如何評價 Zee, Srednicki, Schwartz 和 Peskin 的量子場論教材?
本人將來想做高能理論偏formal theory。
(另外Altlands Simons雖然是凝聚態方面的書,但是我掃了一下感覺theory部分高能口的也可以看)
謝謝邀請。我的想法是上課用什麼書你就看什麼書。不要換書。這樣的話你會浪費大量精力在各種符號約定上面。比如Weinberg書符號不與任何書相同,Schwartz書/Peskin書是粒子物理的常用的一套,Srednicki書是散射振幅常用的一套。如果要選的話看Schwartz做Peskin的題目比較好。S書相對Peskin講的更有邏輯一些,也有很多新的東西,比如spinor helicity之類的比較有用。Peskin習題很好網上還有很多解答,方便你可以自己提高。我記得在相對論吧有解答,還有鮮於中之的解答,這些解答基本沒有錯誤所以很適合參考。多做一點題目比硬刷書提高更快。因為很多時候你並不能準確的判斷你究竟會了什麼。
QFT本來就不是一遍就能學好的不用急著看Weinberg。等你Peskin熟練了帶著問題看Weinberg很快的。而且越到後面你越有很多不在書本上的東西要學,就像P大當時我有同學跟李大師,這個時候你會發現你不管看完什麼書都和要用到的知識差的很遠。花太多時間反覆刷書不是一個經濟實用的選擇。
我記得這樣的問題不是首次在知乎上被問到了。從個人經驗來看隨著你學習的深入每一次看到問題的側重點會不同。所以最後的結論是看什麼書都一樣,但是初學時候如果覺得教材或者Schwartz書看不下去的話。選一個對你胃口的比較好。就像我覺得Srednicki適合入門但是有人不喜歡。如果你基礎比較好而且時間比較多的話看Weinberg也未嘗不可。你有很多物理要學,QFT只是其中之一,所以你除了開始學QFT之外可能還需要找一些你想跟著做的物理學家聊聊,他們會給你更多更有針對性的建議。Zee的書是情人,很浪漫,但難以修成正果(讀完書題目不會做);
Srednicki的書是老婆,處理事情井井有條令人安心;
Peskin的書是老媽,事無巨細都要嘮叨,雖然說得沒錯但有時還是會聽(讀)不進去…我來推薦一個小眾的吧:摩登量子場論(豆瓣)
書如其名,各方面寫得都很現代。但是,你能想像一本滿打滿算不到300頁的書,涵蓋了包括量子電動力學,重整化群,非阿貝爾規範場論,自發對稱破缺,量子反常,拓撲效應等等內容嗎?當然,這樣一本書,必定是非常的「簡明」 (concise)。不過我覺得這本書和Weinberg非常搭。有人提到初讀Weinberg可能「只見樹木,不見森林」,而Banks這本就是絕佳的提綱挈領之作。另外有人提到AltlandSimons的《凝聚態場論》。其實還有一本類似的書,是Fradkin的「凝聚態物理學的場論們」 (field theories of condensed matter physics)。後一本從引用數上講,其實在學界更有名。它們的區別在於前者更「凝聚態」,而後者更「場論」。大學時候學的是Peskin,上學期教了Srednicki(的一部分作為QFT 1)。
總體感覺是,做粒子物理的優先看Peskin,其它原因想學QFT的優先看Srednicki(包括形式理論,宇宙學,凝聚態)。
Zee的書我很喜歡,不過只適合補充閱讀,因為沒有教怎麼做具體計算。前幾年出了個廣義相對論,大概看一眼挺喜歡的,不過沒細讀。
順便提一下,去上課還是比自己看書容易的。如果感覺學校開的課不滿足需要,也可以試試一些在線課程,比如MIT的Relativistic Quantum Field Theory I及其後續,Perimeter的PSI Lectures等。
下面具體扯一下Weinberg,Peskin,Srednicki (都是面向初學者說的,如果已經對QFT有很多了解的話,也就是更關心初學者可以略去的內容的話,自己翻一下就知道哪本更合適自己了,用不著別人推薦):
Weinberg:
別的答案里提到了Weinberg,這個,天才除外,對一般人來講不適合入門。Weinberg前面5章,二百多頁,基本上就為了講,為什麼邏輯上場論是(幾乎)必然的。不然同樣的內容50頁就可以講完了(並且省去的都是難的地方)。對初學者而言,知道這個大概邏輯是有好處的,但是與其把Weinberg啃完,還不如看看http://arxiv.org/abs/hep-th/9702027了解個大概(只有17頁),同時找本容易的書學。
