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书名：现代物理基础丛书·典藏版
定价：7600.0
ISBN：9787030515568
作者：杨国桢
版次：31
出版时间：2017-02
内容提要：
《现代物理基础丛书·典藏版》是一套物理教学科研的重要参考书。本套书由中国物理学会前理事长杨国桢院士主编，系统总结了物理学各领域的理论体系，全面反映了物理学的知识体系和前沿进展，展望相关领域发展方向。面向研究生以及科研工作者，提供很好的基础理论图书，覆盖物理学各基础领域，内容经典，作者水平高，国内独树一帜。典藏版精选了十余年来出版的重要著作，对于物理及相关领域研究者有重要学习参考价值，也有极高收藏意义。 暂时没有目录
目录：
第二版前言
第一版前言
第1章 拓扑空间简介
§1.1 集论初步
§1.2 拓扑空间
§1.3 紧致性[选读]
习题
第2章 流形和张量场
§2.1 微分流形
§2.2 切矢和切矢场
2.2.1 切矢量
2.2.2 流形上的矢量场
§2.3 对偶矢量场
§2.4 张量场
§2.5 度规张量场
§2.6 抽象指标记号
习题
第3章 黎曼（内禀）…率张量
§3.1 导数算符
§3.2 矢量场沿…线的导数和平移
3.2.1 矢量场沿…线的平移
3.2.2 与度规相适配的导数算符
3.2.3 矢量场沿…线的导数与沿…线的平移的关系
§3.3 测地线
§3.4 黎曼…率张量
3.4.1 黎曼…率的定义和性质
3.4.2 由度规计算黎曼…率
§3.5 内禀…率和外…率
习题
第4章 李导数、Killing场和超…面
§4.1 流形间的映射
§4.2 李导数
§4.3 Killing矢量场
§4.4 超…面
习题
第5章 微分形式及其积分
§5.1 微分形式
§5.2 流形上的积分
§5.3 Stokes定理
§5.4 体元
§5.5 函数在流形上的积分，Gauss定理
§5.6 对偶微分形式
§5.7 用标架计算…率张量[选读]
习题
第6章 狭义相对论
§6.1 4维表述基础
6.1.1 预备知识
6.1.2 狭义相对论的背景时空
6.1.3 惯性观者和惯性系
6.1.4 固有时与坐标时
6.1.5 时空图
6.1.6 狭义相对论与非相对论时空结构的对比
§6.2 典型效应分析
6.2.1 “尺缩”效应
6.2.2 “钟慢”效应
6.2.3 孪子效应（孪子佯谬）
6.2.4 车库佯谬
§6.3 质点运动学和动力学
§6.4 连续介质的能动张量
§6.5 理想流体动力学
§6.6 电动力学
6.6.1 电磁场和4电流密度
6.6.2 麦氏方程
6.6.3 4维洛伦兹力
6.6.4 电磁场的能动张量
6.6.5 电磁4势及其运动方程，电磁波
6.6.6 光波的多普勒效应
习题
第7章 广义相对论基础
§7.1 引力与时空几何
§7.2 弯…时空中的物理定律
§7.3 费米移动与无自转观者
§7.4 任意观者的固有坐标系
§7.5 等效原理与局部惯性系
§7.6 潮汐力与测地偏离方程
§7.7 爱因斯坦场方程
§7.8 线性近似和牛顿极限
7.8.1 线性近似[线性引力论（linearized theory of gravity）]
7.8.2 牛顿极限
§7.9 引力辐射
习题
第8章 爱因斯坦方程的求解
§8.1 稳态时空和静态时空
§8.2 球对称时空
§8.3 施瓦西真空解
8.3.1 静态球对称度规
8.3.2 施瓦西真空解
8.3.3 Birkhoff（伯克霍夫）定理
§8.4 Reissner-Nordstrom（来斯纳-诺斯特朗）解
8.4.1 电磁真空时空和爱因斯坦-麦克斯韦方程
8.4.2 Reissner-Nordstrom解
§8.5 轴对称度规简介[选读]
§8.6 平面对称度规简介[选读]
§8.7 Newman-Penrose形式（NP formalism）[选读]
§8.8 用NP形式求解爱因斯坦-麦克斯韦方程举例[选读]
8.8.1 NP形式中的麦氏方程与爱因斯坦方程
8.8.2 柱对称条件下爱因斯坦-麦克斯韦方程求解一例
§8.9 Vaidya度规和Kinnersley度规
8.9.1 从施瓦西度规到Vaidya度规
8.9.2 Kinnersley（金纳斯里）度规
8.9.3 Kinnersley度规（详细讨论）
§8.10 坐标条件，广义相对论的规范自由性
8.10.1 坐标条件
8.10.2 广义相对论的规范自由性
习题
第9章 施瓦西时空
§9.1 施瓦西时空的测地线
§9.2 广义相对论的经典实验验证
9.2.1 引力红移
9.2.2 水星近日点进动
9.2.3 星光偏折
§9.3 球对称恒星及其演化
9.3.1 静态球对称恒星内部解
9.3.2 恒星演化
§9.4 Kruskal延拓和施瓦西黑洞
9.4.1 时空奇点（奇性）的定义
9.4.2 Rindler度规的坐标奇点
9.4.3 施瓦西时空的Kruskal延拓
9.4.4 施瓦西时空的无限红移面
9.4.5 嵌入图[选读]
9.4.6 球对称恒星的引力坍缩和施瓦西黑洞
习题
第10章 宇宙论
§10.1 宇宙运动学
10.1.1 宇宙学原理
10.1.2 宇宙的空间几何
10.1.3 Robertson-Walker（罗伯逊-沃克）度规
§10.2 宇宙动力学
10.2.1 哈勃定律
10.2.2 宇宙学红移
10.2.3 尺度因子的演化
10.2.4 宇宙学常数和爱因斯坦静态宇宙
§10.3 宇宙的热历史
10.3.1 宇宙演化简史
10.3.2 暗物质
10.3.3 宇宙学常数问题
§10.4 标准模型的疑难和克服
10.4.1 粒子视界
10.4.2 标准模型的疑难
10.4.3 暴涨模型及其对视界、平直性疑难的解决
§10.5 暗能量和“新标准宇宙模型”
10.5.1 暗能量问题
10.5.2 新标准宇宙模型
10.5.3 宇宙的命运（未来）
10.5.4 “黑暗物理学”的光明前途
习题
附录A 几何与非几何单位制的转换
习题
惯例与符号
关于惯例的说明
符号一览表
参考文献
索引
