| 选课类别:基础 | 教学类型:理论课 |
| 课程类别:研究生课程 | 开课单位:近代物理系 |
| 课程层次:本研贯通 | 学分:4.0 |
高道能老师教授的《量子场论》课程主要依照Peskin & Schroeder的教材。多位同学提到,课程偏重计算技巧,尤其是费曼图的计算,而不注重理论的引入和解释。老师倾向于详细推导Peskin书中省略的计算步骤,让同学们熟悉计算规则,但较少涉及量子场论背后的物理动机或理论框架的全面理解。有的同学反馈老师的板书字较小,不利于课堂学习,建议尽量坐前排。此外,课程内容相对精简,仅覆盖了书中前5章部分,并未涉及路径积分等。
作业主要为书中的习题,计算复杂且量较大,但对学习Peskin技巧帮助显著。期中期末考试题较为基础,往往从习题和课堂讨论中直接提取,通常包括Dirac场、gamma矩阵、费曼图等标准题型,考核程度相对较低。给分相较合理,部分学生虽然作业和考试表现有限,但依然获得宽厚评分。
课程推荐使用Peskin & Schroeder的教材。该教材侧重计算技巧,但缺乏对量子场论理论框架的深度阐释,易导致初学者对“为什么”缺乏足够认识。有的同学建议参考其他教材,例如Weinberg和Schwartz,补充理论概念,这些书籍更注重整体框架和物理直觉的建立。
多个评价均指出,本课程更像“Peskin读书会”,同学们需要自学以补充不足的理论背景。若希望深入理解量子场论背后的物理思想和完整的理论体系,推荐结合其他教科书进行学习。此外,由于该课程是理论物理的重要基础课,建议对该领域感兴趣的学生认真对待,课外需投入额外时间,以提高理解深度和计算技能。
对于希望在粒子物理计算中获益的同学,课程有一定帮助;但如果学生意在形成全面的理论理解,需考虑其他更重视理论深度的教材,如Weinberg或Zee。同时,自学能力和时间分配将极大影响学习效果。建议认真读Peskin的同时,多参考其他材料增强理解力。
出分补评,压线3.7,喜提第一门90以下的数理课。。怀疑gdn是没调分。。(虽然也不是很重要)
给自己找个理由:期中考试我崩了,63,因为之前一直在看Weinberg,忽略了计算技术,而这门课本质是“量子场论中的计算方法”,所以寄了(
作业分应该正常,似乎就两三次作业没拿满;
期末之前好好看了peskin学习各种计算方法,回顾了一下作业,没有做过任何额外练习题。不得不说对于后续学习Weinberg应该有一定作用,完全不会算qft那也学不下去。
鉴于qft课只有一门,就不说什么推不推荐了……不是必修的建议别选,大概率学不到你想听的东西。
——————————旧评2
期末考试(闭卷): 第一题经典场论:(1)dirac场和矢量场的运动方程,是否满足KG方程(讨论零质量矢量场),(2)分析动力学自由度;
第二题gamma矩阵连乘和迹的计算,送分;
第三题qed相关:(1)dirac场的量子化方法(反对易),是否违反微观因果性;(2)判断以下相互作用项(需洛伦兹不变量、可重整化、定域)不能引入拉氏量;(3)写出正负电子对湮灭成一对光子的最低阶散射振幅,下列哪个是正确的ward恒等式;
第四题yukawa theory相关:(1)写出该理论的费曼规则(传播子和顶点);(2)两点关联函数的二阶展开;(3)判断以下哪些过程可以发生,并写出散射振幅;(4,附加)计算标量粒子衰变为正反费米子对的衰变率.
