Теория поля. Современный вводный курс - Рамон П.
Скачать (прямая ссылка):
последних достижений в наиболее волнующих и активных областях физики.. .
Ведущие ученые часто читают циклы лекций и специальные курсы лекций для
аспирантов, посвященные интересующей их узкой области физики. Цель таких
лекций - суммировать современное состояние быстро развивающейся области,
и чаще всего они оказываются единственным в данный момент более или менее
полным и последовательным изложением предмета. Часто появляются и
конспекты этих лекций (подготовленные самим лектором, студентами старших
курсов или аспирантами), распространяемые ограниченным тиражом. Одна из
главных задач серии "Рубежи физики" - сделать такие конспекты доступными
более широкому кругу физиков. Необходимо подчеркнуть, что конспекты
лекций, конечно, не очень хорошо обработаны и не отличаются особой
строгостью как стиля, так и содержания... Смысл всей серии в том, чтобы
предложить новые, быстрые, более свобод ные по форме и, как можно
надеяться, более эффективные способы обучения одних физиков другими..."
Все сказанное Пайнсом в полной мере относится и к предлагаемой книге
П.Рвмона. Во-первых, это учебник, пригодный для перво-
6
Предисловие переводчика
начального ознакомления с современными идеями и методами теории поля.
Читателями книги могут быть студенты старший курсов физических
факультетов университетов и других вузов с аналогичной программой и
аспиранты, приступающие к самостоятельной работе в области физики высоких
энергий и квантовой теории поля. Во-вторых, она представляет собой
конспекты лекций, и весь стиль изложения в ней, в котором отсутствует
стремление к изяществу, несет на себе отпечаток данного обстоятельства.
В-третьих, предмет этой книги еще не нашел достаточного отражения в
существующих монографиях и учебниках на уровне, доступном новичку.
Необходимость подобного рода пособия по современной теории поля
продиктована временем. Развитие квантовой теории поля за последние 15 лет
было чрезвычайно бурным и плодотворным. Если говорить о приложениях, то
достаточно упомянуть единую теорию электро-слабого взаимодействия (в
справедливости которой сейчас вряд ли кто-нибудь сомневается) и квантовую
хромодинамику (КХД) - главного претендента на роль истинной теории
сильного взаимодействия.
Эти две теории, в основе которых лежит современная квантовая теория
неабелевых калибровочных полей, стали фундаментом конкретных расчетов
наблюдаемых явлений в физике частиц. Таким образом, знание основ
современной квантовой теории поля - необходимый элемент образования
любого специалиста-физика, как теоретика, так и экспериментатора.
Это требует значительной ломки традиционного подхода к преподаванию
квантовой теории поля, существующего уже три десятилетия. Если до
недавнего времени стандартные курсы лекций сводились к изложению
канонического квантования свободных полей, а в качестве единственного
примера теории с взаимодействием подробно рассматривалась квантовая
электродинамика (КЭД), для которой развивалась диаграммная техника и
обсуждались правила вычислений наблюдаемых величин, перенормировка и
т.п., то сейчас КЭД воспринимается уже как некоторый весьма частный
случай общего класса калибровочных теорий. Кроме того, развитие квантовой
теории поля за последние годы сопровождалось разработкой новых методов и
подходов и усовершенствованием техники вычислений. Так, наиболее
экономным при выводе фейнмановских правил для разложения в ряд по теории
возмущений в калибровочных теориях оказался метод континуального
интеграла (интеграла по траекториям). Был развит метод размерной
регуляризации расходящихся интегралов в теории, последовательно
сохраняющий на всех этапах вычислений калибровочную инвариантность.
В связи с развитием суперсимметричных теорий и теории супергра-
Предисловие переводчика
1
витации существенными стали формальные правила обращения с грас-смановыми
переменными.
Цель книги П.Рамона в том, чтобы познакомить читателя именно с
современными методами квантовой теории поля. Главный итог книги -
обоснование фейнмановских правил для янг-миллсовских теорий (в частности,
для КХД) и примеры вычислений по теории возмущений в КЭД и КХД, прежде
всего связанных с выявлением асимптотического поведения инвариантного
заряда. При этом все изложение базируется на методе интеграла по
траекториям. Попутно излагаются такие вопросы, как группа Лоренца и
группа Пуанкаре, преобразования суперсимметрии, построение лагранжианов,
инвариантных относительно определенных групп симметрии, и построение
соответствующих сохраняющихся величин, классические решения уравнений
янг-миллсовского поля, вычисление первых квантовых поправок к
классическим решениям, техника размерной регуляризации и ряд других
вопросов.
Отличительной чертой книги является стремление научить читателя технике
конкретных вычислений. В то же время автор отказался от попыток излагать
строгие доказательства (например, перенор-мируемости янг-миллсовских
теорий). Книга очень прагматична, и в этом, на*наш взгляд, ее большое