中册前言 下册目录预告 第11章 时空的整体因果结构 §11.1 过去和未来 §11.2 不可延因果线 §11.3 因果条件 §11.4 依赖域 §11.5 柯西面、柯西视界和整体双…时空 习题 第12章 渐近平直时空 §12.1 共形变换 §12.2 闵氏时空的共形无限远 §12.3 施瓦西时空的共形无限远 §12.4 孤立体系和渐近平直时空 §12.5 J ±和i 0上的对称性,BMS群和SPI群 §12.6 引力能量的非定域性 12.6.1 电荷与电荷守恒 12.6.2 闵氏时空的守恒量 12.6.3 引力能量的非定域性 §12.7 渐近平直时空的总能量和总动量 12.7.1 Komar质(能)量 12.7.2 ADM4动量 12.7.3 Bondi4动量 12.7.4 正能定理 习题 第13章 Kerr-Newman(克尔-纽曼)黑洞 §13.1 Reissner-Nordstrom(RN)黑洞 §13.2 Kerr-Newman(KN)度规 §13.3 KN时空的…延拓 13.3.1 M 2＜a 2+Q 2的情况 13.3.2 M 2＞a 2+Q 2和M 2=a 2+Q 2的情况 §13.4 静界、能层和其他 13.4.1 静界和能层 13.4.2 无限红移面 13.4.3 闭合类时线 13.4.4 局域非转动观者 §13.5 从旋转黑洞提取能量(Penrose过程) §13.6 黑洞“无毛”猜想 习题 第14章 参考系再认识 §14.1 参考系的一般讨论 14.1.1 类时线汇(参考系)的膨胀、剪切和扭转 14.1.2 类时测地线汇(测地参考系)的Raychaudhuri方程 §14.2 爱因斯坦转盘 14.2.1 转盘周长 14.2.2 转盘系是非超…面正交的刚性参考系 14.2.3 刚性参考系及其空间几何 14.2.4 转盘系的空间几何 §14.3 参考系内的钟同步[选读] 14.3.1 惯性参考系的雷达校钟法 14.3.2 任意时空任意参考系的钟同步问题 14.3.3 超…面正交系的钟同步 14.3.4 Z类参考系 §14.4 时空的3+1分解 14.4.1 空间和时间 14.4.2 时空的3+1分解 14.4.3 空间张量场 14.4.4 空间张量场的空间导数 14.4.5 空间张量场的时间导数 §14.5 3+1分解应用举例——广义相对论初值问题简介 习题 附录B 量子力学数学基础简介 §B.1 Hilbert空间初步 B.1.1 Hilbert空间及其对偶空间 B.1.2 Hilbert空间的正交归一基 B.1.3 Hilbert空间上的线性算符 B.1.4 Dirac的左右矢记号 B.1.5 态矢和射线 §B.2 无界算符及其自伴性 习题 附录C 量子力学的几何相 §C.1 Berry几何相 §C.2 AA几何相 附录D 能量条件 附录E 奇性定理和宇宙监督假设 §E.1 奇性定理简介 §E.2 宇宙监督假设 §E.3 用TIP语言表述强宇宙监督假设[选读] §E.4 奇异边界 附录F Frobenius定理 附录G 李群和李代数 §G.1 群论初步 §G.2 李群 §G.3 李代数 §G.4 单参子群和指数映射 §G.5 常用李群及其李代数 G.5.1 GL(m)群(一般线性群,general linear group) G.5.2 O(m)群(正交群,orthogonal group) G.5.3 O(1,3)群(洛伦兹群) G.5.4 U(m)群(酉群) G.5.5 E(m)群(欧氏群) G.5.6 Poincaré群(庞加莱群) §G.6 李代数的结构常数 §G.7 李变换群和Killing矢量场 §G.8 伴随表示和Killing型[选读] §G.9 固有洛伦兹群和洛伦兹代数 G.9.1 固有洛伦兹变换和固有洛伦兹群 G.9.2 洛伦兹代数 G.9.3 用Killing矢量场讨论洛伦兹代数 G.9.4 洛伦兹群的应用——托马斯进动[选读] 习题 中册符号一览表 参考文献 索引下册前言 第15章 广义相对论的拉氏和哈氏形式 §15.1 拉氏理论 15.1.1 有限自由度系统的拉氏理论 15.1.2 经典场论的拉氏形式 15.1.3 广义相对论的拉氏形式 §15.2 有限自由度系统的哈氏理论 15.2.1 有限自由度正规系统的哈氏理论 15.2.2 有限自由度约束系统的哈氏方程 15.2.3 初级约束和次级约束 15.2.4 L不含q 1的特别情况 §15.3 有限自由度拉、哈氏理论的几何表述[选读] 15.3.1 Legendre变换 15.3.2 从拉氏角度看约束 §15.4 经典场论的哈氏形式 15.4.1 哈氏理论离不开3+1分解 15.4.2 从拉氏场论到哈氏场论 15.4.3 约束系统的例子——麦氏理论的哈氏形式 §15.5 广义相对论的哈氏形式 §15.6 张量密度[选读] §15.7 辛几何及其在哈氏理论的应用[选读] 15.7.1 辛几何简介 15.7.2 第一类约束系统 15.7.3 作为第一类约束系统的电磁场 15.7.4 作为第一类约束系统的引力场 15.7.5 约化位形空间 §15.8 从几何动力学到联络动力学——Ashtekar新变量理论简介[选读] 习题 第16章 孤立视界、动力学视界和黑洞(热)力学 §16.1 传统黑洞热力学及其不足 16.1.1 传统黑洞热力学与Killing视界 16.1.2 广义热力学第二定律 16.1.3 事件视界的局限性及其带来的问题 §16.2 类光测地线汇及其Raychaudhuri方程 §16.3 类光超…面上的Raychaudhuri方程 16.3.1 超…面的某些数学知识 16.3.2 类光超…面上的类光法矢场 16.3.3 类光超…面上的Raychaudhuri方程 §16.4 陷俘面与表观视界 16.4.1 陷俘面 16.4.2 表观视界 §16.5 弱孤立视界及其第零、第一定律 16.5.1 非涨视界 16.5.2 弱孤立视界和孤立视界 16.5.3 弱孤立视界第零定律 16.5.4 弱孤立视界和孤立视界的对称性 16.5.5 弱孤立视界第一定律 §16.6 弱孤立视界的进一步讨论[选读] 16.6.1 类光超…面上的适配“面元” 16.6.2 “度规”和适配“面元”的广义逆 16.6.3 弱孤立视界上的无限小对称性 16.6.4 角动量两个公式的证明 §16.7 动力学视界及其力学定律 16.7.1 动力学视界 16.7.2 被分层类空面的某些几何关系 16.7.3 动力学视界的面积平衡定律 16.7.4 角动量为零时的第一定律 16.7.5 角动量平衡方程 16.7.6 第一定律的积分形式 16.7.7 黑洞热力学定律还是黑洞力学定律? 