並且Weinberg像寫論文一樣把歷史發展,以及什麼是誰做的掰扯得很清楚。這個初學者也會看得一頭污水。
不怕大神們笑話,反正我大學讀Weinberg第一本的時候,細節都明白,但是陷入了細節裡面,沒有一個整體的圖像,總是不明白鴿子為什麼那麼大,所以感覺遠遠沒有Peskin的書學到的東西多。到研究生的時候,場論學了好幾遍,才感覺可以欣賞Weinberg的物理了。Srednicki書有很多地方借鑒了Weinberg,並且提供了一個簡化的,適用於初學者的版本(雖然有些講不清楚的地方還是需要回來翻Weinberg,但多數初學者未必能體會到這些講不清楚的地方)。
多羅嗦幾句,學場論不必追求一步到位(對多數人來說就算追求也到不了位),先找本簡單的書學好精要部分,然後就可以找個導師讀讀文章做點研究。有了做研究的經驗和眼界,再讀深刻的書自然會理解更深入。看過好多例子,「邊做邊學」和「學完再做」相比,前者優勢太大了。
一句話的評價,Alex Maloney說,「(這本書是)the last quantum field theory book.」
Peskin:
Peskin書很多細節不記得了,不過印象是,做什麼都算個費曼圖,並且討論各種非相對論極限之類,用了很多篇幅。這些部分對粒子物理的物理直覺很有幫助。但是對別的領域,就是有點支線沖淡了主線的感覺,需要學過場論,觸類旁通後才能感覺出這些部分的有趣。
並且Peskin書的體系也是偏唯象的,就是開始先搭個最簡單的架子,不嚴密的地方一點點填充上來。經常用「試錯法」。比如說一上來第一章就先「算」了個散射,然後後面教這個怎麼真正算(例如第四章相互作用和費曼圖),然後後面又來講,這其實也不全對,要添上抵消項……這樣的循序漸進的方式可能很適合教學,不過對於做形式理論的人來講,可能感覺像裝修一個房子,第一遍裝修沒留夠插座,把牆刨開再裝修一遍的感覺。不像Srednicki還沒講散射就先把抵消項的地方預留了。講狄拉克場量子化也是類似的路數。這個說不上誰好,是個人喜好問題。
Peskin書的另一個常見的錯覺是,會做習題以後感覺什麼都會了。當然適量做題是重要的,但是其實習題只是怎麼算,會做習題也不一定理論理解的很好(我當時學的時候就掉進了這個坑)。
Srednicki:
我總體感覺Srednicki很好,好在三個地方:一是模塊化,把QFT裡面很多糾結不清的東西盡量「脫耦」成相對獨立的模塊(並且寫明了依賴關係,並且其實有些依賴關係也是不必要的,其實可以把模塊再細分一點,並且把依賴關係分成必要和可選的,好吧,我是計算機民科)。模塊化是我很推崇的學習方法,這樣研究中用到什麼知識點可以很簡單「拎」出來,不必藕斷絲連。二是一開始就努力把事情做對,所以不用像Peskin書一樣一遍遍地「重新裝修」。三是不太偏向於粒子物理,於是適合不同背景的人閱讀。
不過個人也感覺有些不足:
一是作者名字不好讀。
二是有些內在的邏輯沒有挑明或強調不夠。比如說,有人抱怨看了半天Srednicki不知道他在幹什麼。要是一開始就畫個流程圖:預測實驗 → 要算截面 → 要算振幅 → 用LSZ約化到編時關聯函數 → 用路徑積分計算編時關聯函數,前幾章馬上就脈絡清楚了。後面也可以類似捋一下。
三是@Fang Xie評論裡面提到的,費曼圖部分略亂,而這是計算技術上最重要的。這部分其實邏輯上不亂,但是這麼技術性的東西,可以總結得更清楚易懂一點(比如對稱性因子,總結了好幾頁外線是J(x) 的,但是要用到散射振幅上的時候還要乘個係數,不能即查即用。
四是順序有點亂,太拘泥於標量-旋量-矢量這個套路,並且旋量部分講了很多高等的技術,雖有用,不一定適用於初學者。我個人認為這個順序學比較好(其中不包括比較高級的部分,適合用作一學期的課程。我把對稱性扔到後面了,很多人可能看著不爽吧 ^_^ 個人喜好。因為倆原因:1,雖然對稱性是現代粒子物理的第一原理,但是量子場論一開頭沒辦法深刻體會這個問題。所以還不如先講清楚什麼是量子場論,再深入而集中地講對稱性。2,中間圈圖算得正爽的時候亂入對稱性打亂節奏實在不能忍。):
Part 0:
