物理学中的群论 第二版 9787030167552 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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马中骐 著

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• 9787030167552
• 理论物理
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出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030167552

商品编码：15464383855

包装：平装

出版时间：2006-02-01

基本信息

书名:物理学中的群论 第二版

定价：79元

售价：53.7元,便宜25.3元,折扣67

作者:马中骐

出版社：科学出版社有限责任公司

出版日期：2006-02-01

ISBN：9787030167552

字数：652000

页码：562

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.863kg

编辑推荐

内容提要

《物理学中的群论（第二版）》与*一版相比在教学体系上做了重大调整。
　　基础内容包括群的基本概念、群的线性表示理论、转动群、晶体对称性和李群与李代数基本知识等，适合物理专业各类学生的群论教学需要，也适合理论化学专业研究生参考。进一步的内容（带星号）包括正多面体对称群、置换群、杨算符和各种矩阵群的不可约张量基计算等，适合理论物理专业研究生的群论教学需要。附录中提供了一些供参考和查阅的内容，与《物理学中的群论（第二版）》配套的《群论习题精解》涵盖了《物理学中的群论（第二版）》中*部习题的解答，这些资料和表格，有利于学生自学和年青物理学家查阅。

目录

作者介绍

文摘

序言

量子场论导论：从基本原理到前沿应用 内容简介 本书旨在为物理学研究生和高年级本科生提供一套全面而深入的量子场论（Quantum Field Theory, QFT）教程。量子场论是现代物理学的两大支柱之一（另一为广义相对论），它是描述基本粒子、理解自然界基本相互作用力的语言。本书从狭义相对论与量子力学的结合出发，系统地构建了量子场论的理论框架，并将其应用于粒子物理学和凝聚态物理学的核心问题。 本书结构清晰，逻辑严谨，力求在保持数学严谨性的同时，保持对物理图像的深刻洞察力。全书共分为四个主要部分，层层递进，覆盖了从基础概念到高阶计算的完整流程。 --- 第一部分：相对论性量子力学与经典场论基础 本部分奠定了理解量子场论所必需的理论基础。首先回顾了狭义相对论的原理及其在物理学中的体现，特别是洛伦兹协变性。接着，深入探讨了满足相对论性要求的量子力学方程，包括Klein-Gordon方程和Dirac方程。 Klein-Gordon场： 详细讨论了无自旋标量场的量子化过程，引入了正能和负能解的物理解释问题。通过正则量子化方法，建立了粒子数的概念，并解释了为什么标量场需要被视为描述粒子的“场”。 Dirac场： 对自旋为1/2的费米子，本书详尽推导了Dirac方程，并探讨了其洛伦兹协变性、旋量表示以及电荷共轭、宇称宇称变换等内在对称性。Dirac场的量子化是理解电子和其它费米子行为的关键，本书清晰地展示了如何通过第二量子化将负能解解释为反粒子（即狄拉克海的概念及其现代修正）。 经典场论回顾： 在引入量子化之前，我们首先详细阐述了经典场论的框架，特别是拉格朗日密度形式。通过对作用量进行变分，导出欧拉-拉格朗日方程，强调了作用量原理在构建物理理论中的核心地位。这为后续的路径积分表述奠定了必要的数学和物理直觉。 --- 第二部分：标准量子场论的构造与微扰论 第二部分是本书的核心，重点在于如何从经典场论过渡到量子场论，并介绍计算物理量的基本工具——微扰论。 正则量子化： 详细阐述了正则对易关系在场论中的推广，即时间同步的对易子和反对易子。这部分清晰地区分了玻色子（满足对易关系）和费米子（满足反对易关系）在量子化过程中的根本差异，并由此引出了自旋统计定理的深刻联系。 自由场论的谱分解： 展示了如何将场算符分解为创建和湮灭算符的线性组合，这是理解粒子概念的基石。我们深入分析了单粒子态、多粒子态的构建，以及Fock空间的概念。 相互作用与微扰论： 引入相互作用项，将系统的哈密顿量分为自由部分和相互作用部分。