应付量子场论考试的话,看peskin足够了(散射截面之类的接近实验的内容我参考的schwartz,这两本书的记号基本上相通),但是想想一学期下来我学会了什么,貌似只学到了如何从费曼图到S矩阵元。。。
从现代的观点来说,“quantization”本身是“somehow correct but not reasonable”的;自由场算符的构建没必要也没理由从某些特定的拉氏量出发而得到(整个故事有点长,但确实有理有据) ;使用canonical formalism的目的是便于研究相互作用中的对称性(在非阿贝尔规范理论中尤为重要)。在不知道这一点的情况下机械降神一个量子场的概念,整个理论就如同狂风骤雨的海面上一艘小渔船,不知何来何往,说翻就翻(doge)。 所以真的建议用weinberg第一卷或者Coleman的讲义来讲课,别再peskin了吧。。
———————————旧评
weinberg为什么是神?在谈论这个问题之前…我想应该不用说peskin白皮书比weinberg差在哪里了吧。
“我们学习一个理论如何运作,是为了使用它;学习一个理论如何建立,是为了推翻它”。 (推翻取完善/超越之意)
peskin白皮书能快速让你开始算feynman图,快速介绍各种基本技术,从“教我们如何使用量子场论”的角度来说似乎是成功的。可是我记得这门课是理论物理的必修课?白皮书封面上也写了此书适合粒子物理专业使用?
所以我去年自学peskin的时候根本看不下去。我并不关心feynman图怎么算,我只关心为什么能这样算、算出来的是什么;我不在乎Dirac方程对于描述电子是多么成功,我想知道为什么“凑出来的”Dirac方程能描述电子。场函数有什么理由“提升”为算符?凭什么拉氏量要取某些特定形式?我想,如果不回答清楚这些问题,一味把无法解释的事情当作假设来认可,沉溺于量子场论与实验现象的精确符合,那量子场论怕是越来越接近唯象学了…
weinberg给人的感觉是,他把看似东拼西凑的量子场论梳理成一个由诸多细节一一堆砌而成的具有逻辑的理论体系。事实上当我们重新思考“什么是粒子”的时候,尽管无法回答,但我们可以知道如何去描述粒子:在洛伦兹变换下,也按照洛伦兹群的某个表示进行变换的态矢量集合,不可约表示就对应单个粒子。这样的想法无论是在物理图像还是在后续的理解与使用上,都要比“类比谐振子定义产生湮灭算符、把产生算符作用在真空上得到的东西叫做粒子”靠谱多了…
不过peskin和weinberg的符号体系相差比较大,度规相异(三个-1和三个+1必有一个是邪教.jpg),一些归一化的设定也不同,导致经常差个负号差个(2π)^3之类的东西。。考前还得使劲推peskin
另,虽然只是粗略读过schwartz的quantum field theory and the standard model(同样关注的是理论如何运作),但是…这可读性不得有peskin的114514倍??
———————
期中补评。两个简答两个大题,第一大题没学过qft也会做(就经典场论和海森堡运动方程),第二大题得看读了多少peskin(像我没见过微观因果性的就寄了一部分,好歹零质量dirac场的手征对称是记住了)。
建议课程改名为:量子场论中的计算方法。
23年期中:
1.复标量场,旋量场,矢量场动力学自由度
2.什么尺度下电子qft退化成qm
3.验证\bar{\psi}\gamma^\mu\psi在洛伦兹变换下是矢量
4.实标量场经典运动方程、量子运动方程、量子化、一些量展开成升降算符
5.给薛定谔方程对应的拉式量,做一遍量子化算动量能量升降算符展开
期末:
1.gamma矩阵乘法和迹
2.给出几项场乘积判断哪些能加入拉式量(要求可重整相对论协变定域)
3.实标量场与旋量场最小耦合,给出费曼图元素对应的式子并算衰变率
4.自由Dirac场运动方程,求U(1)对称性守恒流并验证。对QED重复上述过程并找不同。选出动量空间ward恒等式并在正负电子湮灭最低阶振幅中验证
5.送分的
期末考试给费曼图和散射截面相关公式,dirac场拉式量也给了,看Weinberg的同学有福了
坐工位上没事干,摸个鱼细数peskin的恶行
1.使用错误的度规
2.没头没尾地引入场量子化