Introduction
- The big picture
- Why not relativistic quantum mechanics (s1)
Part 1:
Scalar fields
- Canonical quantization (s3)
- LSZ (s5)
- Requirements implied by the LSZ (s5)
- Path integral: quantum mechanics (s6)
- Path integral: harmonic oscillator (s7)
- Path integral: free field theory (s8)
- Path integral: interacting field theory (s9)
- Scattering amplitudes and Feynman rules (s10)
- Cross section and decay rate (s11)
- Propagator: exact form (s13)
- Propagator: resummed form (s14)
- Propagator: one loop calculation (s14)
- Propagator: explicit and exact forms related (s15)
- 3pt vertex: one loop calculation (s16)
- Other vertices: one loop calculation (s17)
- Renormalizability (s18)
- Perturbation theory: all orders (s19)
- Two-particle scattering: one loop (s20)
- The quantum effective action (s21)
- Unstable particle and resonance (s25)
- Infrared divergences (s26, s27)
- The sliding scales (s27)
- Renormalization group (s28)
- Renormalization group: Wilsonian (s29)
Part 2:
Vector fields
- Classical theory (s54, s55)
- Quantization (s56, s57)
- Scalar electrodynamics (s58)
- Forces in the world (Zee i4, i5)
Part 3:
Aspects of symmetry
- Lorentz invariance (s2)
- Continuous symmetry and conserved currents (s22)
- Nonabelian symmetries (s22, s69)
- Nonabelian gauge fields (s69)
- Nonabelian gauge fields: Path integal (s71, s72)
- Spontaneous symmetry breaking (s30)
- Topological defects (Vilenkin Shellard part of Section 3)
- Broken symmetry and loop corrections (s31)
- Broken symmetry and Goldstone theorem (s32)
- Spontaneous breaking of gauge symmetry (s84,s85)
- Spontaneous breaking of nonabelian gauge symmetry (s86)
- Poincare group classification of particles (s33, Weinberg 2.5)
Part 4:
Spinor fields
- Classical theory (s33-38)
- Spin-statistics theorem (s4)
