Введение в релятивистскую квантовую теорию поля - Швебер С.
Скачать (прямая ссылка):
Эта книга служит тому хорошим примером. Сначала доктор Ф. де Гофман и я
представляли ее себе только как короткое введение в достаточной мере
примитивные вычисления по я-мезонам во втором томе книги «Мезоны и поля»,
изданной в 1955 г. Доктор Шве-бер уже тогда превратил первый том в полный
учебник по перенормировкам в теории поля. Теперь он стал обширным
трактатом по теории поля вообще.
За шесть лет со времени издания двух томов книги «Мезоны и поля» теория
поля успешно развилась. Частично это было стимулировано экспериментом,
например открытием несохранения четности в слабых взаимодействиях. Однако
в большей степени прогресс обусловлен более глубоким проникновением в
основы теории поля при попытках ответить на центральный вопрос
релятивистской теорий, который Швобер поставил в гл. 18 этой книги:
«Существуют ли решения перенормированных уравнений квантовой
электродинамики или какой-либо мезонной теории?». Это исследование повело
к аксиоматическому подходу в квантовой теории поля, который, вероятно,
является сейчас наиболее обещающим и надежным. Он описан в гл. 18.
Около половины настоящей книги посвящено взаимодействию между полями. Эта
новая книга содержит исчерпывающее обсуждение теории перенормировок,
начиная с общих принципов и кончая количественными результатами в случае
электродинамики. Я не знаю какой-либо другой трактовки этого предмета,
которая была бы столь же полной и строгой. Физик, интересующийся
приложениями теории поля, будет рад хорошему изложению теории рассеяния
я-мезонов Чу и Лоу, теории, которая оказалась столь успешной в объяснении
я-мезонных явлений при низких энергиях и которая вытеснила методы,
изложенные во втором томе книги «Мезоны и поля».
В книге подчеркивается значение общих принципов, таких, как симметрия,
инвариантность и т. д., и теория изложена на основе этих принципов.
Поверхностными объяснениями автор никогда не удовлетворяется. Тот, кто
действительно хочет знать и понять теорию поля и работать в этой области,
получит большое удовлетворение от этой книги.
Г. Бете
Итака, Нью-Йорк Март 1961 г.
От автора
Настоящая книга представляет собой результат переработки первого тома
книги «Мезоны и поля», которая была написана профессорами Бете и Гофманом
и мною в 1955 г. Вначале мы хотели пересмотреть лишь часть содержания той
книги и включить в новое издание некоторые изменения, происшедшие с 1955
г. К несчастью, другие обязанности помешали Бете и Гофману принять в этом
участие. Тем временем я закончил пересмотр, и в итоге получился по
существу новый текст. С доброго согласия Бете и Гофмана новая книга
публикуется под именем одного автора.
Однако назначение настоящей книги остается тем же, что и того тома
монографии «Мезоны и поля», на котором она основана, в частности
представить простым и независимым образом современное развитие квантовой
теории поля.
Книга предназначается прежде всего в качестве учебника для аспирантского
курса. Ее цель — довести изучающего до того момента, когда он сможет
обратиться к литературе для изучения последних успехов квантовой теории
поля и начать исследование в этой области. Можно также надеяться, что
книга будет интересна физикам и других специальностей, особенно
занимающимся твердым телом и ядерной физикой, которые захотят изучить
методы теории поля.
Желание сделать книгу разумным образом оригинальной привело к тому, что
она оказалась объемнее, чем первоначально предполагалось. Тем не менее
большую часть материала было решено включить в книгу, поскольку мне
хотелось изложить большую часть идей, лежащих в основе современной теории
поля.
Чтобы книга все же не переросла приемлемых размеров, я не включил в нее
швингеровскую формулировку теории поля, основанную на принципе
наименьшего действия. По этой же причине были изложены лйшь некоторые
стороны быстро растущей теории дисперсионных соотношений. Упоминанием о
представлении Манделстама для двухчастичной амплитуды рассеяния и
заканчивается книга. Однако некоторые темы,
10
От автора
не затронутые в тексте, упоминаются в разделе «Вопросы и литература для
дальнейшего изучения».
Читателю, уже привыкшему к множеству различных обозначений, может быть
полезно указание наших обозначений. Операцию комплексного сопряжения мы
обозначаем чертой сверху, так что а означает величину, комплексно
сопряженную к а. Эрмитово сопряжение обозначается звездочкой: (а*)ц= ац.
Наш метрический тензор g^v таков, что g00 = = — gn — — g22— — g&3 = 1» и
мы различаем ковариантные и контравари-антные тензоры. Матрицы Дирака
удовлетворяют соотношениям Y^yv + yvY|X = 2^v. Спинор, сопряженный
дираковскому спинору и, обозначается через и, причем и=и*у°.
Часть первая
ОДНОЧАСТИЧНЫЕ
УРАВНЕНИЯ
Г Л А В А 1
Квантовал механика и принципы симметрии
§ 1. Квантовомеханический формализм
Обычная формулировка квантовой механики прежде всего основывается на
постулате, что вся необходимая для физики информация о физической системе
