Обложка Богуш А.А., Мороз Л.Г. Введение в теорию классических полей
Id: 17193
439 руб.

Введение в теорию классических полей. Изд. 2

URSS. 2004. 384 с. ISBN 5-354-00553-1. Состояние: Обложка: 5-.

Аннотация

В книге излагаются в достаточно доступной и компактной форме основы классической теории волновых полей частиц с различными спинами. Подробно рассмотрены важнейшие исходные принципы, на которых базируется построение общей теории полей. Дано описание конкретных полей, сопоставляемых элементарным частицам со спином 0, 1/2 и 1. Оно включает в себя использование релятивистских волновых уравнений первого порядка с последующим применением ...(Подробнее)ковариантного подхода, в основе которого лежит общий метод проективных операторов. Изложена классическая формулировка теории взаимодействующих полей, в рамках которой проведено описание некоторых конкретных процессов электромагнитного взаимодействия элементарных частиц.

Книга рассчитана на преподавателей и студентов физических специальностей университетов, педагогических и других вузов. Она будет полезной не только для лиц, специализирующихся в области теоретической физики, но и для широкого круга читателей, интересы которых связаны с физикой элементарных частиц и ядерной физикой, а также со всеми другими разделами современной физики, где все шире используются идеи и математический аппарат классической и квантовой теории полей.


Оглавление
Предисловие
I. Вариационные принципы в механике и в классической теории поля
Глава I.Принцип наименьшего действия
 § 1.Лагранжев формализм
 § 2.Преобразования систем отсчета и законы сохранения
 § 3.Непрерывные системы
 § 4.Гамильтонов формализм
Глава II.Релятивистская инвариантность и трансформационные свойства функций поля
 § 5.Принцип относительности Эйнштейна
 § 6.Преобразования Лоренца
 § 7.Бесконечно малые преобразования Лоренца
 § 8.Тензорные представления группы Лоренца
 § 9.Релятивистская формулировка принципа наименьшего действия
Глава III.Теорема Нетер
 § 10.Принцип относительности и симметрия четырехмерного пространства
 § 11.Общее доказательство теоремы Нетер
 § 12.Тензор энергии-импульса
 § 13.Тензор момента количества движения
 § 14.Заряд и вектор тока
II. Свободные поля
Глава IV.Скалярное поле
 § 15.Вводные замечания
 § 16.Скалярное вещественное поле
 § 17.Импульсное представление
 § 18.Скалярное комплексное поле
Глава V.Векторное поле
 § 19.Векторное вещественное поле
 § 20.Спин векторного поля
 § 21.Электромагнитное поле
Глава VI.Описание полей на основе уравнений первого порядка
 § 22.Общие свойства релятивистских волновых уравнений
 § 23.Метод проективных операторов для уравнений свободного поля в импульсном представлении
 § 24.Дираковское поле
 § 25.Уравнения Даффина-Кеммера
III. Взаимодействующие поля
Глава VII.Общие принципы построения теории взаимодействующих полей
 § 26.Основные предпосылки введения взаимодействия между полями
 § 27.Взаимодействие скалярного и электромагнитного полей в лагранжевом формализме
 § 28.Градиентная инвариантность в теории взаимодействующих полей
 § 29.Лагранжев формализм для полей со спином 0,1/2,1, взаимодействующих с электромагнитным полем
Глава VIII.Метод функции Грина для решения уравнений взаимодействующих полей
 § 30.Уравнения движения и функция Грина
 § 31.Функции Грина уравнений Дирака и Даффина-Кеммера
Глава IX.Процессы электромагнитного взаимодействия элементарных частиц
 § 32.Физическая интерпретация состояний частиц в рамках классической теории поля
 § 33.Амплитуды и сечения процессов взаимодействия
 § 34.Расчет некоторых конкретных процессов взаимодействия
Приложения
 А.Дельта-функция Дирака и некоторые соотношения для функции Грина
 Б.Некоторые сведения из линейной алгебры и теории матриц
 В.Расчет квадратов модулей матричных элементов
 Г.Физический смысл константы m в уравнениях взаимодействующих дираковского и электромагнитного полей
Основная литература
Дополнительная литература

Предисловие

Настоящая книга представляет собой попытку систематического изложения основных вопросов классической теории полей, сопоставляемых элементарным частицам. В ее основу положен материал спецкурсов, прочитанных в Белорусском университете им.В.И.Ленина. Книга может служить пособием для студентов и аспирантов, специализирующихся по теоретической физике.

