本書包括引言、標量場、矢量場、旋量場、路徑積分、散射振幅與Feynman圖、QED、重正化、楊-Mills規(guī)范場和QCD、Glashow-Weinberg-Salam模型、結語等部分, 針對具有狹義相對論和非相對論量子力學以及相應數學基礎的讀者, 不使用群論的理論和概念, 不要求讀者學過高等量子力學, 著重闡述量子場論的基本原理、理論和概念, 并結合一些實際問題給出具體和完整的計算, 為讀者提供一個必需而又盡量簡約的量子場論基礎. 電子為什么會有反常磁矩? 與電子電荷一樣基本的物理常數Weinberg角是什么? 夸克之間的作用為什么有漸近自由? 為什么質量和電荷都是“跑動”的? 質量的起源到底是什么? 楊振寧對物理學的最大貢獻是什么? 諸如這類問題作者都有具體的解釋和回答. 也提到一些中國物理學家的相關工作.
本書可供對于量子場論的基本原理和理論有興趣的讀者參考, 可以用作研究生或高年級本科生量子場論的教材或參考書.
王正行，1939年生，1962年北京大學物理系本科畢業(yè)，1965年北京大學物理系理論物理研究生畢業(yè)。北京大學物理學院教授。曾任國家自然科學獎評審委員，北京大學校學術委員，北京大學技術物理系副主任。在量子力學的基礎和歷史發(fā)展，超導電性隧道體系，重核裂變理論，原子核的宏觀模型和性質，核物質，中能重離子碰撞，核天體物理，極端相對論性重離子碰撞等領域從事過科學研究。講授過本科生的普通物理學和量子力學，研究生的高等量子力學和量子場論，并從事相應的教學研究，為北京市優(yōu)秀教師。發(fā)表過百余篇文章，著有《近代物理學》《在解題中學習近代物理》《量子力學原理》和《核物質》等。
目 錄
1 引 言
1.1 量子場論的性質與特點
1.2 相對論協變性
1.3 量子力學和作用量原理
1.4 公式的簡化
2 標量場
2.1 實標量場及其量子化
2.2 實標量場的粒子性
2.3 復標量場及其量子化
2.4 規(guī)范變換及粒子的荷
3 矢量場
3.1 Maxwell場及其規(guī)范條件
3.2 場的角動量
3.3 Maxwell場的正則量子化
3.4 重矢量場
4 旋量場
4.1 Weyl方程
4.2 Dirac方程
4.3 Dirac方程的變換性質
4.4 旋量場的Jordan-Wigner量子化
4.5 微觀因果性原理
4.A 附錄: 場的物理量子化
5 路徑積分
5.1 數學準備
5.2 路徑積分量子力學
5.3 標量場的路徑積分
5.4 標量場自由Green函數
5.5 旋量場的路徑積分
6 散射振幅與Feynman圖
6.1 相互作用標量場
6.2 相互作用標量場的Green函數
6.3 S矩陣及其性質
6.4 S矩陣的計算公式
6.5 pi-N散射振幅
6.6 散射截面
6.A 附錄: 一些gamma矩陣公式和求跡公
7 QED
7.1 旋量QED的Feynman規(guī)則
7.2 Compton散射
7.3 另外幾個簡單的QED過程
7.4 等效外場近似
7.5 標量QED和pi-gamma散射
8 重正化
8.1 發(fā)散困難
8.2 正規(guī)化
8.3 QED的單圈重正化
8.4 電子反常磁矩
8.5 Ward-Takahashi恒等式
8.6 QED的可重正性
9 楊-Mills規(guī)范場和QCD
9.1 楊-Mills規(guī)范場
9.2 楊-Mills場的路徑積分
9.3 QCD Feynman規(guī)則
9.4 BRST對稱性與Slavnov-Taylor恒等式
9.5 QCD單圈重正化
9.6 重正化群方程與QCD漸近自由
9.A 附錄: 規(guī)范場的微分形式
10 Glashow-Weinberg-Salam模型
10.1 弱作用的唯象理論
10.2 自發(fā)對稱破缺與Goldstone定理
10.3 Higgs機制
10.4 弱同位旋與Weinberg轉動
10.5 Higgs場與粒子譜
10.6 含夸克的模型
11 結 語
練習題
索 引
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