习题 附录H 时空对称性与守恒律(Noether定理) §H.1 用几何语言证明定理 §H.2 正则能动张量 §H.3 关于用坐标语言的证明 附录I 纤维丛及其在规范场论的应用 §I.1 主纤维丛 I.1.1 主丛的定义和例子 I.1.2 主丛上的基本矢量场 §I.2 主丛上的联络 I.2.1 主丛联络的三个等价定义 I.2.2 水平提升矢量场和水平提升…线 §I.3 与主丛相伴的纤维丛(伴丛) §I.4 物理场的整体规范不变性 I.4.1 阿贝尔情况下的整体规范不变性 I.4.2 非阿贝尔情况下的整体规范不变性 §I.5 物理场的局域规范不变性 I.5.1 阿贝尔情况下的局域规范不变性 I.5.2 非阿贝尔情况下的局域规范不变性(Yang-Mills理论) §I.6 截面的物理意义 §I.7 规范势与联络 §I.8 规范场强与…率 §I.9 矢丛上的联络和协变导数 习题 附录J 德西特时空和反德西特时空 §J.1 常…率空间 §J.2 德西特时空 §J.3 德西特时空的Penrose图 §J.4 再谈事件视界和粒子视界 §J.5 施瓦西-德西特时空 §J.6 反德西特时空 参考文献 下册索引目录
第1章 用有序算符内积分法探查常见量子光场 1
1.1 有序算符内积分法 1
1.1.1 正规乘积算符内积分法 1
1.1.2 反正规乘积算符内积分法 5
1.1.3 外尔编序算符内积分法 7
1.2 常见量子光场再讨论 12
1.2.1 粒子数光场 12
1.2.2 相干光场 13
1.2.3 压缩光场 16
1.2.4 热混沌光场 17
1.3 光场的非经典特性 18
1.3.1 压缩特点 18
1.3.2 反聚束效应 19
1.3.3 亚泊松分布 20
1.4 维格纳算符理论 20
参考文献 23
第2章 连续变量纠缠态及其应用 28
2.1 连续变量纠缠态及其性质 28
2.2 纠缠态表象中的维格纳函数理论 32
2.2.1 维格纳算符的纠缠态表示 32
2.2.2 有限维对相干态的维格纳函数 34
2.2.3 双变量埃尔米特多项式态的维格纳函数 39
2.3 原子相干态作为均匀磁场中二维各向异性谐振子势的本征态 43
2.3.1 均匀磁场中二维不含时各向异性谐振子势的本征态 44
2.3.2 均匀磁场中二维含时各向异性谐振子势的本征态 50
参考文献 51
第3章 非高斯态的层析图函数理论 54
3.1 层析图函数的中介表象理论 55
3.2 多光子增加相干态的层析图函数 57
3.3 多光子增加热态的层析图函数 59
3.3.1 多光子增加热态密度算符的反正规乘积 59
3.3.2 由 P 表示导出多光子增加热态的层析图函数 60
3.4 多光子增加平移热态的层析图函数 62
3.5 层析图函数的纠缠态表象理论 66
3.6 有限维对相干态的层析图函数 68
参考文献 69
第4章 双模福克空间中新的双粒子纠缠态及其应用 71
4.1 相干纠缠态 71
4.1.1 理论构造 71
4.1.2 态|a，x〉的特性 73
4.1.3 态|a，x〉的制备方案 75
4.1.4 态|a，x〉的具体应用 76
4.2 描述参量下转换过程的纠缠态 79
4.2.1 态|τ〉的具体形式及其特性 79
4.2.2 由态|τ〉导出新的压缩算符 81
4.2.3 维格纳算符的纠缠态|τ〉表示及其物理意义 84
4.3 参量化纠缠态 85
4.3.1 态|τ〉s，s'的具体表达式 85
4.3.2 由态|τ〉s，s'构造纠缠菲涅耳变换 87
4.3.3 由态|τ〉s，s'寻找经典圆谐相关器的量子对应 89
4.3.4 |<φ|τ〉s，s'|2作为双模关联态|φ〉的层析图函数 91
参考文献 93
第5章 热场纠缠态及其在求解量子主方程中的应用 95
5.1 热场纠缠态 95
5.2 激光通道量子主方程的求解 97
5.2.1 描述激光通道量子主方程的解析解 97
5.2.2 克劳斯算符Mi，j的归一化 99
5.2.3 激光通道中维格纳函数的演化 100
5.3 压缩粒子数态在激光过程中的退相干 102
5.3.1 密度算符的正规乘积表示 102
5.3.2 密度算符的解析演化 103
5.3.3 维格纳函数的解析演化 106
5.4 激光过程中压缩热态的退相干 109
5.4.1 密度算符的反正规乘积表示 109
5.4.2 压缩热态的解析演化 111
5.5 求解扩散非谐振子的量子主方程 114
5.5.1 描述扩散非谐振子的量子主方程 114
5.5.2 扩散非谐振子主方程的解析解 115
5.5.3 扩散非谐振子维格纳函数的演化 119
参考文献 123
第6章 平移热态及其叠加态在振幅衰减通道中的量子统计特性 126
6.1 描述振幅衰减通道量子主方程的解 126
6.2 振幅衰减通道中平移热态的量子统计特性 128
6.2.1 密度算符的演化 128
6.2.2 光子数的演化 130
6.2.3 维格纳函数的演化 131
6.2.4 熵的演化 132
6.3 平移热叠加态的性质及其在振幅衰减通道中的演化 133
6.3.1 平移热叠加态 133
6.3.2 可观察的非经典效应 135
6.3.3 维格纳函数分布特征 136
6.3.4 振幅衰减通道中平移热叠加态的演化 139
参考文献 142
第7章 多光子调制高斯态的非经典性及其退相干 144
7.1 多光子扣除压缩真空态 144
7.2 多光子扣除压缩真空态的非经典性 145
7.2.1 压缩特性 146
7.2.2 光子数分布的振荡行为 146
7.2.3 维格纳函数的部分负性 148
7.3 热通道中多光子扣除压缩真空态的退相干 151
7.3.1 热通道的量子主方程及其解析解 151
7.3.2 密度算符的演化 151
7.3.3 维格纳函数的演化 153
7.4 相位阻尼通道中多光子扣除压缩真空态的退相干 155
7.5 多光子增加双模压缩热态 158
7.5.1 双模压缩热态密度算符的正规乘积表示 158
7.5.2 多光子增加双模压缩热态的归一化 160
7.6 多光子增加双模压缩热态的非经典性 161
7.6.1 亚泊松统计特性 161
7.6.2 反聚束效应 162
7.6.3 光子数分布 163
7.6.4 Q-函数 165
