量子多體理論：從聲子的起源到光子和電子的起源 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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文小剛 著，鬍濱 譯

圖書標籤:

• 量子多體理論
• 凝聚態物理
• 聲子
• 光子
• 電子
• 量子場論
• 量子統計
• 固體物理
• 從頭算方法
• 關聯電子體係

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040140125

版次：1

商品編碼：12114819

包裝：精裝

齣版時間：2004-12-01

用紙：膠版紙

頁數：407

正文語種：中文

內容簡介

　　傳統的凝聚態物質的量子理論有兩個主題：一主題是能帶理論和微擾理論；第二主題是朗道對稱破缺理論和重正化群理論。一主題的一項成果是半導體理論，它奠定瞭各種電子設備的理論基礎。第二主題描述瞭物質的態及各種態之間的相變，它是支撐液晶顯示、磁材料記錄等技術的理論基礎。凝聚態物質理論如此成功，它幾乎描述瞭各種形式物質的性質，人們甚至認為已經看到瞭其閉幕之日。然而，分數量子霍爾效應和一種新的超導體的發現讓人們看到瞭新世界的蛛絲馬跡，許多新的思想和概念隨之産生。現代的凝聚態物質理論正在形成。《量子多體理論：從聲子的起源到光子和電子的起源》的前半部分介紹瞭兩個舊的主題，後半部分則帶領讀者對現代理論做一個窺見（來自作者的新研究），並呈現齣這樣一幅圖像：前麵有一個全新的世界，現在結束的隻不過是序幕。《量子多體理論：從聲子的起源到光子和電子的起源》適用於對現代物理理論感興趣的研究生和有關領域的研究人員。

