Читать онлайн «Введение в квантовую электродинамику»

А. А. СОКОЛОВ ВВЕДЕНИЕ В КВАНТОВУЮ ЭЛЕКТРОДИНАМИКУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ МОСКВА 1958 3-5-4 АННОТАЦИЯ Монография посвящена квантовой электродинамике, т. е. релятивистской теории движения и взаимодействия электронов, позитронов и фотонов, а также отчасти ц-мезонам. Значительное внимание уделено не только систематическому изложению общих вопросов теории, но и подробным расчетам отдельных конкретных эффек- эффектов (взаимодействию фотонов с электронами, рождению и аннигиляции электронов и позитронов, поляризации электрон-позитронного вакуума, сдвигу уровней атом- атомных электронов, позитронию, мезоатомам и др. ). Всюду, где это возможно, используется единый математический метод (преобразование Фурье, деление на оператор, разложение операторов в ряд и т. д. ), которым нетрудно овладеть, имея в своем распоря- распоряжении минимум дополнительной литературы по кван- квантовой механике и уравнениям математической физики. Математический аппарат, развитый в монографии, позволяет сравнительно просто изложить ряд смежных с квантовой электродинамикой разделов, например теорию нейтрино с ориентированным спином (эта теория имеет большое значение в связи с открытием несохранения четности), теорию затухания и др. Монография рассчитана на научных работников, пре- преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов — физиков и математиков, интересующихся современной квантовой теорией поля. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ГЛАВА I ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СВОБОДНОГО ПОЛЯ § 1. Инвариантность волновых уравнений и законы преобразования волновых функций 13 § 2. Скалярное уравнение 17 § 3. Вариационные методы исследования скалярного поля 18 § 4. Момент количества движения скалярного поля 21 § 5. Решение скалярного волнового уравнения 24 § 6. Классические скобки Пуассона 27 § 7. Квантовые скобки Пуассона 29 § 8. Квантование скалярного уравнения . 30 § 9. Перестановочные соотношения для волновых функции 37 § 10. Комплексное скалярное уравв-#ше 40 § 11. Квантование комплексного скалярного уравнения 43 § 12. Волновое уравнение электромагнитного поля 46 а) Общая теория уравнений Максвелла D6). 6) Калибровочная инвариант- инвариантность D8). в) Тензор энергии и тензор момента количества движения D9). § 13. Решение уравнений Максвелла 52 § 14. Квантование поперечного электромагнитного nc. »)i 54 § 15. Перестановочные соотношения для квантованных потенциалов поля 56 § 16. Квантование электромагнитного поля в общем случае 57 § 17. Спинорное уравнение (уравнение Дирака) 61 а) Линеаризация оператора скалярного уравнения FС). б) Механический и ма- магнитный моменты электрона F6). в) Переход к уравнению Паули F8). г) Плот- Плотность заряда н плотность тока F9). § 18. Тензорная размерность волновых функций 70 а) Инвариантность уравнений относительно пространственно-временных вра- вращений (преобразование Лоренца) G0). б) Инвариантность уравнений относительно пространственных вращений G2). в) Калибровочная инвариантность G3). § 19. Тензорная размерность матриц Дирака 73 а) Матрицы а G3).