7.6.5 维格纳函数 166
7.7 热环境中多光子增加双模压缩热态的退相干 171
7.8 多光子增加双模压缩热态和双模压缩热态之间的保真度 176
参考文献 178
第8章 新的奇偶非线性相干态及其性质 182
8.1 新的奇偶非线性相干态 182
8.2 可测量的非经典特性 185
8.2.1 压缩 185
8.2.2 振幅平方压缩 187
8.2.3 反聚束 189
8.3 相位特性 190
8.3.1 相位概率分布 190
8.3.2 粒子数{相位压缩 193
8.4 准概率分布函数 195
8.4.1 Q-函数 195
8.4.2 维格纳函数 196
参考文献 198目录
前言
第1章 正电子散射物理基础 1
1.1 引言 1
1.2 国内外正电子研究历史的简单回顾 2
1.3 电子散射和电子动量谱研究 5
1.4 正电子与正电子湮没 6
1.4.1 正电子 6
1.4.2 正电子素 8
1.4.3 包含正电子的其他束缚态 11
参考文献 12
第2章 实验技术和设备 15
2.1 引言 15
2.2 基本的实验技术 15
2.3 慢正电子束技术 18
2.3.1 静电束 18
2.3.2 磁场约束正电子束 21
2.3.3 基于装置的正电子束 22
2.4 截面测量中的设备 22
2.4.1 总截面测量的设备 23
2.4.2 弹性散射偏截面测量的设备 26
2.4.3 正电子素形成偏截面测量的设备 27
2.4.4 激发偏截面测量的设备 27
2.4.5 离化偏截面测量的设备 28
2.4.6 缓冲气体阱基慢正电子束 (阱基束) 29
2.4.7 多室阱基束 31
参考文献 32
第3章 正电子散射总截面的测量 35
3.1 神奇的散射现象 35
3.1.1 光散射技术和研究的发展历史 35
3.1.2 电子束散射的研究 37
3.1.3 其他粒子和伽马射线散射的研究 37
3.1.4 正电子和正电子束散射的研究 38
3.2 散射总截面的测量 38
3.2.1 散射总截面的大致测量原则 38
3.2.2 总截面中的理论计算 75
3.2.3 国内对正电子散射的理论研究 76
3.2.4 散射总截面的小结 77
3.3 散射偏截面的计算和测量 78
3.3.1 弹性散射的偏截面 79
3.3.2 正电子湮没偏截面 85
3.3.3 正电子素形成的偏截面 85
3.3.4 激发与离化 92
3.3.5 散射偏截面的简单小结 96
参考文献 98
第4章 气体中的正电子湮没 108
4.1 引言 108
4.2 在高密度气体中的实验 109
4.3 阱基正电子束 118
4.4 小分子中的正电子湮没 124
4.4.1 研究分子共振湮没的物理意义 124
4.4.2 有效电子数和实验测量 125
4.4.3 低密度气体平均湮没率*和气体密度的关系 131
4.4.4 有效电子数的理论研究 131
4.5 大分子的振动Feshbach共振(VFR)湮没 137
4.5.1 什么是大分子的振动Feshbach共振(VFR) 137
4.5.2 大分子的振动Feshbach共振(VFR)湮没 138
参考文献 173
第5章 高分辨测量总截面和共振散射 179
5.1 引言 179
5.2 共振散射理论基础 180
5.3 实验设备介绍 182
5.4 实验过程和小角散射的甄别 183
5.5 对简单气体H2，N2，CO，Ar绝对高总截面的实验测量 190
5.5.1 对H2的高总截面的理论计算和测量 190
5.5.2 对惰性气体原子的散射高总截面测量 192
5.5.3 Wigner尖点问题 197
5.5.4 对复杂气体原子的散射 (高) 总截面测量 206
5.6 总结及展望 208
参考文献 209
第6章 正电子素的湮没和散射 212
6.1 正电子素原子的基本研究 212
6.1.1 正电子素湮没与寿命 212
6.1.2 研究正电子素形成的设备 213
6.1.3 基态正电子素的超精细结构 (hfs) 219
6.2 正电子素束散射 224
6.2.1 研究正电子素束散射的意义 224
6.2.2 用正电子-气体碰撞产生正电子素束的方法 224
6.2.3 产生正电子素束的设备 228
6.2.4 用正电子素束的散射实验 233
6.2.5 正电子素束和水分子的散射 238
6.2.6 正电子素束和CO2分子的散射 239
6.2.7 正电子素束和其他分子的散射 240
6.3 正电子素的散射理论 240
6.4 总结与展望 245
参考文献 246
第7章 基于正电子和反氢的反物质研究进展 251
7.1 引言 251
7.2 反物质研究发展简史 252
7.2.1 正电子的研究 252
7.2.2 反物质 (反氢原子) 的研究 254
7.3 正电子捕获、积累及高强脉冲束的形成技术 257
7.3.1 正电子注入装置 257
7.3.2 正电子的热化、冷却和捕获 258
7.3.3 正电子的压缩 259
7.3.4 正电子的约束和积累 260
7.3.5 高强正电子脉冲束形成技术 262
7.4 正电子素分子的观察 2…
7.4.1 单个超短脉冲正电子寿命谱技术 2…
7.4.2 高密度正电子素气体实验 266
7.4.3 正电子素分子的实验观察 269
7.5 反氢原子的合成 272
7.5.1 为什么研究反氢？ 272
7.5.2 反质子的冷却、捕获 274
7.5.3 混合阱中反氢的合成 275
7.6 CERN反物质研究的现状 278
7.6.1 ALPHA 278
7.6.2 ATRAP 279
7.6.3 AEGIS 280
7.6.4 ASACUSA 281
7.6.5 ACE 282
7.7 展望 283
7.7.1 CPT标准模型验证 283
7.7.2 WEP弱等价原理 284
7.7.3 “反物质”武器和宇航深空探测新能源研究 285
参考文献 286
第8章 正电子在天体物理学中的应用伽马谱 289
8.1 天体物理 289
8.2 天文学和天体物理基础知识介绍 290
8.2.1 古代对宇宙、地球的认识 290
8.2.2 地球和太阳的基本数据 292
8.2.3 远处恒星的测距 294
8.2.4 星系的性质 297
8.2.5 宇宙大爆炸学说 299
8.2.6 宇宙大爆炸后物质的演化 299