- Quantization (s39-43)
- Yukawa theory (s45)
- QED (s58)
- Standard Model (s87-89)
Schwartz:
看上去很好,沒細讀過。明年教一遍再回來評價。
慚愧,我就屬於那種牆頭草的人....斯雷德尼奇看了前幾章,到路徑積分處就看不懂了,棄。
佩斯金看了第一部分,看到第二部分路徑積分時看不懂,棄。
最後的結果是:正則量子化的計算步驟我是跟佩斯金學的,而路徑積分的計算步驟我是跟Ryder學的。當然作為一個現在還在為場論的各種計算頭痛的學渣來說,我的意見不具有太高的價值。我覺得,既然是入門,有一個問題要想清楚:是喜歡從高級科普入門還是喜歡從把細節講的一清二楚的書入門。有些人喜歡或者說擅長前者,把大的picture搞清楚,再去掌握具體細節的處理就容易了。有些人擅長後者,會算了,自然也就懂了。
高級科普,除了Zee應該也沒誰了。另外我不確定有沒有一本叫qft demystified的書。XXX demystified是個系列的書,絕對非「低級」科普!我以前參考過string theory demystified,寫的相當不錯,但我不確定有沒有qft這本。
細節書,推薦一本student friendly qft:
https://www.amazon.ca/Student-Friendly-Quantum-Field-Theory/dp/0984513957
其實還有一些lecture notes,可以看作那些書的精簡版的。主要有劍橋david tong的,和哈佛m schwartz的。只有我覺得Greiner的書不錯嘛 我師祖
A.Zee 的書裡面有一些insight,適合有了一定基礎以後翻一翻;
Srednicki 比較簡單明了,結構清晰,但是內容比較少,很多問題都沒涉及,這樣的好處就是適合作為入門讀物。
Peskin 書內容很豐富,習題很經典當然更不用說了,但是重整化部分講的比較龐雜,有很多人詬病,規範場部分也過分強調Nucleon structure 內容,對PQCD幾乎沒有介紹。Schwartz 是最新的,結構很清晰,講的也不拖沓,後面有很多緊跟現代前沿的內容,就是厚了點。另外,為啥不提Weinberg 老爺子……Peskin的書是墜不吼的,這點應該沒啥問題。
但是對高手來說,看啥書都一樣,反正都是要全搞懂的,無非是先後學而已,即使一開始學的混亂,來回幾遍也就都搞明白了。如果有人說看一遍就懂啦,那你開心就好咯。
所以習慣了哪本就看哪本吧,上手還是Srednick好。不過我的方向不要求了解太多場論細節,主要還是抓幾個大picture,所以可能觀感不適合粒子物理。還是要從實際需求出發。
至於那個說weinberg墜吼的,連Scrednick這麼簡明的都覺得含糊不清,還用weinberg入門的我也是第一次見。不過號稱weinberg入門的我是見得多了,最後來看看都是一個樣。只想說一句你牛逼,反正我水,我是不行的。weinberg不是不能直接看,只是比較花時間,真的比較拼的可以用weinberg起手,我自己是不行的,太懶。不請自來。為什麼大家都在誇Srednicki的書?都在說這本書邏輯清晰,簡單易懂?為什麼只有我覺得這本書總是閃爍其詞,含糊不清?
覺得這本書邏輯清晰的請去看看數學書好嗎?然後再來和我談邏輯。
所以,srednicki的書看了九章就看不下去了,現在在刷weinberg,這本書才有資格稱為邏輯清晰。對於很多人的觀點,什麼這本書太難,細節太多,不適合入門。呵呵,你連細節都沒搞懂,還不想去弄懂,學了半天只會計算,那叫學會量子場論了嗎?我看過的量子場論書就這兩本。想真正學會量子場的話,就用weinberg的書入門,覺得難就去補基礎,覺得難就慢慢看,找本計算手冊幾個月就聲稱學會量子場的人,你是在侮辱上個世紀那一堆物理學家的智慧嗎?別的書沒看過不評價。PS沒有針對題主,只是借題主的地方發泄一下。。我覺得重要的還是自己去讀一讀 主流選擇就是lz說的那些了具體適合的書還是要看每個人自己的口味 自己能follow下去就好 我學的時候就是ps Schwartz weinberg 一起看 互相參考的
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