本书系统地介绍了S矩阵的定义及其微扰展开（Dyson级数），这是进行实际计算的起点。 费曼图与基本过程： 费曼图作为计算工具的引入是本部分的高潮。我们详细解释了每个费曼图元素（传播子、顶点因子）的物理意义和数学表达式。随后，通过具体实例，如电子-电子散射（Møller散射）和电子-正电子湮灭，演示了如何利用费曼图计算散射截面和衰变宽度，将理论计算与实验可观测物理量直接联系起来。 --- 第三部分：重整化与有效场论 在微扰论的计算中，不可避免地会出现紫外（UV）无穷大。第三部分致力于解决这一现代物理学中最深刻的问题之一：重整化。 无穷大的来源与处理： 识别了圈图计算中出现的紫外发散，并解释了其物理根源——理论的有效性范围和对高能物理的敏感性。 重整化程序： 本书详细介绍了两种主要的正则化方法：维数正则化（Dimensional Regularization）和紫外截止（UV Cutoff）。随后，系统地阐述了重整化程序，包括“裸”参数与“物理”参数的区分、需要重整化的算符集合的确定（利用Ward-Takahashi恒等式），以及如何通过引入反项来抵消无穷大，从而得到有限的、可预测的物理结果。 重整化学派： 引入了重整化群（Renormalization Group, RG）的概念，解释了物理常数如何依赖于我们观察的能标（Running Couplings）。这是理解渐近自由（Asymptotic Freedom）和有效场论（Effective Field Theory, EFT）框架的关键。 贝尔奇诺效用函数与有效作用量： 阐述了如何通过“一圈有效作用量”将重整化思想提升到更高层次，从而构建一个能在特定能标下有效描述物理过程的场论框架，这极大地拓宽了量子场论的应用范围。 --- 第四部分：规范场论与标准模型的基石 最后一部分将量子场论的应用提升到描述基本相互作用的高度，重点介绍规范场论。 局部规范不变性： 从一个自由的场论出发，通过要求拉格朗日密度在局域坐标变换下保持不变，系统地引入了规范场的必要性。详细推导了Abelian规范理论——量子电动力学（QED）。 非阿贝尔规范场论（Yang-Mills理论）： 将规范不变性推广到非阿贝尔群（如$SU(2)$和$SU(3)$），导出了Yang-Mills场方程。这部分着重分析了规范场自身之间的相互作用，为理解强相互作用和弱相互作用奠定了基础。 量子电动力学（QED）的完整计算： 使用重整化后的QED，计算了重要的物理可观测量，例如电子的反常磁矩（g-2），展示了QED作为最精确的物理理论的强大能力。 自发对称性破缺与规范玻色子质量： 深入讨论了Goldstone定理及其在规范理论中的修正（Higgs机制）。详细解释了如何通过引入希格斯场，使规范玻色子（W和Z）获得质量，同时保持理论的规范不变性和可重整化性。 标准模型的展望： 最后，本书以对基本粒子标准模型的简要概述作为收尾，将读者带入现代粒子物理研究的最前沿，展示了量子场论在统一电磁力、弱力和强力中所扮演的核心角色。 --- 本书特点： 1. 物理直觉与数学严谨性的平衡： 每一步推导都伴随着对物理图像的深入解释，确保读者不仅知道“如何计算”，更知道“为何如此”。 2. 现代计算工具的强调： 对费曼图、重整化群和有效场论给予了足够的篇幅，使读者能够直接应对前沿科研中的技术挑战。 3. 覆盖面广： 结合了粒子物理（QED, Yang-Mills）和凝聚态物理（格林函数、相关函数）的通用方法论。 本书适合作为理论物理专业研究生课程的教材，同时也是有志于从事粒子物理、核物理、凝聚态物理等领域研究的科研人员的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书对我理解相对论中的洛伦兹群和庞加莱群起到了决定性的作用。在此之前，我对这些概念的理解大多停留在教科书上对变换矩阵的机械操作层面。而这本书，通过引入李群和李代数的概念，将这些变换提升到了一个全新的几何和代数高度。作者对指数映射和伴随表示的阐述非常到位，使得原本抽象的群流，变成了可以被清晰刻画的连续对称性。虽然中间涉及到一些更高级的微分几何基础，但作者的切入点始终紧扣物理应用，避免了纯数学理论的过度泛化。例如，当讲到克利福德代数与旋转群的关系时，那种将代数结构与空间旋转直观联系起来的阐述，简直是教科书级别的范例。我感觉自己不再是简单地使用这些工具，而是开始“理解”这些对称性为何必须是这样的形式，这种由内而外的认知深化，是其他任何一本书都没有带给我的深刻体验。

