SCI Библиотека

Настоящая книга, посвящённая квантовой теории поля, состоит из двух частей. Первая часть, написанная проф. А. Соколовым, посвящена квантовой электродинамике, т. е. квантовой релятивистской теории электрона и электромагнитного поля, которые являются наиболее разработанными главами современной теории поля и элементарных частиц.

Значительное внимание уделено здесь не только систематическому развитию общей теории, но также подробным подсчётам отдельных конкретных эффектов, в том числе связанных, например, со сдвигом уровней согласно новейшей теории вакуума и теории позитрония.

Книга посвящена квантовой теории калибровочных полей. Дается формулировка квантовой теории поля в терминах континууального интеграла. Излагается общий метод квантования неголономных систем и на его основе строится схема квантования калибровочно-инвариантных теорий поля.

Формулируется инвариантная процедура перенормировки калибровочных теорий. Обсуждаются применения калибровочных полей в физике элементарных частиц.

Еще десять лет тому назад опубликование сборника работ, в котором были бы объединены исследования по квантовой теории поля с исследованиями по гидродинамике и статистической физике, было невозможно.

В настоящее же время методы квантовой теории поля естественно проникают в гидродинамику релятивистских систем и в статистические проблемы. Появляются и работы, в которых методы квантовой теории поля применяются к исследованию турбулентности в нерелятивистской сплошной среде.

В настоящем томе публикуются работы сотрудников Теоретического отдела ФИАН, выполненные в разное время и связанные с широким кругом проблем гидродинамики, квантовой статистики и квантовой теории полей.

Настоящая книга посвящена методам расчета различных характеристик атомов и молекул (полных энергий, потенциалов ионизации, энергий диссоциации, теплот образования, сил связи и т. д.). В основу изложения положен один из вариантов теории систем многих частиц, разработанный автором в применении к решению конкретных задач квантовой химии. Особое внимание уделено последовательному учету корреляционных эффектов.

Книга рассчитана на научных работников и аспирантов — физиков и химиков, специалистов в области теоретической и квантовой химии, теоретической физики, химической физики и т. п.

Книга может также служить дополнительным пособием для студентов и преподавателей физически и химически факультетов университетов по курсам квантовой механики и квантовой химии.

Книга американского математика Ирвинга Сигала написана на основе курса лекций по математическим проблемам релятивистской квантовой механики, который он читал в математической школе при Колорадском университете. Она отражает главным образом собственные идеи и исследования автора.

Читатель найдет здесь мало результатов, относящихся к конкретным физическим задачам; цель автора — подробное обсуждение общих математических оснований теорий квантованных полей. Книга адресована в первую очередь математикам, интересующимся математической структурой современной физики, и ее чтение требует определенного математического багажа.

Для физика-теоретика эти лекции являются ценным дополнением к существующей литературе.

Пособие предназначено для студентов 3-го курса физического факультета. Содержание соответствует курсу “Квантовая механика”.

Печатается по решению методической комиссии физического факультета.

Пособие подготовлено при содействии Федеральной целевой программы “Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997–2000 годы”, проект № 274.

На пороге двадцатого столетия физика проникла в удивительный мир невидимого и неслышимого — мир атомов, атомных ядер и элементарных частиц. На пороге нашего века возникла и теория, которая уже шестьдесят с лишним лет служит физикам путеводителем, — квантовая механика.

Ландшафты нового мира резко отличаются от очертаний мира, привычного нам. Настолько резко, что физикам порой «не хватает слов» для их описания. Квантовая механика была вынуждена создавать новые представления о сверхмалых вещах — представления на первый взгляд странные, «непредставимые» вовсе.

В новом мире часто перестают действовать привычные нам законы. Частицы теряют свои размеры, приобретают свойства волн, волны в свою очередь начинают походить на частицы. Электроны и другие кирпичики вещества могут проникать сквозь неприступные барьеры, могут вообще исчезать, оставляя на своем месте фотоны.

Эти поразительные явления блестяще объяснила квантовая механика. Ее возникновению и развитию посвящена эта книга.

В ней рассказывается об основных представлениях квантовой механики, о том, как новая теория разгадала секрет строения атомов, молекул, кристаллов, атомных ядер, о том, как квантовая механика помогла ученым решить вопрос о самом фундаментальном свойстве материи — о взаимодействиях частиц, о взаимосвязи вещества и полей.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся успехами современной физики.

Излагаемый ниже материал представляет собой существенно расширенный конспект лекций, читаемых автором на физическом факультете Уральского Государственного Университета, начиная с 1991 года. Основная задача курса — познакомить студентов-теоретиков с основами современной квантовой теории поля и физики элементарных частиц.

Поскольку специализация студентов в УрГУ связана, главным образом, с физикой конденсированного состояния, перед автором стояла непростая задача изложения материала в достаточно компактном и элементарном виде.

В то же время, задачей курса является изложение набора сведений, которые в настоящее время необходимо знать каждому грамотному теоретику, даже не работающему в данной области. В известном смысле, данный курс завершает общий цикл преподавания теоретической физики.

Постулат полноты: система собственных функций наблюдаемой полна (то есть позволяет выразить любую функцию) в пространстве L₂, расширенном нормировкой на δ-функцию.

Постулат измерения: результатом серии измерений значений физической величины F является статистическое распределение, среднее значение которого стремится к теоретическому, а каждое конкретное значение является собственным значением оператора F.

Книга содержит основные статьи В. Паули по проблемам релятивистской квантовой механики, квантовой электродинамики, мезонной теории, теории симметрии элементарных частиц.

Развитые в них идеи оказали глубокое влияние на формирование современных представлений в физических полях. Большинство статей публикуется на русском языке впервые.

В книге приводится краткий очерк жизни и деятельности Паули, библиография его трудов.

Издание рассчитано на читателей, интересующихся проблемами теоретической физики и историей современной науки.