8.2.7 黑洞 300
8.2.8 探寻反物质天体 301
8.2.9 阿尔法磁谱仪计划 302
8.3 天体中的正电子 303
8.3.1 宇宙正电子的测量 304
8.3.2 正电子测量谱的特点 312
8.3.3 什么是正电子过量 314
8.3.4 天体中正电子的来源 316
8.3.5 正电子在星际介质中的传播 320
8.3.6 多环芳香碳氢化合物 322
8.4 天体中正电子小结 333
参考文献 334
第9章 在正电子领域中实现玻色-爱因斯坦凝聚的探索 340
9.1 玻色-爱因斯坦凝聚简介 340
9.2 玻色量子统计理论基础 342
9.3 实现BEC所用的技术 345
9.4 BEC的可能应用 346
9.5 BEC中Feshbach共振效应 347
9.6 正电子和Ps-BEC 349
9.6.1 正电子、正电子素和BEC 349
9.6.2 Ps-BEC研究的里程碑 351
9.6.3 Ps-BEC研究进展 352
9.6.4 Ps-BEC应用探索 354
参考文献 357
第10章 正电子在量子纠缠中的可能应用 360
10.1 引言 360
10.2 清华大学近代物理实验给我们的启迪 360
10.3 量子纠缠 362
10.3.1 一堆问题 362
10.3.2 量子纠缠的定义 362
10.3.3 量子纠缠是超光速吗？ 363
10.3.4 量子纠缠是真正的超远距离作用吗？ 363
10.3.5 谁第一个提出量子纠缠的概念？ 3…
10.3.6 第一篇纠缠论文在哪里？ 3…
10.4 EPR验证 368
10.4.1 EPR佯谬 368
10.4.2 贝尔不等式和CHSH-Bell不等式 373
10.4.3 阿斯派克特的最后实验判决 375
10.4.4 量子纠缠的幽灵成像 375
10.4.5 三粒子纠缠和GHZ定理 376
10.5 正电子在量子纠缠中的可能应用 378
参考文献 379
附录 381第一部分 流形微分几何 第一章 流形微分流形与微分形式 §1．1流形流形的拓扑结构 §1．2微分流形流形的微分结构 §1．3切空间与切向量场 §1．4余切向量场 §1．5张量积与流形上高阶张量场 §1．6Cartan外积与外微分微分形式 §1．7流形的定向流形上积分与Stokes公式 习题一 第二章 流形的变换及其可积性 李变换群及李群流形 §2．1流形间映射及其诱导映射正则子流形 §2．2局域单参数李变换群李导数 §2．3积分子流形Frobenius定理 §2．4用微分形式表达的Frobenius定理微分方程的可积条件 §2．5李群流形 §2．6李变换群齐性G流形 §2．7不变向量场李代数指数映射 习题二 第三章 仿射联络流形 §3．1活动标架法流形切丛与标架丛 §3．2仿射联络与协变微分 §3．3…率形式与…率张量场 §3．4测地线方程切丛联络的挠率张量 §3．5协变外微分算子 §3．6联络的和乐群 习题三 第四章 黎曼流形 §4．1黎曼度规与黎曼联络 §4．2黎曼流形上微分形式 §4．3黎曼…率张量Ricci张量与标…率 §4．4等长变换与共形变换…率张量按转动群表示的分解 §4．5截面…率等…率空间 §4．6爱因斯坦引力场方程 §4．7正交标架场与自旋联络时空规范理论初步 §4．8测地线Jacobi场与Jacobi方程 习题四 第五章 欧空间的黎曼子流形正交活动标架法 §5．1黎曼流形的子流形诱导度规与诱导联络 §5．2n维欧空间En的子流形正交活动标架法 §5．3n维欧空间E3中…线与…面 §5．4用Cartan活动标架法计算黎曼…率 §5．5伪球面与Backlund变换 §5．6测地线与局域法坐标系 习题五 第六章 齐性黎曼流形对称空间 §6．1李群的黎曼几何结构 §6．2齐性黎曼流形 §6．3对称空间与局域对称空间 §6．4对称空间的代数结构（G，H，s）三元组非线性实现 §6．5非线性s模型对偶对称与孤子解 §6．6非局域守恒流隐藏对称性的Noether分析 习题六 第七章 流形的同伦群与同调群 §7．1同伦映射及具有相同伦型的流形 §7．2流形的基本群多连通空间的覆盖空间 §7．3流形的各阶同伦…k（M）（k∈N） §7．4相对同伦群与群同态正合系列纤维映射正合系列 §7．5同调群Hk（M，Z） §7．6一般同调群Hk（M，G） §7．7同伦群与同调群关系n维球面Sn的各阶同伦群 习题七 第八章 上同调论deRham上同调论及其他相关伦型不变量 §8．1上同调论对偶同态与对偶链群 §8．2链复形与链映射同调正合系列 §8．3相对（上）同调群切除定理与Mayer-Vietoris（上）同调序列 §8．4若干群流形各阶同调群Poincaré多项式 §8．5deRham上同调论 §8．6谐和形式Harmk（M，R） §8．7李群流形上双不变形式对称空间上不变形式 习题八 第九章 Morse理论 CW复形与拓扑障碍分析 §9．1CW复形 §9．2Morse函数与Morse不等式 §9．3路径空间W（M）的伦型Morse理论基本定理 §9．4若干齐性空间的稳定同伦群U群的Bott周期 §9．5正交群与辛群的Bott周期 §9．6拓扑障碍与示性类Stiefel-Whitney类 §9．7Cech（上）同调拓扑性质对几何结构的影响 习题九 第十章 辛流形 切触流形 §10．1辛流形（M，w） §10．2辛向量场与哈密顿向量场泊松括弧 §10．3泊松流形与辛叶Schouten括弧 §10．4辛流形的子流形 §10．5齐性辛流形与约化相空间动量映射 §10．6切触流形（M，h） 习题十 第十一章 复流形 §11．1复流形及其复结构近复结构与近复流形（M，J） §11．2近复结构可积条件Nijenhuis张量 §11．3近辛流形上近复结构近厄米流形（M，w，J） §11．4厄米流形（M，H） §11．5厄米流形上仿射联络 §11．6Kahler流形 §11．7Kahler-Einstein特殊Kahler流形及紧Kahler流形的Hodge 分解定理 习题十一 第十二章 旋量自旋流形 §12．1旋量 §12．2时空的Lorentz变换与自旋变换旋量张量代数 §12．3Dirac旋量Weyl旋量纯旋量各维旋量的矩阵表示结构 §12．4各维旋量的表示结构Maiorana表象 §12．5自旋结构与自旋流形Spinc结构 §12．