物理學中的群論 第二版 9787030167552 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馬中騏 著

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• 9787030167552
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齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030167552

商品編碼：15464383855

包裝：平裝

齣版時間：2006-02-01

基本信息

書名:物理學中的群論 第二版

定價：79元

售價：53.7元,便宜25.3元,摺扣67

作者:馬中騏

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2006-02-01

ISBN：9787030167552

字數：652000

頁碼：562

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.863kg

編輯推薦

內容提要

《物理學中的群論（第二版）》與*一版相比在教學體係上做瞭重大調整。
　　基礎內容包括群的基本概念、群的綫性錶示理論、轉動群、晶體對稱性和李群與李代數基本知識等，適閤物理專業各類學生的群論教學需要，也適閤理論化學專業研究生參考。進一步的內容（帶星號）包括正多麵體對稱群、置換群、楊算符和各種矩陣群的不可約張量基計算等，適閤理論物理專業研究生的群論教學需要。附錄中提供瞭一些供參考和查閱的內容，與《物理學中的群論（第二版）》配套的《群論習題精解》涵蓋瞭《物理學中的群論（第二版）》中*部習題的解答，這些資料和錶格，有利於學生自學和年青物理學傢查閱。

目錄

作者介紹

文摘

序言

量子場論導論：從基本原理到前沿應用 內容簡介 本書旨在為物理學研究生和高年級本科生提供一套全麵而深入的量子場論（Quantum Field Theory, QFT）教程。量子場論是現代物理學的兩大支柱之一（另一為廣義相對論），它是描述基本粒子、理解自然界基本相互作用力的語言。本書從狹義相對論與量子力學的結閤齣發，係統地構建瞭量子場論的理論框架，並將其應用於粒子物理學和凝聚態物理學的核心問題。 本書結構清晰，邏輯嚴謹，力求在保持數學嚴謹性的同時，保持對物理圖像的深刻洞察力。全書共分為四個主要部分，層層遞進，覆蓋瞭從基礎概念到高階計算的完整流程。 --- 第一部分：相對論性量子力學與經典場論基礎 本部分奠定瞭理解量子場論所必需的理論基礎。首先迴顧瞭狹義相對論的原理及其在物理學中的體現，特彆是洛倫茲協變性。接著，深入探討瞭滿足相對論性要求的量子力學方程，包括Klein-Gordon方程和Dirac方程。 Klein-Gordon場： 詳細討論瞭無自鏇標量場的量子化過程，引入瞭正能和負能解的物理解釋問題。通過正則量子化方法，建立瞭粒子數的概念，並解釋瞭為什麼標量場需要被視為描述粒子的“場”。 Dirac場： 對自鏇為1/2的費米子，本書詳盡推導瞭Dirac方程，並探討瞭其洛倫茲協變性、鏇量錶示以及電荷共軛、宇稱宇稱變換等內在對稱性。Dirac場的量子化是理解電子和其它費米子行為的關鍵，本書清晰地展示瞭如何通過第二量子化將負能解解釋為反粒子（即狄拉剋海的概念及其現代修正）。 經典場論迴顧： 在引入量子化之前，我們首先詳細闡述瞭經典場論的框架，特彆是拉格朗日密度形式。通過對作用量進行變分，導齣歐拉-拉格朗日方程，強調瞭作用量原理在構建物理理論中的核心地位。這為後續的路徑積分錶述奠定瞭必要的數學和物理直覺。 --- 第二部分：標準量子場論的構造與微擾論 第二部分是本書的核心，重點在於如何從經典場論過渡到量子場論，並介紹計算物理量的基本工具——微擾論。 正則量子化： 詳細闡述瞭正則對易關係在場論中的推廣，即時間同步的對易子和反對易子。這部分清晰地區分瞭玻色子（滿足對易關係）和費米子（滿足反對易關係）在量子化過程中的根本差異，並由此引齣瞭自鏇統計定理的深刻聯係。 自由場論的譜分解： 展示瞭如何將場算符分解為創建和湮滅算符的綫性組閤，這是理解粒子概念的基石。我們深入分析瞭單粒子態、多粒子態的構建，以及Fock空間的概念。 相互作用與微擾論： 引入相互作用項，將係統的哈密頓量分為自由部分和相互作用部分。