果殼中的量子場論（簡體書）

本書擬納入“十三五”國家重點出版物出版規劃項目《量子科學出版工程》（第二輯）。自它首次出版以來，該書迅速確立了自己作為進入這一深刻和迷人的理論物理學領域的最容易入門和全面瞭解的圖書。現在，在這個修訂版中，徐一鴻教授涵蓋了最新的進展，同時為學生們建立了堅實的概念基礎，使之成為最新的、最新的量子場論教材。修訂內容包括：增加了一個附錄章節，以及一個全新的章節以描述了量子場論的最新發展，如引力波、螺旋度旋量形式、殼層-膠子散射、複動量振幅的遞推關係以及楊-米爾斯理論和愛因斯坦引力。還提供了附加練習、解釋和示例，以及詳細的附錄、部分習題解答以及進一步閱讀的建議。適合理論物理專業的或者有興趣的大學生和科研工作者閱讀和學習。

本書為《量子科學出版工程（第二輯）》中的一本，是2020年度國家出版基金項目。作者是美籍華裔物理學家、作家徐一鴻，譯者是由一些數理化生專業者和愛好者組成的一個學術交流團隊，團隊成員專業性強，理論知識扎實。

本書極具作者的個人特點，內容上非常注重物理圖像，對問題的講解簡明扼要， 在語言上也非常風趣活潑，大不同於其他常見的同類圖書。 可以稱得上是量子場論的啟蒙讀物之一。翻譯過程中，盡量在專業用語上與原書保持了一致，並通過交叉校對的方式降低了語言風格的差異。避免了很多中英翻譯圖書中會出現的“翻譯腔”。

該書對量子場論的基本理論和研究進展進行了簡明的介紹，語言通俗易懂，物理概念清晰，圖文並茂，是一部享譽國際的經典量子場論著作，是量子場論方面的經典教材。

本書為《量子科學出版工程（第二輯）》中的一本，是２０２０年度國家出版基金項目。作者是美籍華裔物理學家、作家徐一鴻，譯者是由一些數理化生專業者和愛好者組成的一個學術交流團隊，團隊成員專業性強，理論知識扎實。

本書極具作者的個人特點，內容上非常注重物理圖像，對問題的講解簡明扼要， 在語言上也非常風趣活潑，大不同於其他常見的同類圖書。 可以稱得上是量子場論的啟蒙讀物之一。翻譯過程中，盡量在專業用語上與原書保持了一致，並通過交叉校對的方式降低了語言風格的差異。避免了很多中英翻譯圖書中會出現的“翻譯腔”。

自本書2003年3月10日出版以來已經過去6年了，既然作者們常常將著作看成自己的孩子，那我願意將讀者、學生和物理學家們滔滔不絕的讚賞看作一個聰明的孩子帶回家的耀眼的成績單。當知道有人能夠欣賞我在教學中傾注的謹慎和清晰時，我感到非常高興。在撰寫本書第2版的過程中，只要看看亞馬遜網站上買家評論的標題，就能減輕我的負擔並令我加快進度。例如：“有趣、健談、物理，量子場論（QFT）的教學改變了！”“易讀，並且可以反復閱讀的當前QFT的經典”“如果你想要理解QFT中的要點就必須閱讀的一本書”“有史以來在量子場論方面最藝術和最深刻的書”“對自學場論者來說非常完美”“既深刻又有趣”“對理論物理感興趣的人必須擁有的書之一”等等。
在《今日物理學》的一篇評論中，杰出的年輕場論家茲維·伯恩（Zvi Bern）寫道：
或許在他的腦海中，最重要的是如何讓《果殼中的量子場論》盡可能有趣……自從讀了《費曼物理學講義》之後，我再也沒有從其他物理書中獲得過這麼多的樂趣……（這是一本）學習量子場論的學生必備的書。《果殼中的量子場論》是研究生在完成量子力學課程後的理想讀物，但它主要是為那些希望體驗量子場論純粹的美麗和優雅的人準備的。
一位古代中國學者曾哀嘆道：“知我者希！”但在這裡，茲維讀懂了我的心思。
愛因斯坦宣稱：“物理學應該力求簡單，但不能過於簡單，”我的回答是：“物理應該力求有趣，但不能過於有趣。”我說服了不情願的編輯，寫了一些笑話和故事，是啊，我還寫了一本科普書《可畏的對稱》，介紹現代物理學“純粹的美麗和優雅”，這話至少在那本書裡很大程度上指的是量子場論。我想要盡可能多地分享這種樂趣和美感。我聽一些人說過“關即是真”，但“美即是趣”更貼切。
我以前寫過書，但本書是我寫的第一本教材。編寫不同類型書籍的挑戰和回報當然不同，但我作為一個致力於教學的大學教授，把自己所學所悟傳授下去的感覺無與倫比。（而且更好的是，我不用發布期末成績。）這可能聽起來有些陳詞濫調，但我要對理論物理學界有所回饋，以感謝那些教過我的人們，以及我所學習過的場論教科書的作者們。看到一些學過這本書的學術新星現在對場論的了解已經比我還多了，這感覺真不錯。

第2版序言
序言
約定、記號和單位

第1章 動機和基礎
1．1 誰需要這本書
1．2 量子力學的路徑積分形式
1．3 從床墊到場
1．4 從場到粒子再到力
1．5 庫侖和牛頓：排斥與吸引
1．6 平方反比律和漂浮的3膜
1．7 費曼圖
1．8 正則量子化
1．9 擾亂真空
1．10 對稱性
1．11 彎曲時空中的場論
1．12 場論歸來

第2章 狄拉克和旋量
2．1 狄拉克方程
2．2 量子化狄拉克場
2．3 洛倫茲群和外爾旋量
2．4 自旋-統計關係
2．5 真空能、格拉斯曼積分和費米子的費曼圖
2．6 電子散射和規範不變性
2．7 規範不變性的圖解證明
2．8 光子-電子散射和交叉

第3章 重正化和規範不變性
3．1 截斷我們的無知
3．2 丁重整對不可重整
3．3 抵消項與物理微擾論
3．4 規範不變性：光子永不停歇
3．5 非相對論場論
3．6 電子磁矩
3．7 真空極化與荷重正化
3．8 虛化與概率守恒

第4章 對稱性與對稱性破缺
4．1 對稱性破缺
4．2 π介子也是南部-戈德斯通玻色子
4．3 有效勢
4．4 磁單極子
……

第5章 場論與集體現象
第6章 場論與凝聚態
第7章 大統一
第8章 引力和超越引力
第9章 量子場論的最新進展

結束語 更多的結束語

附錄
習題選解
延伸閱讀
譯後記