6自旋结构的联络Dirac算子Weitzenbock公式 习题十二 第二部分 纤维丛几何、规范场论 第十三章 纤维丛的拓扑结构 §13．1向量丛E（M，F，p，G） §13．2与矢丛E相关的各种纤维丛标架丛L（E） §13．3主丛P（M，G）与其伴矢丛E=P×GV §13．4丛射诱导丛主丛的约化 §13．5纤维丛的同伦分类普适丛与分类空间 *§13．6矢丛的分类及K理论 习题十三 第十四章纤维丛上联络与…率 §14．1主丛P（M，G）上联络与…率 §14．2伴矢丛P×GV上联络与…率物质场与规范场相互耦合 §14．3k秩向量丛截面上协变微分算子 与联络算子D §14．4对偶矢丛直积丛上联络与…率切丛联络的挠率问题 §14．5平行输运与联络的和乐群G结构具特殊和乐群的联络 习题十四 第十五章 示性类 §15．1陈-Weil同态 §15．2复矢丛与陈示性类（chernclass） §15．3实矢丛与Pontrjagin类 §15．4实偶维定向矢丛与欧拉类 §15．5Stiefel-Whitney类 §15．6普适丛与普适示性类H*（BG，K）各种示性类间关系 §15．7次级示性类：陈-Simons形式 习题十五 第十六章 杨-Mills规范理论时空流形上纤维丛几何 §16．1杨-Mills场的作用量与运动方程 §16．2tHooft单极静球对称无奇异单极解析求解 §16．3非Abel规范场的规范不变守恒流 §16．4E4空间（反）自对偶瞬子解 §16．5规范场与玻色场耦合体系 §16．6Seiberg-Witten单极方程 习题十六 第十七章 规范理论与复几何 §17．1物理时空的复化及共形紧致化 §17．2Plucker映射与Klein二次型紧致复化时空M上光锥结构 §17．3复流形上全纯丛结构层与层上同调 §17．4Radon-Penrose变换 §17．5多瞬子（instantons）的ADHM组成 §17．6多单极解Nahm方程与ADHMN组成 §17．7单极周围零能费米子解Twistor方程及自对偶超对称单极 习题十七 第十八章 Atiyah-Singer指标定理 §18．1引言欧拉数及其有关定理 §18．2椭圆微分算子及其解析指数 §18．3紧支上同调与矢丛上同调，Thom同构与欧拉示性类 §18．4矢丛K理论简介椭圆微分算子的拓扑指数与Atiyah-Singer指标定理 §18．5经典椭圆复形及其相应指标定理 §18．6A-S指数定理证明的简单介绍热方程证明 §18．7利用超对称场论模型证明A-S指数定理 §18．8A-S指数定理在物理中应用举例 习题十八 第十九章 量子反常拓扑障碍的递降继承 §19．1单态反常与Atiyah-Singer指标定理 §19．2联络空间同调论与上同调论推广的陈-Simons形式系列 §19．3规范群的各级拓扑障碍Cech-deRham双复形 §19．4规范群上闭链密度（W系列）与规范代数上闭链密度（w系列） 简并上边缘算子 §19．5非Abel手征反常和反常自洽条件Wess-Zumino-Witten有效作用量4维规范群4的1上闭链 §19．6非Abel反常的拓扑根源协变反常 §19．7哈密顿形式3维规范群3的2上闭链流代数反常Schwinger-Jackiw-Johnson项 §19．8杂化口袋模型的边界效应2的3上闭链 习题十九 第二十章 规范轨道空间上同调与族指标定理量子场论中大范围拓扑分 §20．1Dirac算子族指标定理 §20．2轨道空间上同调及其提升规范群上同调 §20．3量子规范理论的拓扑效应q真空4维杨-Mills理论 §20．4三维时空规范理论与拓扑质量项 §20．5群上同调与群表示结构特点投射表示与Manderstan波函数 §20．6平移群3上闭链的具体实现可除表示与带膜波函数 习题二十 第二十一章 带边流形与开无限流形指标定理APS-h不变量与分数荷问题 §21．1引言 §21．2带边deRham复形指标定理 §21．3Atiyah-Patodi-Singer指标定理 §21．4自旋复形的APS指标定理非局域边界条件 §21．5开无限流形上的指标定理 §21．6APS-h不变量在物理中应用分数费米荷问题 §21．7Dirac算子的弱局域边界条件 习题二十一 第三部分 非交换几何导引 第二十二章 非交换几何及其在量子物理中应用 §22．1引言 §22．2量子相空间Weyl变换及Wigner分布函数Moyal*积 §22．3一维谐振子量子相空间 的相干态表述Fock-Bargmann表象 §22．4群的陪集表示与推广的相干态模糊球 的矩阵表示 §22．5磁场中电子气体磁平移磁Brillouin区IQHE的拓扑理论 §22．6FQHE与Laughlin波函数量子Hall流体与非交换陈Simons理论 第二十三章 量子群 q规范理论 q陈类 §23．1量子超面上线性变换量子群GLq（2）与SUq（2） §23．2量子群SUq（2）上双协变微分计算 §23．3q-BRST代数q规范理论 §23．4q陈类q陈-Simons． 附录 A 集合论若干概念简单介绍 B 拓扑学若干基本概念介绍 C 若干代数体系简单介绍 D 群同态正合系列子群直积与半直积 E 交换群（Abeliangroup）的若干基本性质 F 向量空间间同态映射张量代数 G 可除代数四元数H与八元数O H Hopf映射不变量Hopf丛 I 推广的Kroneckerd符号 J 具附加结构的向量空间及其自同构变换群经典李群及其表示 K Clifford代数及其表示 L Spin群及其表示（Spin模）李代数spinN M SO（3）群及其普适覆盖SU（2） 一般参考书目 参考文献第1章 光与非线性介质相互作用的经典与量子理论
1.1 非线性相互作用的经典理论
1.1.1 电磁波在非线性介质中的传播
1.1.2 极化率张量的对称性
1.2 光学中的波波相互作用
1.2.1 三波耦合
1.2.2 四波耦合
1.3 光与非线性介质相互作用的量子理论
1.4 弱场微扰法解Schr?dinger方程
1.5 密度矩阵方程及其微扰解法
1.5.1 密度矩阵方程
1.5.2 用微扰法解密度矩阵方程
1.6 波场ψ(r;t)的量子化
1.7 电磁场的量子化
1.7.1 电磁场的模式展开
1.7.2 电磁场的量子化
1.7.3 光子数态(Fock态)
1.8 原子辐射的线宽与能级移位
