Учебное пособие. — Санкт-Петербург: ПИЯФ РАН. 2006. — 206 с. — ISBN
5-86763-178-8.
Представленное учебное пособие выдающегося физика-теоретика
главного научного сотрудника теоретического отдела ПИЯФ РАН доктора
физ.-мат. наук, профессора Анатолия Николаевича Москалёва,
бесспорно, самое лучшее, компактное руководство по изучению теории
поля. Для любого физика, использующего в своей повседневной работе
3nj-символы и занимающегося спиновыми явлениями, известна его
классическая работа по теории углового момента, написанная
совместно с Д.А. Варшаловичем и В.К. Херсонским, монография
"Квантовая теория углового момента", за которую была получена
академическая премия им. В.А. Фока.
Оригинальный стиль данного учебного пособия проявляется в том, что, с одной стороны, весь материал изложен в краткой и доступной форме, достаточно легко читается, а с другой стороны, вычисления проведены в строгой, четкой последовательности. Именно поэтому учебник может быть востребован достаточно широким кругом читателей, интересующихся физикой элементарных частиц и желающих быть в курсе современных теоретических методов и представлений в этой области.
Изначально это учебное пособие появилось в 1990 году в Ленинградском государственном политехническом университете и фактически предназначалось только для студентов старших курсов физико-механического факультета. Впоследствии предпринимались попытки издать этот учебник, но они оказались безуспешными, прежде всего из-за отсутствия финансирования. Несмотря на то, что прошло уже больше 20 лет, это пособие не устарело. Высокое качество учебного курса делает его издание актуальным до сих пор.
Книга содержит несколько расширенный список дополнительной литературы, рекомендованной для дальнейшего изучения релятивистской квантовой теории. Данное учебное пособие представляет собой курс лекций по основам релятивистской квантовой теории элементарных частиц, рассчитанных на один семестр. Изложены общие вопросы релятивистской теории поля, включая теорию калибровочных полей, рассмотрены простейшие электромагнитные процессы с участием электронов, спиновая физика, механизм Хиггса. Для студентов старших курсов физических специальностей вузов, аспирантов, специалистов. Предисловие редактора.
Введение. Релятивистские частицы с нулевым спином
Уравнение Клейна-Фока-Гордона.
Функция Лагранжа. Принцип наименьшего действия.
4-вектор плотности тока.
Тензор энергии-импульса скалярного поля.
Функции Грина для уравнения Клейна-Фока-Гордона.
Упражнения к главе I. Релятивистские частицы со спином 1
Уравнения для векторных частиц. Функция Лагранжа.
Векторные частицы с нулевой массой.
4-вектор плотности тока.
Тензор энергии-импульса векторного поля.
Поляризация векторных частиц. Оператор спина.
Функции Грина для векторных частиц.
Упражнения к главе II. Релятивистские частицы со спином 1/2
Уравнение Дирака.
Явный вид и свойства матриц Дирака.
Алгебра матриц Дирака. Вычисление следов матриц.
Решения в виде плоских волн. Сопряжённые спиноры.
Формулы преобразования спиноров. Релятивистская инвариантность уравнения Дирака.
Лагранжиан свободной дираковской частицы.
4-вектор плотности тока.
4-вектор поляризации.
Состояния с определённой спиральностью.
Киральные состояния.
Состояния с отрицательной энергией. Зарядовое сопряжение.
Пространственное отражение (P-инверсия).
Обращение времени (Т-инверсия).
Проекционные операторы. Поляризационная матрица плотности.
Функция Грина для уравнения Дирака.
Упражнения к главе III. Взаимодействие между полями
Взаимодействие дираковских частиц с электромагнитным полем.
Заряженные бозоны в электромагнитном поле.
Прямое взаимодействие полей. Связи с производными.
Симметрии взаимодействий. Глобальные и локальные симметрии.
Калибровочные U(1)-преобразования и электромагнитное поле.
Калибровочные SU(2)-преобразования. Поля Янга-Миллса.
Спонтанное нарушение симметрии. Бозоны Хиггса.
Упражнения к главе IV. Релятивистские амплитуды взаимодействия
Вероятности переходов с участием релятивистских частиц.
