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 |
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。
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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??
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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。
期末题目: 1. 判断 scalar, vector, fermion fields在自然单位制下的质量量纲 2.默写 Noether Theorem 3.判断 \phi^6 理论是否可重整 3.写出 一阶2-2树图各部分所对amplitude的贡献 4. Gamma matrices 的连乘计算 5. Peskin 4.2 6. 写出 Compton scattering amplitude以及验证 ward identity,阐述ward identity和Noether Theorem关系 7.谈谈你上课的收获(无),以及为什么需要量子场论
这门课的内容主要是 Peskin & Schroeder 第一部分的2-5章,最后一节课把第7章的LSZ提了一下,路径积分则完全没有涉及。由于作者在前言里说这本书的每一部分是为一个学期准备的,因此这门课的内容总体来说偏少。由于老师在黑板上写的字太小,我没有怎么去听过课,所以无法评价老师的讲课水平。但是根据其他同学反映,老师上课主要是补充 Peskin & Schroeder 上跳过的一些推导细节,而对于这本书的另一个主要缺点(图像不清晰)没有很好地补充。这门课的作业主要是书上的习题(此外还有数量和难度都可以忽略不计的老师自己布置的习题),对于初学的同学有一定挑战性,而且计算比较复杂,可能会多耽误一些时间。我平均每次作业大概花掉半天的时间。
总体来说,这门课对于主要关注粒子物理计算技术的同学来说有一定帮助,对于形成场论的框架、图像和概念帮助不大(这也是教材的一个问题,例如,我不太理解为何 Peskin & Schroeder 在不介绍LSZ约化的情况下就直接进入相互作用绘景下费曼图的展开计算,至少当时关于外线传播子是怎么消掉的那段让我很困惑)。我和很多同学学完这门课的感觉是:会算很多东西,但是完全没有学习四大力学后的那种知道一个理论如何建立,思想如何引入,技术如何发展、如何应用的感觉。不过由于量子场论细节实在太多,老师详细地推导一遍对于自学 Peskin & Schroeder 这本书还是有一点帮助的,只不过自学场论的话,其实完全没必要采用这本书。量子场论有很多好书,但是往往优势劣势都很明显(如Weinberg的书重视框架但是细节太多,Zee的书重视图像但是基本没有计算,Srednicki的书重视框架,但是因为开始细节比较少所以显得过于形式化,导致初学者在开始不知所云)。所以个人认为要学好量子场论,还是需要每个书都参考一下,取长补短,同时利用好这门课推导详尽的特点,才能有所收获。
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。
趁着有印象先大概说说期中考了啥
三道计算题,第一题是phi4理论的运动方程
第二题是要从头到尾推倒双线性项里矢量那一个的变换
第三题是要计算出一个很怪的场的守恒荷,然后把他量子化,但那个场很怪,写出来的结果也很怪,感觉物理学不存在了
不对……越想越觉得是我做错了
本人做量子信息,因为对场论比较感兴趣,所以抱着听故事的心态选了这门课。一学期下来感觉收获蛮多。高老师讲课水平算是科大老师的平均水平,不好不坏,并没有有些评论说的那么不堪。老师在课堂上讲了比较多的推导计算,比较重要的式子都在黑板上演算了。但是对于“为什么可以这么算”之类的逻辑问题并没有讨论很多。如果你比较在意逻辑的话,可能会略感痛苦,需要自己去看其他书。
课程内容是Peskin书第一章前五节。作业题都比较难,每周要花大半天时间来写作业。今年由于疫情,期中考试被取消了。期末考题不难,比作业容易很多,接近半数的同学提前交卷了。这学期的大作业是Massive vector field的量子化,可以参考哔站上国科大的QFT课程。
作为peskin读书会还是很合格的!单论上课的流畅程度可以算是优秀。可以自学之后再稍微听一听高老师的课梳理下一些基础推导的细节。注意板书字体较小最好坐前排。qft自学建议schwartz+peskin+weinberg
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.
16秋学的量子场论(I)。
高道能老师虽然说主观上把量子场论讲好,但是听起来跟Peskin读书会也没什么区别。Peskin的书跳跃比较多,高老师课上把那些跳跃的步骤都仔细推导了,然而他却是一到这些推导就来劲,兴致勃勃地算,到了概念或引入假设或抽象定理的时候他就开始念书。
考试不难,认真过一遍笔记和概念就好。
学量子场论还是要多想逻辑,那些假设是如何引进来的。另外,wick定理缩并计算有没有走得太想当然;在算费曼图leading order还是什么,算的各种道有物理意义吗。这些是推导的时候需要考量的,否则计算太多,导致你根本不知道在算什么真实的东西。
期末考试
一、填空简答
1.标量场的共轭动量和Hamiltonian密度、φ^n项可重整化判断
2.有质量矢量场和Dirac旋量场的动力学自由度,说明原因
3.e+e-→γγ的最低阶费曼图和相对符号
二、用Wick定理化简<0|φ(x)φ(y)φ(z)φ(z)φ(z)φ(z)|0>,用费曼图表示
三、gamma矩阵的反对易关系,证明peskin(3.28)和(3.29)之间那个没编号的式子、证明j^μ是Lorentz矢量
四、标量场Φ,φ_1,φ_2,质量为M,m和0,交互项-gΦφ_1φ_2。给出费曼规则(propagator、vertex),计算Φ→φ_1φ_2衰变率,画出φ_1φ_2→φ_1φ_2的费曼图
五、非相对论量子力学、相对论性量子力学、量子场论的区别与联系,你自己的理解。
没啥好说的,就读peskin,效率不如自己看书。
感觉收获一般. peskin书上的式子认真推一遍, 作业就算抄完答案最好也自己去做一遍, 考试就应该没大问题, 恩.
课程本身我觉得很困难,一大堆要算要推导的公式,更恶心的就是好些个假设感觉没什么道理,只能死记硬背等过一阵子再看看,有些东西一直到现在都觉得有些莫名其妙的。
老师没点过名,平时作业也不多,最好一开始先找个答案学习一下然后自己做。期中期末考试都比较基础,好好看书,理解好课本的每一部分(不要只看带公式的部分)应该没问题。两次考试都有考抽象的说法的部分,一次是量子场论解决了什么量子力学+相对论所解决不了的问题?另一次是什么样的场是可重整化的。这俩问题都是章节一开始讲的大片的文字内容中隐含的东西,所以要好好注意。
教材的话,上课用的是peskin,但我觉得讲的不太合我习惯,据说weinberg要好些。期末考试前可以搜一搜其它大学的课程主页,里面偶尔会有他们往年的考试题目。