1.8.1 单原子辐射
1.8.2 N原子辐射
附录1A (1.2.27)式的解析求解
参考文献
第2章 二能级系统的密度矩阵求解及光脉冲在非线性介质中的传播
2.1 二能级原子密度矩阵的矢量模型
2.2 Bloch方程及其解
2.3 线性吸收与饱和吸收
2.4 光学章动与自由感生衰变
2.5 浸渐近似
2.6 光脉冲传播的面积定理
2.7 光脉冲自聚的多焦点现象
2.7.1 光脉冲自聚的准稳态理论
2.7.2 光脉冲自聚的不稳定性分析
2.7.3 光脉冲自聚的数值计算
2.8 光束传输的ABCD定理
2.8.1 近轴光束传输的ABCD定理
2.8.2 普适的光束传输ABCD定理的证明
2.8.3 光束传输的衍射积分计算
2.9 光脉冲的“超光速传输”
2.9.1 终端波在增益型反常色散介质中的传播
2.9.2 矩形脉冲在增益型反常色散介质中的传播
2.9.3 Gauss光脉冲在增益型反常色散介质中的传播
附录2A (2.6.24)式的推导
附录2B (2.7.26)式的解析求解
参考文献
第3章 原子的缀饰态
3.1 二能级原子Schr?dinger方程的解
3.2 原子的缀饰态
3.3 Cohen-Tannoudji的缀饰原子
3.4 原子部分缀饰态及其展开
参考文献
第4章 激光振荡理论
4.1 激光振荡的半经典理论
4.1.1 没有激活离子(或原子)情形
4.1.2 线性极化P∝E
4.1.3 一级近似
4.1.4 气体激光的烧孔效应与Lamb凹陷
4.1.5 多模振荡
4.2 激光振荡的全量子理论
4.3 热库模型与激光输出的统计分布
4.3.1 热库模型
4.3.2 激光场与热库相互作用的Langevin方程
4.3.3 原子体系与热库相互作用的Langevin方程
4.3.4 辐射场的密度矩阵方程
4.3.5 激光输出的统计分布
4.4 降低激光泵浦的量子噪声
4.4.1 规则泵浦抽运
4.4.2 一般泵浦抽运
4.5 微激光的量子模式理论
4.5.1 激光情形密度矩阵主方程的稳态解
4.5.2 微腔的量子模理论
4.5.3 在阈值附近微腔量子模主方程解与分步模式解的偏差
4.6 单原子与双原子微激光
4.6.1 双原子与激光场的相互作用方程
4.6.2 单原子、双原子微激光的稳态输出比较
参考文献
第5章 辐射的相干统计性质
5.1 平衡辐射的统计热力学
5.2 光的相干性
5.2.1 相干条件
5.2.2 “光子自干涉”与“同态光子干涉”
5.3 光探测
5.3.1 理想探测器
5.3.2 量子跃迁
5.4 场的相关函数与场的相干性
5.5 相干态
5.6 用相干态展开
5.6.1 相干态的P表示
5.6.2 在P表象中参量下转换所满足的Fokker-Planck方程
5.7 光子的二阶相关函数、群聚与反群聚效应、鬼态干涉与
定价：7600.0
ISBN：9787030515568
作者：杨国桢
版次：31
出版时间：2017-02
内容提要：
商品参数
| 现代物理基础丛书·典藏版 | ||
 |
曾用价 | 7600.00 |
| 出版社 | 科学出版社 | |
| 版次 | 31 | |
| 出版时间 | 2017年02月 | |
| 开本 | 128开 | |
| 作者 | 杨国桢 | |
| 装帧 | 平装-胶订 | |
| 页数 | 25140 | |
| 字数 | 31676 | |
| ISBN编码 | 9787030515568 | |
内容介绍
《现代物理基础丛书·典藏版》是一套物理教学科研的重要参考书。本套书由中国物理学会前理事长杨国桢院士主编，系统总结了物理学各领域的理论体系，全面反映了物理学的知识体系和前沿进展，展望相关领域发展方向。面向研究生以及科研工作者，提供很好的基础理论图书，覆盖物理学各基础领域，内容经典，作者水平高，国内独树一帜。典藏版精选了十余年来出版的重要著作，对于物理及相关领域研究者有重要学习参考价值，也有极高收藏意义。 暂时没有目录
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目录：
第二版前言
第一版前言
第1章 拓扑空间简介
§1.1 集论初步
§1.2 拓扑空间
§1.3 紧致性[选读]
习题
第2章 流形和张量场
§2.1 微分流形
§2.2 切矢和切矢场
2.2.1 切矢量
2.2.2 流形上的矢量场
§2.3 对偶矢量场
§2.4 张量场
§2.5 度规张量场
§2.6 抽象指标记号
习题
第3章 黎曼（内禀）…率张量
§3.1 导数算符
§3.2 矢量场沿…线的导数和平移
3.2.1 矢量场沿…线的平移
3.2.2 与度规相适配的导数算符
3.2.3 矢量场沿…线的导数与沿…线的平移的关系
§3.3 测地线
§3.4 黎曼…率张量
3.4.1 黎曼…率的定义和性质
3.4.2 由度规计算黎曼…率
§3.5 内禀…率和外…率
习题
第4章 李导数、Killing场和超…面
§4.1 流形间的映射
§4.2 李导数
§4.3 Killing矢量场
§4.4 超…面
习题
第5章 微分形式及其积分
§5.1 微分形式
§5.2 流形上的积分
§5.3 Stokes定理
§5.4 体元
§5.5 函数在流形上的积分，Gauss定理
§5.6 对偶微分形式
§5.7 用标架计算…率张量[选读]
习题
第6章 狭义相对论
§6.1 4维表述基础
6.1.1 预备知识
6.1.2 狭义相对论的背景时空
6.1.3 惯性观者和惯性系
6.1.4 固有时与坐标时
6.1.5 时空图
6.1.6 狭义相对论与非相对论时空结构的对比
§6.2 典型效应分析
6.2.1 “尺缩”效应
6.2.2 “钟慢”效应
6.2.3 孪子效应（孪子佯谬）
6.2.4 车库佯谬
§6.3 质点运动学和动力学
§6.4 连续介质的能动张量
§6.5 理想流体动力学
§6.6 电动力学
6.6.1 电磁场和4电流密度
6.6.2 麦氏方程
6.6.3 4维洛伦兹力
6.6.4 电磁场的能动张量
6.6.5 电磁4势及其运动方程，电磁波
6.6.6 光波的多普勒效应
习题
第7章 广义相对论基础
§7.1 引力与时空几何
§7.2 弯…时空中的物理定律
§7.3 费米移动与无自转观者
§7.4 任意观者的固有坐标系
§7.5 等效原理与局部惯性系
§7.6 潮汐力与测地偏离方程