本書係統地介紹瞭S矩陣的定義及其微擾展開（Dyson級數），這是進行實際計算的起點。 費曼圖與基本過程： 費曼圖作為計算工具的引入是本部分的高潮。我們詳細解釋瞭每個費曼圖元素（傳播子、頂點因子）的物理意義和數學錶達式。隨後，通過具體實例，如電子-電子散射（Møller散射）和電子-正電子湮滅，演示瞭如何利用費曼圖計算散射截麵和衰變寬度，將理論計算與實驗可觀測物理量直接聯係起來。 --- 第三部分：重整化與有效場論 在微擾論的計算中，不可避免地會齣現紫外（UV）無窮大。第三部分緻力於解決這一現代物理學中最深刻的問題之一：重整化。 無窮大的來源與處理： 識彆瞭圈圖計算中齣現的紫外發散，並解釋瞭其物理根源——理論的有效性範圍和對高能物理的敏感性。 重整化程序： 本書詳細介紹瞭兩種主要的正則化方法：維數正則化（Dimensional Regularization）和紫外截止（UV Cutoff）。隨後，係統地闡述瞭重整化程序，包括“裸”參數與“物理”參數的區分、需要重整化的算符集閤的確定（利用Ward-Takahashi恒等式），以及如何通過引入反項來抵消無窮大，從而得到有限的、可預測的物理結果。 重整化學派： 引入瞭重整化群（Renormalization Group, RG）的概念，解釋瞭物理常數如何依賴於我們觀察的能標（Running Couplings）。這是理解漸近自由（Asymptotic Freedom）和有效場論（Effective Field Theory, EFT）框架的關鍵。 貝爾奇諾效用函數與有效作用量： 闡述瞭如何通過“一圈有效作用量”將重整化思想提升到更高層次，從而構建一個能在特定能標下有效描述物理過程的場論框架，這極大地拓寬瞭量子場論的應用範圍。 --- 第四部分：規範場論與標準模型的基石 最後一部分將量子場論的應用提升到描述基本相互作用的高度，重點介紹規範場論。 局部規範不變性： 從一個自由的場論齣發，通過要求拉格朗日密度在局域坐標變換下保持不變，係統地引入瞭規範場的必要性。詳細推導瞭Abelian規範理論——量子電動力學（QED）。 非阿貝爾規範場論（Yang-Mills理論）： 將規範不變性推廣到非阿貝爾群（如$SU(2)$和$SU(3)$），導齣瞭Yang-Mills場方程。這部分著重分析瞭規範場自身之間的相互作用，為理解強相互作用和弱相互作用奠定瞭基礎。 量子電動力學（QED）的完整計算： 使用重整化後的QED，計算瞭重要的物理可觀測量，例如電子的反常磁矩（g-2），展示瞭QED作為最精確的物理理論的強大能力。 自發對稱性破缺與規範玻色子質量： 深入討論瞭Goldstone定理及其在規範理論中的修正（Higgs機製）。詳細解釋瞭如何通過引入希格斯場，使規範玻色子（W和Z）獲得質量，同時保持理論的規範不變性和可重整化性。 標準模型的展望： 最後，本書以對基本粒子標準模型的簡要概述作為收尾，將讀者帶入現代粒子物理研究的最前沿，展示瞭量子場論在統一電磁力、弱力和強力中所扮演的核心角色。 --- 本書特點： 1. 物理直覺與數學嚴謹性的平衡： 每一步推導都伴隨著對物理圖像的深入解釋，確保讀者不僅知道“如何計算”，更知道“為何如此”。 2. 現代計算工具的強調： 對費曼圖、重整化群和有效場論給予瞭足夠的篇幅，使讀者能夠直接應對前沿科研中的技術挑戰。 3. 覆蓋麵廣： 結閤瞭粒子物理（QED, Yang-Mills）和凝聚態物理（格林函數、相關函數）的通用方法論。 本書適閤作為理論物理專業研究生課程的教材，同時也是有誌於從事粒子物理、核物理、凝聚態物理等領域研究的科研人員的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書對我理解相對論中的洛倫茲群和龐加萊群起到瞭決定性的作用。在此之前，我對這些概念的理解大多停留在教科書上對變換矩陣的機械操作層麵。而這本書，通過引入李群和李代數的概念，將這些變換提升到瞭一個全新的幾何和代數高度。作者對指數映射和伴隨錶示的闡述非常到位，使得原本抽象的群流，變成瞭可以被清晰刻畫的連續對稱性。雖然中間涉及到一些更高級的微分幾何基礎，但作者的切入點始終緊扣物理應用，避免瞭純數學理論的過度泛化。例如，當講到剋利福德代數與鏇轉群的關係時，那種將代數結構與空間鏇轉直觀聯係起來的闡述，簡直是教科書級彆的範例。我感覺自己不再是簡單地使用這些工具，而是開始“理解”這些對稱性為何必須是這樣的形式，這種由內而外的認知深化，是其他任何一本書都沒有帶給我的深刻體驗。

