Читать онлайн «Квантовые поля»

Н. Н. БОГОЛЮБОВ, Д. В. ШИРКОВ КВАНТОВЫЕ ПОЛЯ ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ДОПОЛНЕННОЕ МОСКВА ФИЗМАТЛИТ 2005 УДК 530. 145(075. 8) ББК 22. 31 Б 74 Боголюбов Н. Н. , Ширков Д. В. Квантовые поля: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд. , доп. - М. : ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 384 с. - ISBN 5-9221-0580-9. Книга содержит линейное изложение теории квантовых полей вплоть до перенормировок в теории возмущений, а также обзор современного состояния. Материал каждого параграфа примерно соответствует одной лекции, а полное содержание основного текста — годовому курсу. Содержащийся в десяти дополнениях технический материал и наборы упражнений, объединённые в семь тематических заданий, предназначены для семинарских занятий. 2-е изд. - 1993 г. Для студентов физических специальностей, впервые изучающих предмет. Может оказаться полезной для преподавателей, а также для самообразования. Рецензнт: академик РАН, доктор физико-математических наук, профессор Славное АЛ. © ФИЗМАТЛИТ, 2005 © Н. Н. Боголюбов, Д. В. Ширков, ISBN 5-9221-0580-9 2005 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие к третьему изданию 7 Предисловие ко второму изданию 8 Некоторые обозначения 10 § 1. Частицы и поля 12 1. 1. Частицы и их основные свойства (12). 1. 2. Законы сохранения (14). 1. 3. Соответствие частица «-* поле (16). 1. 4. Представления группы Лоренца (18). Глава 1. Свободные классические поля 23 § 2. Динамические инварианты полей 23 2. 1. Лагранжиан (23). 2. 2. Динамические инварианты. Энергия-импульс (25). 2. 3. Теорема Нётер (27). 2. 4. Момент количества движения и спин (28). 2. 5. Вектор тока и заряд (30). § 3. Простейшие поля 31 3. 1. Скалярное поле (31). 3. 2. Импульсное представление (32). 3. 3. Векторное поле (35). 3. 4. Локальный репер (38). § 4. Электромагнитное поле 40 4. 1. Потенциал электромагнитного поля (40). 4. 2. Калибровочная инвариантность и условие Лоренца (41). 4. 3. Обобщенный лагранжиан (43). 4. 4. Диагональная калибровка (45). 4. 5. Переход к локальному реперу (46). § 5. Поле Дирака 48 5. 1. Уравнение Дирака и матрицы Дирака (48). 5. 2. Лагранжев формализм (51). 5. 3. Импульсное представление (52). 5. 4. Разложения по спиновым состояниям (53). 5. 5. Динамические инварианты (54). Глава 2. Квантование свободных полей 57 § 6. Квантование полей 57 6. 1. Сущность процедуры квантования полей (57). 6. 2. Корпускулярная трактовка представления чисел заполнения (58). 6. 3. Каноническое квантование (61). 6. 4. Представления Шредингера и Гейзен- берга (63). 6. 5. Релятивистская схема квантования полей 1) (65). § 7. Перестановочные соотношения 67 7. 1. Физический смысл частотных компонент (67). 7. 2. Амплитуда вакуума и фоковское представление (69). 7. 3. Типы перестановочных соотношений (71). 7. 4. Квантование по Ферми-Дираку и Бозе- 1) Курсивом отмечены разделы, которые могут быть опущены при первом чтении — см. по этому поводу Методические указания на с. 383. 4 Оглавление Эйнштейну (73). 7. 5. Связь спина со статистикой. Теорема Паули (75). § 8. Поля с целым спином 76 8. 1. Нормальные произведения, вакуумные средние (76). 8. 2. Скалярное поле (79). 8. 3. Комплексное векторное поле (81). 8. 4.