本书包括引言、标量场、矢量场、旋量场、路径积分、散射振幅与Feynman图、QED、重正化、杨-Mills规范场和QCD、Glashow-Weinberg-Salam模型、结语等部分, 针对具有狭义相对论和非相对论量子力学以及相应数学基础的读者, 不使用群论的理论和概念, 不要求读者学过高等量子力学, 着重阐述量子场论的基本原理、理论和概念, 并结合一些实际问题给出具体和完整的计算, 为读者提供一个必需而又尽量简约的量子场论基础. 电子为什么会有反常磁矩? 与电子电荷一样基本的物理常数Weinberg角是什么? 夸克之间的作用为什么有渐近自由? 为什么质量和电荷都是“跑动”的? 质量的起源到底是什么? 杨振宁对物理学的最大贡献是什么? 诸如这类问题作者都有具体的解释和回答. 也提到一些中国物理学家的相关工作.
本书可供对于量子场论的基本原理和理论有兴趣的读者参考, 可以用作研究生或高年级本科生量子场论的教材或参考书.
王正行，1939年生，1962年北京大学物理系本科毕业，1965年北京大学物理系理论物理研究生毕业。北京大学物理学院教授。曾任国家自然科学奖评审委员，北京大学校学术委员，北京大学技术物理系副主任。在量子力学的基础和历史发展，超导电性隧道体系，重核裂变理论，原子核的宏观模型和性质，核物质，中能重离子碰撞，核天体物理，极端相对论性重离子碰撞等领域从事过科学研究。讲授过本科生的普通物理学和量子力学，研究生的高等量子力学和量子场论，并从事相应的教学研究，为北京市优秀教师。发表过百余篇文章，著有《近代物理学》《在解题中学习近代物理》《量子力学原理》和《核物质》等。
目 录
1 引 言
1.1 量子场论的性质与特点
1.2 相对论协变性
1.3 量子力学和作用量原理
1.4 公式的简化
2 标量场
2.1 实标量场及其量子化
2.2 实标量场的粒子性
2.3 复标量场及其量子化
2.4 规范变换及粒子的荷
3 矢量场
3.1 Maxwell场及其规范条件
3.2 场的角动量
3.3 Maxwell场的正则量子化
3.4 重矢量场
4 旋量场
4.1 Weyl方程
4.2 Dirac方程
4.3 Dirac方程的变换性质
4.4 旋量场的Jordan-Wigner量子化
4.5 微观因果性原理
4.A 附录: 场的物理量子化
5 路径积分
5.1 数学准备
5.2 路径积分量子力学
5.3 标量场的路径积分
5.4 标量场自由Green函数
5.5 旋量场的路径积分
6 散射振幅与Feynman图
6.1 相互作用标量场
6.2 相互作用标量场的Green函数
6.3 S矩阵及其性质
6.4 S矩阵的计算公式
6.5 pi-N散射振幅
6.6 散射截面
6.A 附录: 一些gamma矩阵公式和求迹公
7 QED
7.1 旋量QED的Feynman规则
7.2 Compton散射
7.3 另外几个简单的QED过程
7.4 等效外场近似
7.5 标量QED和pi-gamma散射
8 重正化
8.1 发散困难
8.2 正规化
8.3 QED的单圈重正化
8.4 电子反常磁矩
8.5 Ward-Takahashi恒等式
8.6 QED的可重正性
9 杨-Mills规范场和QCD
9.1 杨-Mills规范场
9.2 杨-Mills场的路径积分
9.3 QCD Feynman规则
9.4 BRST对称性与Slavnov-Taylor恒等式
9.5 QCD单圈重正化
9.6 重正化群方程与QCD渐近自由
9.A 附录: 规范场的微分形式
10 Glashow-Weinberg-Salam模型
10.1 弱作用的唯象理论
10.2 自发对称破缺与Goldstone定理
10.3 Higgs机制
10.4 弱同位旋与Weinberg转动
10.5 Higgs场与粒子谱
10.6 含夸克的模型
11 结 语
练习题
索 引
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