評分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來概括這本書的風格，那就是“紮實”。它沒有追逐時髦的、與實驗結閤緊密的最新熱點，而是專注於構建一個堅不可摧的理論基石。對於想在理論物理領域深耕下去的人而言，這樣的基石是至關重要的。我注意到，它在處理不可約張量算符（如維格納-愛因斯坦-厄倫貝剋定理的應用）時的詳細推導，清晰地展示瞭群論如何成為處理角動量耦閤問題的終極武器。這種對數學嚴謹性和物理直觀性之間平衡的把握，使得這本書即使在齣版多年後，依然保持著其不可替代的地位。它沒有花哨的圖錶來輔助理解，所有的邏輯清晰度都建立在作者精妙的文字組織和無可挑剔的數學推導之上。讀完它，你會發現，你不僅學會瞭如何應用群論的工具，更重要的是，你開始用一種全新的“對稱性思維”去看待物理世界的一切。

評分☆☆☆☆☆

這本《物理學中的群論 第二版》的閱讀體驗，真是如同踏入瞭一片既陌生又熟悉的數學森林。初讀時，那些抽象的符號和群結構定義，著實讓我這個物理背景的讀者感到有些吃力，仿佛是硬著頭皮去啃一塊未經雕琢的礦石。然而，一旦跟上瞭作者的節奏，開始理解群論如何優雅地描述對稱性，那種豁然開朗的感覺是無與倫比的。特彆是關於晶體學和分子對稱性的章節，作者並沒有停留在枯燥的代數推導，而是巧妙地將物理圖像融入其中，讓我深刻體會到，原來我們熟悉的物理定律背後，竟隱藏著如此精妙的數學骨架。我尤其欣賞它對錶示論的講解，雖然初級部分需要反復咀嚼，但一旦掌握瞭如何利用不可約錶示來簡化量子力學問題的計算，那種效率的提升是立竿見影的。這本書的深度和廣度都恰到好處，對於想從零開始係統學習群論在物理中應用的自學者來說，無疑是一份厚重的指南，隻是需要投入大量的時間和精力去消化吸收那些基礎的代數概念，纔能真正享受到它所揭示的物理之美。

評分☆☆☆☆☆

這本書的難點並不在於它包含瞭多少前沿課題，而在於它對基礎的挖掘深度。對於那些已經對量子力學和綫性代數有一定把握的讀者來說，前半部分的傅裏葉分析與群論的交織、周期邊界條件下的群錶示處理，是需要反復推敲的重點。特彆是關於群的直積和半直積，以及如何利用這些結構來分析多體係統的哈密頓量對稱性，作者的處理方式非常係統化。我個人覺得，這本書的優勢在於其自洽性，它構建瞭一個完整的知識體係，從最基礎的群定義，逐步推進到酉錶示，再到應用到角動量理論和晶格振動。這種層層遞進的結構，要求讀者必須按部就班，如果中間有任何知識點跳躍，後續的理解就會像多米諾骨牌一樣開始搖晃。因此，這不是一本可以隨意翻閱的書，它需要讀者從頭到尾，帶著批判性的眼光去學習，纔能真正把握其精髓。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和符號的使用，初看之下略顯陳舊，甚至有些令人生畏。它不像某些現代教材那樣，用大量的彩色圖示和精美的版式來“討好”讀者。它的風格更像是一位資深的、不苟言笑的教授，直接將最核心、最嚴謹的知識傾瀉而齣，不留多餘的客套。對於習慣瞭快節奏、碎片化學習的當代讀者，這本書的閱讀門檻相當高。我花瞭很長時間纔適應它那種近乎德式的嚴謹邏輯鏈條，每一個定理的提齣和證明都環環相扣，不允許有任何理解上的跳躍。但正是這種嚴謹性，保證瞭知識的紮實程度。當你需要查閱一個非常具體且深入的數學細節時，你會發現這本書提供的解釋是極其詳盡和可靠的。它更像是一本工具書和教科書的混閤體，而不是一本輕鬆的科普讀物。如果你隻是想瞭解群論在物理中的大緻應用，這本書可能會顯得過於龐大和深入，但如果你緻力於將群論作為一種精確的數學語言內化於心，那麼它提供的框架是無可替代的。