Читать онлайн «Калибровочные поля»

Н. П. Коноплева, В. Н. Попов КАЛИБРОВОЧНЫЕ ПОЛЯ В первом издании книги (1972 г. ) впервые в монографической литературе была представлена последовательная классическая (лагранжева и геометрическая), а также квантовая теория калибровочных полей. С тех пор единые калибровочные модели взаимодействий элементарных частиц получили блестящее экспериментальное подтверждение (единая модель слабых и электромагнитных взаимодействий Вейнберга — Салама и открытие нейтральных токов, калибровочные кварко-вые модели и открытие новых типов элементарных частиц: пси- и ипсилон-частицы, тяжелый лептон, шармированные мезоны и барионы). Классическая теория калибровочных полей стала активно применяться в физике конденсированных сред и фазовых переходов. Во втором издании изложение частично переработано с учетом достижений последних лет, а также включены новые результаты по классическим решениям и модель Вейнберга — Салама. Книга рассчитана на научных работников, специализирующихся в области теоретической и математической физики. Она представляет интерес также для студентов, аспирантов и преподавателей физических факультетов вузов. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 3 Глава I. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЛИ ГЕОМЕТРИЯ? 6 § 1. Принципы относительности, геометрия и взаимодействие 6 § 2. Калибровочные поля и физика элементарных частиц 22 Список литературы 49 Глава П. ЛАГРАНЖЕВА ТЕОРИЯ КАЛИБРОВОЧНЫХ ПОЛЕЙ 52 § 3. Введение 52 § 4. Теоремы Нетер 55 § 5. Локальная калибровочная инвариантность лагранжиана и вторая 63 теорема Нетер § 6. Обратные теоремы Нетер 69 § 7. Изопериметрические задачи в теории с локальной симметрией 73 § 8. Тензорные калибровочные поля и производные Ли 81 Список литературы 91 Глава III. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ КАЛИБРОВОЧНЫХ ПОЛЕЙ 93 § 9. Калибровочные поля и единая геометрическая теория взаимодействий 93 § 10. Внешние формы на многообразии и уравнения структуры 99 пространства § 11 Калибровочные поля как коэффициенты связности главного 108 расслоенного пространства над V4 § 12. Классификация решений классических уравнений калибровочных 115 полей § 13. Калибровочные поля и структура пространства — времени 133 § 14. Электродинамика сплошной среды в геометрическом аспекте 146 Список литературы 152 Глава IV. КВАНТОВАНИЕ КАЛИБРОВОЧНЫХ ПОЛЕЙ 155 § 15. Основные идеи построения квантовой теории калибровочных полей 155 § 16. Механические системы и фазовое пространство 157 § 17. Континуальный интеграл в квантовой механике 163 § 18. Квантование систем со связями 166 § 19. Континуальный интеграл и теория возмущений в квантовой теории 169 поля § 20. Квантовая теория калибровочных полей 179 §21. Квантовая электродинамика 183 § 22. Поля Янга — Миллса 189 § 23. Квантование гравитационного поля 202 § 24. Каноническое квантование гравитационного поля 211 § 25. Попытки построения калибровочно-инвариантной теории 219 электромагнитных и слабых взаимодействий § 26. Вихреподобные возбуждения в квантовой теории поля 226 Список литературы 235 ПРЕДИСЛОВИЕ Со времени выхода в свет первого издания этой книги, где в основном была построена классическая и квантовая теория калибровочных полей, интерес к единым теориям различных взаимодействий заметно возрос.