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现代物理基础丛书43:凝聚态、电磁学和引力中的多值场论
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商品编号: 11943669
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商品介绍
规格与包装
  • 商品名称:现代物理基础丛书43:凝聚态、电磁学和引力中的多值场论
  • 商品编号:11943669
产品特色
  本书中所要阐述的理论主要有四个根源。一个根源是基于狄拉克在1931年所发表那篇意义深远的文章[1],在此文中狄拉克指出,麦克斯韦方程是可以与磁单极相容的,尽管磁场的散度为零,但归功于量子力学,我们总可以通过一根极细的磁通管将磁场从无穷远处导入到某点并使它呈现出来,但也正是由于量子力学,这样的磁通管才可能做到物理不可测。而只要狄拉克电荷量子化条件(Dirac charge quantization condition)成立一上面所说的就没错。这个著名的论断声明,所有的电荷都是整数倍的2πhc/g,其中g为从上述磁通管通过的总的磁通。这个无法探测的磁通管称为狄拉克弦(Diracstring)。在狄拉克弦的末端,磁力线从该点沿径向方向四散开来,就像电力线从一个点电荷发出来那样,因此,狄拉克弦的末端就可当作是磁单极。而这个无法探测的弦的形状就变得完全无关要紧,不过是个数学上的人为构造而已。正是因为这个令人吃惊的发现,泡利给狄拉克起了一个外号,叫“独孤破仑”(Monopoleon,仿拿破仑的名字Napoleon)。此狄拉克量子化条件随后被施温格(Schwinge)[2]进一步加以了改进,阐明电子自旋-1/2波函数的双值性限制了这个整数倍只能是偶数,然而,尽管人们多方努力,实验上却一直没有发现磁单极的存在,于是狄拉克理论在很长一段时间被束之高阁。然而,在近35年,为了解释夸克禁闭现象,狄拉克理论才又重新得以重视。
  本书的第二个根源则是基于超流相变。这方面的重要贡献主要来自于Berezinskj[3]、Kosterlitz以及Thouless[4]。他们证明了液氦超流薄膜中的相变可以用超流中涡旋的统计力学来解释。在此理论中,他们给每一个点上赋予了一个凝聚体波函数的相角,这个相角的取值范围为(0,2π)。当环绕一个涡旋一周,这个角度会在某个地方有一个2π的跃变,这个跃变线连接一对涡旋和反涡旋,就形成了类似“狄拉克弦”的结构,当然,它的具体形状是无关紧要的。如果将此理论推广到三维液氦超流,也即本人在专著[5]中的工作,则我们就得到了涡旋环线的统计力学,这些环线的长程相互作用形式同电流环间的相互作用是一样的。
内容简介
  《现代物理基础丛书43:凝聚态、电磁学和引力中的多值场论》给出了多值场论的基本框架,并通过在不同领域的应用对此理论加以了详尽的阐述。本理论的一个重要特性是它包含一个新的具有奇异性的规范场。这个规范场为某个曲面上的δ函数,该曲面的形状是任意的,只有该曲面的边界具有物理意义,理论在曲面形变下的不变性可看作是一种新的规范对称性。
  在本理论中多值映射起了十分重要的作用。正是由此,我们可以从自由物质的物理定律推导出与规范场耦合的物质的物理定律以及带挠率的引力理论。
  《现代物理基础丛书43:凝聚态、电磁学和引力中的多值场论》可作为研究人员、研究生学习掌握相变理论、量子场论、引力理论以及微分几何的参考书。
目录
译者的话
序言

第1章 基础知识
1.1 牛顿力学的伽利略不变性
1.1.1 平移
1.1.2 转动
1.1.3 伽利略推进
1.1.4 伽利略群
1.2 麦克斯韦方程的洛伦兹不变性
1.2.1 洛伦兹推进
1.2.2 洛伦兹群
1.3 无穷小洛伦兹变换
1.3.1 群变换的生成元
1.3.2 群乘积和李代数
1.4 矢量、张量和标量场
1.4.1 离散洛伦兹变换
1.4.2 庞加莱群
1.5 洛伦兹变换的微分算子
1.6 矢量和张量算子
1.7 有限洛伦兹变换下矢量和张量的行为
1.7.1 转动
1.7.2 洛伦兹推进
1.7.3 洛伦兹群
1.8 相对论性点粒子力学
1.9 量子力学
1.10 电磁场中的相对论性粒子
1.11 狄拉克粒子和场
1.12 能动张量
1.12.1 点粒子
1.12.2 理想流体
1.12.3 电磁场
1.13 角动量和自旋
1.14 依赖时空的洛伦兹变换
1.14.1 角速度
1.14.2 角梯度
附录
1A 张量恒等式
文献与注记

第2章 作用量方法
2.1 广义质点动力学
2.2 相对论性单粒子
2.3 标量场
2.3.1 局域性
2.3.2 洛伦兹不变性
2.3.3 场方程
2.3.4 平面波
2.3.5 作为非相对论极限的薛定谔量子力学
2.3.6 自然单位
2.3.7 哈密顿形式
2.3.8 守恒流
2.4 由作用量的极值导出麦克斯韦方程
2.4.1 电磁场作用量
2.4.2 电磁场的另一种作用量
2.4.3 电磁场的哈密顿量
2.4.4 麦克斯韦理论的规范不变性
2.5 带电点粒子的麦克斯韦一洛伦兹作用量
2.6 具有电磁相互作用的标量场
2.7 狄拉克场
2.8 量子化
文献与注记

第3章 连续对称性和守恒定律、Noether定理
3.1 连续对称性和守恒定律
3.1.1 对称变换的群结构
3.1.2 实质变分
3.1.3 守恒定律
……
第4章 静磁场中的多值规范变换
第5章 超流和超导中的多值场论
第6章 超流动力学
第7章 带电超流动力学及超导
第8章 相对论性磁单极与电荷禁闭
第9章 从理想晶体到含缺陷晶体的多值映射
第10章 缺陷的溶解
第11章 曲线坐标系中的相对论力学
第12章 缺陷诱导的挠率和曲率
第13章 嵌入引起的曲率和挠率
第14章 多值映射原理
第15章 引力场方程
第16章 整数自旋的最小耦合场
第17章 半整数自旋粒子
第18章 协变守恒定律
第19章 自旋物质引力的规范理论
第20章 引力中挠率的隐失特性
第21章 引力的绝对平行理论
第22章 呈展引力
索引
《现代物理基础丛书》已出版书目
  • 著者[德]哈根·克莱纳特
  • 译者姜颖
  • 出版社科学出版社
  • ISBN9787030350251
  • 版次1
  • 包装平装
  • 开本32
  • 出版时间2012-06-01
  • 用纸胶版纸
  • 页数500
  • 正文语种中文

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