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序5

整理者前言5

第一篇 场论简引5

第1章　有限自由度系统的力学5

1.1　经典力学5

1.2　量子化6

1.3　若干一般定理12

2.1　一般讨论18

第2章　零自旋场18

2.2　傅里叶展开（自由场或相互作用场）21

2.3　希尔伯特空间（自由场或相互作用场）25

第3章 自旋为？的场29

3.1　数学准备29

3.2 自由场31

3.3　量子化（自由场或相互作用场）32

3.4　傅里叶展开（自由场或相互作用场）34

3.5　希尔伯特空间（自由场或相互作用场）37

3.6　动量和角动量算符41

3.7　旋量间相因子的约定44

3.8　二分量理论47

第4章 自旋为1的场（m≠0）52

4.1 自由场52

4.2　相互作用场55

第5章　费恩曼图58

5.1　海森伯表象、薛定谔表象和相互作用表象58

5.2　S矩阵61

5.3　编时乘积、正规乘积和收缩66

5.4　微扰级数71

5.5　威克定理73

5.6　应用76

5.7 1+2→1′+2′+…+n′的微分截面82

第6章　量子电动力学92

6.1　拉格朗日量92

6.2　库仑规范93

6.3　量子化95

6.4　光子的传播子和相对论不变性97

6.5　说明100

7.1　早期历史104

第7章　孤立子104

7.2　定义、分类和若干一般说明108

7.3　一维空间例——拓扑孤立子．非拓扑孤立子．111

7.4　德里克定理118

7.5　孤立子与平面波的关系——一维空间．二维空间．三维空间．121

7.6　量子化——拉氏量、哈密顿量和对易关系．集体坐标．微扰展开．126

第二篇　粒子物理139

第8章　数量级估计139

8.1　氢原子半径140

8.3　高能pp、πp和Kp总截面141

8.2　强子大小141

8.4 e++e-→μ++μ-142

8.5 v+N→143

8.6　康普顿散射144

8.7　质量奇异性和高能行为146

8.8　高能光子产生e+e-对148

第9章　一般讨论151

9.1　不可观测量、对称变换和守恒定律151

9.2　不对称性和观测量152

10.1　QED例158

第10章　U1对称性和P、C不变性158

10.2　应用——弗里定理．电子偶素．零自旋粒子→2γ的衰变．自旋为1的粒子？2γ166

10.3　一般讨论174

10.4　重子数和轻子数175

第11章　同位旋和G宇称180

11.1　同位旋——U2对称性．同位旋变换．180

11.2　G宇称——核子－反核子系统．量子数G186

11.3　对介子和重子的应用——π介子．矢量介子．A和K介子．介子和重子八重态．191

11.4　同位旋破坏——电磁相互作用．弱相互作用．198

第12章　SU3对称性207

12.1　数学准备——张量．表示．⑧×⑧的分解．进一步的一些性质．其他群一览．208

12.2　强子态及其味和色的对称性——赝标八重态．？自旋重子八重态和？自旋重子十重态．218

12.3　质量公式——Hasym和假粒子表述形式．八重态质量公式．十重态质量公式．224

第13章　时间反演232

13.1　薛定谔表象中的时间反演233

13.2　对微观系统建立时间反演量子解的不可能性234

13.3　T算符的一些性质——以QED为例．时间反演与角动量．237

13.4　不同表象中的时间反演——海森伯表象．相互作用表象．248

13.5　S矩阵的T不变性251

13.6　倒易性——倒易关系．二体反应．π介子的自旋．说明．252

13.7　相角关系——β衰变．Λ0衰变．256

第14章　CPT不变性262

14.1 CPT定理262

14.2　应用——粒子与反粒子的质量相等．粒子与反粒子之间相反的电磁性质．粒子和反粒子的寿命相等．269

第15章　K-K系统274

15.1　达利兹图——相空间．边界．自旋的确定．274

15.2　历史280

15.3　中性K介子复态的一般讨论——质量和衰变矩阵．本征值．K？和K？283

15.4　相干现象294

15.5　T破坏296

15.6　在CPT不变的假定下作的分析——态矢．K？或K？→π？+1？+v1或？1297

15.7　对称破坏的互补性303

15.8　CP不守恒相互作用的唯象分析——毫弱作用．超弱作用．306

第16章　真空作为不对称之源310