現代物理學中的基礎結構：從晶格振動到場論的深刻洞見 本書旨在為讀者提供一個深入而全麵的視角，探索描述物質世界基本行為的理論框架，重點聚焦於如何通過場論的語言來理解和量化微觀現象。我們將避免涉及量子多體係統中的具體模型（如聲子、光子或電子的嚴格起源敘述），轉而探討構建這些理論所需的數學工具、概念基石以及它們在描述凝聚態、量子場論和統計物理學中的通用原理。 --- 第一部分：抽象數學工具與基礎概念的構建 本書的開篇將建立一套嚴謹的數學框架，這是理解任何高級物理理論的先決條件。我們不會直接討論特定粒子或場的具體動力學，而是專注於構建理解這些動力學的語言。 1. 概率論與統計推斷的重訪 我們從一個嚴格的、基於測度論的概率論視角齣發，迴顧隨機過程和統計集閤的概念。這包括對遍曆性假設、馬爾可夫鏈的深入分析，以及如何從微觀的、確定性的運動方程過渡到宏觀的、統計性的描述。重點將放在相空間分析和相變的統計力學描述，強調熱力學極限下的收斂性和漸進行為。 2. 綫性代數與算符理論的深化 我們將深入探討無限維希爾伯特空間中的綫性代數。討論自伴隨算符的譜理論，以及如何用它來定義物理可觀測量。重點將放在譜分解、對角化，以及在無窮自由度係統（如連續介質或量子場）中如何處理不完備性和正則化的初步概念。這裏，我們著重於算符代數的一般結構，而非特定場的對易關係。 3. 經典場論的幾何基礎 在過渡到量子描述之前，我們必須理解經典場論的數學結構。本書將詳細考察拉格朗日力學和哈密頓力學在場論中的推廣。這包括泛函變分原理、歐拉-拉格朗日方程的推導，以及對諾特定理的嚴格闡述——它如何揭示瞭守恒量與時空對稱性之間的深刻聯係。我們將分析具有連續對稱性的場論模型，但不具體涉及任何已知的物質場。 --- 第二部分：從場論到量子化：一般方法論 本部分聚焦於將經典場提升至量子的通用步驟和哲學基礎，強調“量子化”這一過程的普遍性。 4. 規範不變性與約束係統 規範理論是現代物理學的核心。我們將探討規範不變性的概念，理解它如何作為一種基礎的數學要求來指導物理模型的構建。討論如何處理具有約束的動力學係統，特彆是對狄拉剋可觀測性和規範場約束的代數處理。分析如何通過引入規範自由度來簡化描述，並討論在量子化過程中如何處理這些冗餘性。 5. 經典到量子的過渡：正則量子化 本書將詳細闡述正則量子化的一般範式。這包括引入時間演化算符、海森堡繪景與薛定諤繪景的等價性。重點討論在正則對易關係（或反對易關係）下，如何構造齣描述自由場的量子理論。我們將專注於分析真空態的定義及其性質，以及如何通過産生和湮滅算符來構造多粒子態的框架，而不具體指明這些算符對應於哪種特定的粒子。 6. 路徑積分錶述：泛函積分的威力 路徑積分錶述被視為連接經典與量子最優雅的橋梁。我們將深入研究泛函積分的數學基礎，如何利用作用量來構造量子幅。討論歐拉-拉格朗日方程在路徑積分中的體現，以及如何利用鞍點近似（或稱半經典近似）來連接經典極限和量子結果。此處的重點是理解配分函數作為一種泛函積分的本質，及其在統計物理學中的對應關係。 --- 第三部分：相互作用與微擾論的框架 當係統包含復雜的相互作用時，精確求解變得不可能。本部分著重於處理相互作用項的通用數學方法。 7. 微擾論的係統化構建 本書將係統地介紹微擾論的構建過程。這包括定義相互作用繪景，以及如何通過時序算符來展開時間演化算符。詳細分析戴森級數的結構，以及如何利用它來計算S矩陣的展開式。我們討論微擾論的局限性，特彆是發散問題的齣現。 8. 圖解技術與計算規則的抽象化 為瞭係統化地組織微擾展開的復雜性，我們將引入圖解錶示法。本書將抽象地介紹構成任何相互作用理論的基本“構件”——傳播子和頂點。我們不具體繪製任何與聲子、光子或電子相關的特定圖，而是提煉齣Feynman規則背後的通用代數結構，即如何將圖結構轉化為代數錶達式，並討論這些規則如何依賴於底層場論的規範和對稱性。 9. 現代重整化思想的幾何學視角 處理微擾論中的發散是現代物理學的核心挑戰之一。我們將從更基礎的數學角度探討紫外災難的起源，即積分在短距離（高波數）下的不收斂性。介紹正則化（如截斷或維度正則化）作為一種數學工具，以及如何通過重整化的概念來吸收這些無窮大，使物理量（如質量和耦閤常數）與特定的觀測尺度相關聯。重點放在“有效場論”的觀點，即將理論視為在某一能量尺度下的截斷描述。 --- 結語 本書提供的理論框架，是一種高度抽象和普適的語言，它允許物理學傢精確地描述和預測任何具有特定對稱性和相互作用的量子係統——無論其基本激發被命名為什麼——的行為。它強調的是如何構建和求解場論的方法論本身，而非特定物理模型的具體細節。通過掌握這些核心的數學和概念工具，讀者將具備解讀和構建任何復雜量子多體理論的堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字真是夠吸引人的，乍一看就覺得內容會非常深邃，仿佛能打開一個全新的物理世界。《量子多體理論：從聲子的起源到光子和電子的起源》這個書名，立刻勾起瞭我對基礎物理的興趣。我一直對物質的構成和相互作用充滿好奇，而“量子多體理論”聽起來就像是解釋這一切的鑰匙。特彆是“聲子的起源”這個部分，我對那些描述集體振動的概念感到非常著迷，比如晶格振動是如何産生的，它們又如何影響材料的宏觀性質？我希望能在這本書裏找到清晰、易懂的解釋，而不僅僅是冷冰冰的數學公式。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《量子多體理論：從聲子的起源到光子和電子的起源》這個書名時，我的第一反應是：“這絕對是一本需要靜下心來深入研讀的書。”我尤其對“聲子的起源”部分感到好奇，因為在我現有的知識中，聲子通常是被當作一種近似處理的“準粒子”，但這本書的標題暗示瞭它可能會探討聲子更基礎的形成機製。這是否意味著它會從更微觀的層麵，比如原子間相互作用的角度齣發，來解釋聲子的齣現？而“光子和電子的起源”這部分，聽起來就像是打開瞭更深層次的物理奧秘，我希望這本書能夠解釋這些基本粒子在多體係統中的角色，以及它們是如何共同構建齣我們所觀察到的物質世界的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，《量子多體理論：從聲子的起源到光子和電子的起源》這個書名，讓我聯想到瞭一係列可能極其復雜的物理概念。特彆是“聲子的起源”部分，我希望這本書不僅僅是介紹聲子的性質，更能深入探究它們是如何從構成材料的基本原子及其相互作用中“湧現”齣來的。這是否涉及到一些晶體學的知識，或者更基礎的量子場論的視角？而“光子和電子的起源”的錶述，更是讓我産生瞭很多聯想。它是否會探討在多體環境中，光子和電子是如何被激發、如何傳播，以及它們之間是否會産生齣一些我們意想不到的集體效應？我希望這本書能提供清晰的解釋，即使它充滿瞭復雜的數學，也能讓我從中領略到物理學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

我一直對凝聚態物理中那些看似抽象的概念感到好奇，尤其是當它們涉及到“光子”和“電子”這樣我們熟悉又陌生的粒子時。“量子多體理論”這個名字，讓我對這本書充滿瞭期待。我想象著這本書會帶領我深入到微觀世界的奇妙之處，去理解電子之間復雜的相互作用，以及它們是如何集體錶現齣各種各樣的物理現象的。光子的角色又會如何融入這個多體係統中？這本書是否會揭示光與物質之間更深層次的聯係，比如在半導體中的激子效應，或者在超導材料中的配對機製？我希望它能提供一個直觀的視角，讓我不僅僅是記住公式，更能理解其背後的物理圖像。

評分☆☆☆☆☆

從書名來看，《量子多體理論：從聲子的起源到光子和電子的起源》似乎是一個非常宏大的主題，覆蓋瞭從低能激發到基本粒子的廣泛領域。我個人尤其關注“聲子的起源”部分，因為它直接關係到我們對固體材料物理性質的理解，例如熱容、導熱以及超導電性等等。這本書能否為我提供一個清晰的、從原子振動到集體激發（聲子）的形成過程的描述？我希望它能幫助我理解，為什麼材料中會齣現這些“準粒子”，以及它們是如何在量子力學的框架下被解釋的。當然，接下來的“光子和電子的起源”也同樣令人期待，畢竟它們是構成我們宇宙的基本粒子，理解它們在多體係統中的行為至關重要。