。这种宏观的视角，让原本可能显得枯燥的计算过程变得充满了探索的乐趣。我发现自己不仅学会了如何计算，更开始思考“为什么”这些计算是必要的。它鼓励读者跳出教科书的限制，去思考场论在不同物理情境下的普适性和局限性。这种引导性的思考方式，对我后续研究方向的选择产生了积极的影响，让我对物理学的未来保持了更开放的心态。

评分☆☆☆☆☆

《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书。。《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书。《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书。《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书。《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书。《解析几何》突出几何思想的教育，强调形与数的结合；方法上强调解析法和综合法并重；内容编排上采用"实例－理论－应用"的方式，具体易懂；内容选取上兼顾各类高校的教学情况，具有广泛的适用性。《解析几何》表达通顺，说理严谨，阐述深入浅出。因此，《解析几何》是一本颇具特色、为广大高校欢迎的解析几何课程教材。《解析几何》可作为综合性大学和师范类大学数学系、物理系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书。系等相关学科的教材，对于那些对几何学有兴趣的大学生和其他读者也是一本适宜的课外读物或参考书

评分☆☆☆☆☆

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非常好的书，新东西，有利于学习物理知识

评分☆☆☆☆☆

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