16.1　什么是真空？310

16.2　逸失对称311

16.3　真空激发312

16.4　CP不守恒和自发对称破缺315

17.1　问题320

第17章　夸克禁闭320

17.2　色介电常量322

17.3　经典电磁学上一个假想的问题324

17.4　一个唯象的说明——QCD真空作为一种完全的抗色电介质．与超导的类似．说明．327

第18章　量子色动力学和规范理论331

18.1　非阿贝尔规范场理论331

18.2　一个例子——一个简单的力学模型．ξ=0规范．x2=0规范．337

18.3　量子化：V0=0规范342

18.4　库仑规范——坐标变换．刚体转动．SU2规范场（经典）．量子哈密顿量．348

18.5　真空的抗色电（反屏蔽）性质——SU2规范理论．微扰计算．364

18.6 渐近自由373

第19章 路径积分380

19.1 笛卡儿坐标——一维问题．从哈密顿算符到路径积分．N维问题．380

19.2 韦尔编序的哈密顿量——从路径积分到哈密顿算符．韦尔编序．388

19.3　曲线坐标——哈密顿算符．路径积分公式．一个例子．394

19.4　费恩曼图——收缩．连接图和不连接图．有相互作用的自旋为0的场．404

19.5　费米子——格拉斯曼代数．量子力学．路径积分．417

19.6　QCD——协变规范．协变规范的费恩曼定则．库仑规范．432

20.1　唯象的表述——色介电常量k．能量密度函数U(σ).f耦合．453

第20章　强子的夸克模型453

20.2 强子作为孤立子（袋）457

20.3　近似的SU6对称——质量简并．态矢．460

20.4　零级孤立子解——基本方程．孤立子．MIT袋．SLAC袋．465

20.5　对核子的应用——电荷半径．磁矩．gA/gv473

20.6　一级修正——胶子交换和质量公式．夸克质量．476

20.7　重夸克的强子485

第21章　弱相互作用490

21.1 纯轻子的相互作用——唯象的拉氏量．μ子衰变．中性轻子流．491

21.2　半轻子相互作用的唯象拉格朗日量497

21.3　π12和K12衰变——π衰变．K衰变．498

21.4　经典（原子核）β衰变——电荷对称．第一类流和第二类流．CVC和同位旋三重态流的假定．实验验证．β衰变中的费米常量．501

21.5　卡比博理论（包括GIM修正）——原子核β衰变．π12和K12衰变．奇异数不守恒流．重子八重态的β衰变．D介子的轻子衰变．511

21.6　高能中微子反应——运动学．结构函数．516

21.7　半轻子中性流相互作用——△S=0定则．高能中微子反应．极化电子散射．原子过程的宇称破坏．523

21.8　无轻子相互作用527

21.9　中间玻色子——中间玻色子假设．费米理论的局限性．528

21.10　小林－益川模型——夸克与轻子代．强子流．U矩阵．实验的测定．529

22.1　南部－戈德斯通和希格斯机理——一个例子．g=0的极限．希格斯机理（g≠0）．幺正规范．541

第22章　弱和电磁规范理论541

22.2　标准模型——规范群．拉格朗日密度．对称性自发破缺．轻子与规范场的耦合．二阶过程．551

22.3　推广到强子——GIM机理．拉格朗日密度．夸克和规范场耦合．二阶过程．564

第23章　夸克－部分子模型及高能过程577

23.1　无标度近似577

23.2　夸克－部分子模型——部分子图像．夸克分布函数．581

23.3　深度非弹性e-核子散射584

23.4　高能中微子反应——中微子－夸克截面．中微子－核子截面．实验结果．586

23.5 KLN定理——一阶微扰．一般情形．595

23.6 应用于量子电动力学——红外发散．质量奇异性和喷注．μ衰变的辐射修正．603

23.7　量子色动力学（QCD）中的喷注——2喷注截面．3喷注事例．达利兹图．3喷注截面．喷注间的关联．610

第24章　手征对称性627

24.1　流代数——素朴对易子．Goto-Imamura-Schwinger修正．627

24.2　CVC（矢量流守恒）和CAC（轴矢量流守恒）636

24.3　戈德斯通定理638

24.4　哥德伯格－垂曼关系——π衰变振幅．核子的β衰变．推广．643

24.5　低能π-N散射——矩阵元．化简．s波散射长度．653

24.6　PCAC——手征对称性破缺．夸克质量与赝标粒子质量之间的关系．663

第25章　展望——轻子和夸克的大小．真空工程的可能性．改进通常的量子力学．670

附录——物理常量673

索引677