Содержание и структура книги определялись прежде всего стремлением к тому, чтобы она была доступной, давала достаточно цельное представление о предмете и могла служить основой для последующего более углубленного изучения теории элементарных частиц и квантовой теории поля. В силу этого книга не претендует на полное и всеобъемлющее освещение специальных проблем классической теории поля в ее современном состоянии.

Большое внимание уделено раскрытию содержания основных принципов, используемых при построении теории поля, физической интерпретации ее положений и результатов, детальному изложению применяемого математического аппарата. Включение связанного с этим вводного и вспомогательного материала' имеет своей целью облегчить работу читателя, освобождая его на первых порах от необходимости привлечения дополнительных источников.

Характерной чертой принятого в книге способа изложения является описание полей элементарных частиц на основе уравнений первого порядка в матричной форме. Применение этого подхода к частицам со спином 0, 1/2 и 1 (включая фотоны) позволяет широко использовать ковариантные методы расчета. Сущность последних состоит в том, что сведения об элементарных частицах извлекаются из общих алгебраических свойств матриц, входящих в соответствующие уравнения поля, без использования их явного вида. В основе такого подхода лежит развитый Ф.И.Федоровым общий метод проективных операторов, с помощью которого решения уравнений поля и все появляющиеся в теории физические величины (энергия, импульс, заряд, вероятности переходов и т.д.) выражаются в ковариантном виде, не связанном с частным выбором базиса в пространстве функций поля.

В последних двух главах, посвященных описанию взаимодействующих полей, рассмотрены некоторые процессы электромагнитного взаимодействия элементарных частиц без явного проведения процедуры вторичного квантования и построения матрицы рассеяния. При этом оказалось возможным уже в рамках классической теории поля получать сечения рассеяния (в первом неисчезающем приближении) в полном согласии с теми результатами, которые дает для них квантовая электродинамика.

Первые два раздела книги написаны А.А.Богушем, автором третьего является Л.Г.Мороз.

Авторы считают своим долгом выразить глубокую благодарность Ф.И.Федорову за постоянное внимание и исключительно большую работу, проделанную им как научным редактором настоящей книги. Его идеи в значительной мере определили содержание и специфику книги, а многочисленные замечания, советы и указания -- ее структуру, характер и стиль изложения.

Авторы признательны А.Е.Левашеву, О.С.Иваницкой, Л.М.Томильчику, Л.И.Комарову и всем другим товарищам, оказавшим помощь и содействие в работе над книгой и в подготовке ее к печати.


Об авторе
Богуш Андрей Александрович
Известный белорусский физик-теоретик, доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, лауреат Государственной премии Белорусской ССР. Проводил исследования в области теории элементарных частиц и их взаимодействий. Разработал ряд новых теоретико-групповых и алгебраических методов исследования, которые нашли широкое применение при решении актуальных проблем и задач современной физики частиц. Совместно с Л. Г. Морозом довел до логического завершения построение классической полевой (без вторичного квантования) теории элементарных частиц и их электромагнитных взаимодействий.

Как бессменный заведующий лабораторией физики высоких энергий Института физики НАН Беларуси провел большую работу по вовлечению белорусских физиков в реализацию экспериментальных программ по физике элементарных частиц на ускорителях Дубны, Серпухова и Женевы. По материалам выполненных исследований опубликовал свыше 250 научных работ, в том числе три монографии: «Введение в теорию классических полей» (совм. с Л. Г. Морозом; М.: URSS), «Введение в полевую теорию элементарных частиц» и «Введение в калибровочную полевую теорию электрослабых взаимодействий» (М.: URSS). Монографии использовались в качестве учебных пособий при чтении спецкурсов на кафедре теоретической физики Белгосуниверситета. Автор ряда научно-популярных книг и брошюр: «Элементарные частицы» (совм. с Л. Г. Морозом), «Проблемы физики элементарных частиц», «Физика микромира вчера и сегодня» и «Очерки по истории физики микромира» (М.: URSS). Опубликовал серию работ по истории физики, прежде всего в Беларуси.