3.归一化的本征矢内积不是delta函数
4.场内积不归一
5.定义洛伦兹协变的散射截面
一学期下来记了厚厚一本笔记本,但是神奇的是好像又没学到什么东西。凝聚态的同学还是推荐去选量子多体吧。
怎么说呢,高老师讲课并不差。但是实话说我觉得QFT这门课还是没有到达我心中的期望的质量。
高老师的QFT就是基本上照着Peskin的白皮书,把上面的计算过程补全,有的地方会换用自己的Heisenberg绘景来重新写一遍,但是感觉物理上还是太模糊。经常不知道自己到底在算些什么,也没有很明晰的motivation,后来看David Tong的讲义好多了。还参考了一下Schwartz的那本QFT&SM。
对3排以后或者坐在侧边的同学极度不友好,想听这门课还是早点去坐前排的正中间吧。建议自己学一点,有问题就与老师讨论,老师回答问题还是很热心的。
1.内容就是Peskin的书的前五章的大部分内容。讲课水平总体来说还是不错的,板书和PPT中的推导都非常的照顾细节,内容的选取和顺序也很自洽是一个完整的逻辑体系。课后作业我往往需要一个小时才能做出来一道题,但是得到的收获感和成就感也挺不错的。
2.这门课最大的问题在于内容相比于四学分的设定实在是太少了。不同的粒子如何和Lorentz群不同的不可约表示联系在一起,电磁场的正则量子化如何利用Dirac括号替代Poisson括号的方式完成,以及Peskin的书的第六七章的内容的系统性的讲解,在课程中是完全没有涉及到的。寒假和北大的同学聊天的时候,才发现我们的内容他们期中之前就讲完了…
3.期中期末的考试的内容十分有限,并且也有一些接近送分的一个学期不学也有可能做出来的题,有可能是因为真的没有什么可以考的,也有可能是因为老师却是不想为难大家吧。楼上已经把回忆卷做出来了我也就不重复造轮子了。最后直接出的总评但是感觉给分也挺不错的,如果写了小论文的话估计能再高一点点吧。
上课就是抄书.
有同学上去问:如果勒让德变换的雅各比为0,那就是退化的变换,一阶导数的拉氏量都有这个问题,比如Dirac场,这好像不太对.
高老师:忘了.
又有同学问:为什么二次量子化(就是高量中讲过的薛定谔场的量子化)没有引入正频与负频的叠加?
高老师:没听说过.
虽然这门课是科大仅有的本研qft,但不要为了学qft就随便去报,该选研课还是得选研课。
这门课出于“学基础”的课程定位,选了对基础和计算细节尤为重视的peskin。但peskin除了教你如何算之外便一无是处了,对于最基本的概念问题的回答是相当含糊不清的,就急着给你塞图规则用费曼图说话。这一点导致了peskin看起来似乎很适合入门,但物理理解和一些看起来很平庸的细节的缺失导致peskin根本不适合初学者看,对着念也一般般。物理是物理,不是数学的计算或具体结构的应用,不说清楚场论的每一步基于什么理念构建,很难初学就能看明白场论在干什么。
只有学过,学会qft怎么操作(真的懂如何堆图时)后,peskin才是一本可以被接受的,介绍如何计算的教材,可以给入道的同学补一下计算基础(至少第二册是这样的)。
正因如此,这门课就两个结果:要么学过懂方法论了,觉得简单但不适应符号规定;要么没学过纯初学,然后连场算符是什么都不知道,不知道自己在干什么。
如果你没有选这门课的学分需要,建议选研究生课。期中期末都考得简单,但这门课不怎么给高绩点。
讲课是正常的,国内大多数qft课不刨根问底的特点始终根深蒂固。作业就peskin习题和推书,你真是打算练练底力的话,peskin习题确实可以,但就仅此而已。
这门课是传统的qft,是保证相对论协变的qft。如果是学传统的qft,那还是建议读schwartz的教材,A.Zee的教材也行,这些书对图像的解释更清晰完整。如果是做凝聚态偏理论的同学,不建议选这门课。凝聚态有自己的场论方法,要报课就选柱子哥的量子多体。不过量子多体纯研,强度会大点,如果要提前入门,可以看看philips的高等固体物理学作为入门(这本书的作者水平有限,刚好可以用来入门),然后看诸如fetter、mahan这些有名的量子多体教材(不过听说有一些新的教材,也挺不错)学会基本功,最后看用场论工具的kardar、atland(有兴趣也可以看看朗道,很有启发)。