评分☆☆☆☆☆

这本《物理学中的群论 第二版》的阅读体验，真是如同踏入了一片既陌生又熟悉的数学森林。初读时，那些抽象的符号和群结构定义，着实让我这个物理背景的读者感到有些吃力，仿佛是硬着头皮去啃一块未经雕琢的矿石。然而，一旦跟上了作者的节奏，开始理解群论如何优雅地描述对称性，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。特别是关于晶体学和分子对称性的章节，作者并没有停留在枯燥的代数推导，而是巧妙地将物理图像融入其中，让我深刻体会到，原来我们熟悉的物理定律背后，竟隐藏着如此精妙的数学骨架。我尤其欣赏它对表示论的讲解，虽然初级部分需要反复咀嚼，但一旦掌握了如何利用不可约表示来简化量子力学问题的计算，那种效率的提升是立竿见影的。这本书的深度和广度都恰到好处，对于想从零开始系统学习群论在物理中应用的自学者来说，无疑是一份厚重的指南，只是需要投入大量的时间和精力去消化吸收那些基础的代数概念，才能真正享受到它所揭示的物理之美。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和符号的使用，初看之下略显陈旧，甚至有些令人生畏。它不像某些现代教材那样，用大量的彩色图示和精美的版式来“讨好”读者。它的风格更像是一位资深的、不苟言笑的教授，直接将最核心、最严谨的知识倾泻而出，不留多余的客套。对于习惯了快节奏、碎片化学习的当代读者，这本书的阅读门槛相当高。我花了很长时间才适应它那种近乎德式的严谨逻辑链条，每一个定理的提出和证明都环环相扣，不允许有任何理解上的跳跃。但正是这种严谨性，保证了知识的扎实程度。当你需要查阅一个非常具体且深入的数学细节时，你会发现这本书提供的解释是极其详尽和可靠的。它更像是一本工具书和教科书的混合体，而不是一本轻松的科普读物。如果你只是想了解群论在物理中的大致应用，这本书可能会显得过于庞大和深入，但如果你致力于将群论作为一种精确的数学语言内化于心，那么它提供的框架是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来概括这本书的风格，那就是“扎实”。它没有追逐时髦的、与实验结合紧密的最新热点，而是专注于构建一个坚不可摧的理论基石。对于想在理论物理领域深耕下去的人而言，这样的基石是至关重要的。我注意到，它在处理不可约张量算符（如维格纳-爱因斯坦-厄伦贝克定理的应用）时的详细推导，清晰地展示了群论如何成为处理角动量耦合问题的终极武器。这种对数学严谨性和物理直观性之间平衡的把握，使得这本书即使在出版多年后，依然保持着其不可替代的地位。它没有花哨的图表来辅助理解，所有的逻辑清晰度都建立在作者精妙的文字组织和无可挑剔的数学推导之上。读完它，你会发现，你不仅学会了如何应用群论的工具，更重要的是，你开始用一种全新的“对称性思维”去看待物理世界的一切。

评分☆☆☆☆☆

这本书的难点并不在于它包含了多少前沿课题，而在于它对基础的挖掘深度。对于那些已经对量子力学和线性代数有一定把握的读者来说，前半部分的傅里叶分析与群论的交织、周期边界条件下的群表示处理，是需要反复推敲的重点。特别是关于群的直积和半直积，以及如何利用这些结构来分析多体系统的哈密顿量对称性，作者的处理方式非常系统化。我个人觉得，这本书的优势在于其自洽性，它构建了一个完整的知识体系，从最基础的群定义，逐步推进到酉表示，再到应用到角动量理论和晶格振动。这种层层递进的结构，要求读者必须按部就班，如果中间有任何知识点跳跃，后续的理解就会像多米诺骨牌一样开始摇晃。因此，这不是一本可以随意翻阅的书，它需要读者从头到尾，带着批判性的眼光去学习，才能真正把握其精髓。