Распады частиц.
Сечения реакций.
Рассеяние на внешнем поле.
Рассеяние электронов в кулоновском поле.
Электрон-электронное рассеяние.
Комптоновское рассеяние.
Правила Фейнмана в квантовой электродинамике.
Упражнения к главе V.
Приложение. Связь между системами единиц. Примечание. Материал размещен в целях популяризации научных знаний.
Оригинальный стиль данного учебного пособия проявляется в том, что, с одной стороны, весь материал изложен в краткой и доступной форме, достаточно легко читается, а с другой стороны, вычисления проведены в строгой, четкой последовательности. Именно поэтому учебник может быть востребован достаточно широким кругом читателей, интересующихся физикой элементарных частиц и желающих быть в курсе современных теоретических методов и представлений в этой области.
Изначально это учебное пособие появилось в 1990 году в Ленинградском государственном политехническом университете и фактически предназначалось только для студентов старших курсов физико-механического факультета. Впоследствии предпринимались попытки издать этот учебник, но они оказались безуспешными, прежде всего из-за отсутствия финансирования. Несмотря на то, что прошло уже больше 20 лет, это пособие не устарело. Высокое качество учебного курса делает его издание актуальным до сих пор.
Книга содержит несколько расширенный список дополнительной литературы, рекомендованной для дальнейшего изучения релятивистской квантовой теории. Данное учебное пособие представляет собой курс лекций по основам релятивистской квантовой теории элементарных частиц, рассчитанных на один семестр. Изложены общие вопросы релятивистской теории поля, включая теорию калибровочных полей, рассмотрены простейшие электромагнитные процессы с участием электронов, спиновая физика, механизм Хиггса. Для студентов старших курсов физических специальностей вузов, аспирантов, специалистов. Предисловие редактора.
Введение. Релятивистские частицы с нулевым спином
Уравнение Клейна-Фока-Гордона.
Функция Лагранжа. Принцип наименьшего действия.
4-вектор плотности тока.
Тензор энергии-импульса скалярного поля.
Функции Грина для уравнения Клейна-Фока-Гордона.
Упражнения к главе I. Релятивистские частицы со спином 1
Уравнения для векторных частиц. Функция Лагранжа.
Векторные частицы с нулевой массой.
4-вектор плотности тока.
Тензор энергии-импульса векторного поля.
Поляризация векторных частиц. Оператор спина.
Функции Грина для векторных частиц.
Упражнения к главе II. Релятивистские частицы со спином 1/2
Уравнение Дирака.
Явный вид и свойства матриц Дирака.
Алгебра матриц Дирака. Вычисление следов матриц.
Решения в виде плоских волн. Сопряжённые спиноры.
Формулы преобразования спиноров. Релятивистская инвариантность уравнения Дирака.
Лагранжиан свободной дираковской частицы.
4-вектор плотности тока.
4-вектор поляризации.
Состояния с определённой спиральностью.
Киральные состояния.
Состояния с отрицательной энергией. Зарядовое сопряжение.
Пространственное отражение (P-инверсия).
Обращение времени (Т-инверсия).
Проекционные операторы. Поляризационная матрица плотности.
Функция Грина для уравнения Дирака.
Упражнения к главе III. Взаимодействие между полями
Взаимодействие дираковских частиц с электромагнитным полем.
Заряженные бозоны в электромагнитном поле.
Прямое взаимодействие полей. Связи с производными.
Симметрии взаимодействий. Глобальные и локальные симметрии.
Калибровочные U(1)-преобразования и электромагнитное поле.
Калибровочные SU(2)-преобразования. Поля Янга-Миллса.
Спонтанное нарушение симметрии. Бозоны Хиггса.
Упражнения к главе IV. Релятивистские амплитуды взаимодействия
Вероятности переходов с участием релятивистских частиц.
Распады частиц.
Сечения реакций.
Рассеяние на внешнем поле.
Рассеяние электронов в кулоновском поле.
Электрон-электронное рассеяние.
Комптоновское рассеяние.
Правила Фейнмана в квантовой электродинамике.
Упражнения к главе V.
Приложение. Связь между системами единиц. Примечание. Материал размещен в целях популяризации научных знаний.