§7.7 爱因斯坦场方程
§7.8 线性近似和牛顿极限
7.8.1 线性近似[线性引力论（linearized theory of gravity）]
7.8.2 牛顿极限
§7.9 引力辐射
习题
第8章 爱因斯坦方程的求解
§8.1 稳态时空和静态时空
§8.2 球对称时空
§8.3 施瓦西真空解
8.3.1 静态球对称度规
8.3.2 施瓦西真空解
8.3.3 Birkhoff（伯克霍夫）定理
§8.4 Reissner-Nordstrom（来斯纳-诺斯特朗）解
8.4.1 电磁真空时空和爱因斯坦-麦克斯韦方程
8.4.2 Reissner-Nordstrom解
§8.5 轴对称度规简介[选读]
§8.6 平面对称度规简介[选读]
§8.7 Newman-Penrose形式（NP formalism）[选读]
§8.8 用NP形式求解爱因斯坦-麦克斯韦方程举例[选读]
8.8.1 NP形式中的麦氏方程与爱因斯坦方程
8.8.2 柱对称条件下爱因斯坦-麦克斯韦方程求解一例
§8.9 Vaidya度规和Kinnersley度规
8.9.1 从施瓦西度规到Vaidya度规
8.9.2 Kinnersley（金纳斯里）度规
8.9.3 Kinnersley度规（详细讨论）
§8.10 坐标条件，广义相对论的规范自由性
8.10.1 坐标条件
8.10.2 广义相对论的规范自由性
习题
第9章 施瓦西时空
§9.1 施瓦西时空的测地线
§9.2 广义相对论的经典实验验证
9.2.1 引力红移
9.2.2 水星近日点进动
9.2.3 星光偏折
§9.3 球对称恒星及其演化
9.3.1 静态球对称恒星内部解
9.3.2 恒星演化
§9.4 Kruskal延拓和施瓦西黑洞
9.4.1 时空奇点（奇性）的定义
9.4.2 Rindler度规的坐标奇点
9.4.3 施瓦西时空的Kruskal延拓
9.4.4 施瓦西时空的无限红移面
9.4.5 嵌入图[选读]
9.4.6 球对称恒星的引力坍缩和施瓦西黑洞
习题
第10章 宇宙论
§10.1 宇宙运动学
10.1.1 宇宙学原理
10.1.2 宇宙的空间几何
10.1.3 Robertson-Walker（罗伯逊-沃克）度规
§10.2 宇宙动力学
10.2.1 哈勃定律
10.2.2 宇宙学红移
10.2.3 尺度因子的演化
10.2.4 宇宙学常数和爱因斯坦静态宇宙
§10.3 宇宙的热历史
10.3.1 宇宙演化简史
10.3.2 暗物质
10.3.3 宇宙学常数问题
§10.4 标准模型的疑难和克服
10.4.1 粒子视界
10.4.2 标准模型的疑难
10.4.3 暴涨模型及其对视界、平直性疑难的解决
§10.5 暗能量和“新标准宇宙模型”
10.5.1 暗能量问题
10.5.2 新标准宇宙模型
10.5.3 宇宙的命运（未来）
10.5.4 “黑暗物理学”的光明前途
习题
附录A 几何与非几何单位制的转换
习题
惯例与符号
关于惯例的说明
符号一览表
参考文献
索引
中册前言 下册目录预告 第11章 时空的整体因果结构 §11.1 过去和未来 §11.2 不可延因果线 §11.3 因果条件 §11.4 依赖域 §11.5 柯西面、柯西视界和整体双…时空 习题 第12章 渐近平直时空 §12.1 共形变换 §12.2 闵氏时空的共形无限远 §12.3 施瓦西时空的共形无限远 §12.4 孤立体系和渐近平直时空 §12.5 J ±和i 0上的对称性,BMS群和SPI群 §12.6 引力能量的非定域性 12.6.1 电荷与电荷守恒 12.6.2 闵氏时空的守恒量 12.6.3 引力能量的非定域性 §12.7 渐近平直时空的总能量和总动量 12.7.1 Komar质(能)量 12.7.2 ADM4动量 12.7.3 Bondi4动量 12.7.4 正能定理 习题 第13章 Kerr-Newman(克尔-纽曼)黑洞 §13.1 Reissner-Nordstrom(RN)黑洞 §13.2 Kerr-Newman(KN)度规 §13.3 KN时空的…延拓 13.3.1 M 2＜a 2+Q 2的情况 13.3.2 M 2＞a 2+Q 2和M 2=a 2+Q 2的情况 §13.4 静界、能层和其他 13.4.1 静界和能层 13.4.2 无限红移面 13.4.3 闭合类时线 13.4.4 局域非转动观者 §13.5 从旋转黑洞提取能量(Penrose过程) §13.6 黑洞“无毛”猜想 习题 第14章 参考系再认识 §14.1 参考系的一般讨论 14.1.1 类时线汇(参考系)的膨胀、剪切和扭转 14.1.2 类时测地线汇(测地参考系)的Raychaudhuri方程 §14.2 爱因斯坦转盘 14.2.1 转盘周长 14.2.2 转盘系是非超…面正交的刚性参考系 14.2.3 刚性参考系及其空间几何 14.2.4 转盘系的空间几何 §14.3 参考系内的钟同步[选读] 14.3.1 惯性参考系的雷达校钟法 14.3.2 任意时空任意参考系的钟同步问题 14.3.3 超…面正交系的钟同步 14.3.4 Z类参考系 §14.4 时空的3+1分解 14.4.1 空间和时间 14.4.2 时空的3+1分解 14.4.3 空间张量场 14.4.4 空间张量场的空间导数 14.4.5 空间张量场的时间导数 §14.5 3+1分解应用举例——广义相对论初值问题简介 习题 附录B 量子力学数学基础简介 §B.1 Hilbert空间初步 B.1.1 Hilbert空间及其对偶空间 B.1.2 Hilbert空间的正交归一基 B.1.3 Hilbert空间上的线性算符 B.1.4 Dirac的左右矢记号 B.1.5 态矢和射线 §B.2 无界算符及其自伴性 习题 附录C 量子力学的几何相 §C.1 Berry几何相 §C.2 AA几何相 附录D 能量条件 附录E 奇性定理和宇宙监督假设 §E.1 奇性定理简介 §E.2 宇宙监督假设 §E.3 用TIP语言表述强宇宙监督假设[选读] §E.4 奇异边界 附录F Frobenius定理 附录G 李群和李代数 §G.1 群论初步 §G.2 李群 §G.3 李代数 §G.4 单参子群和指数映射 §G.5 常用李群及其李代数 G.5.1 GL(m)群(一般线性群,general linear group) G.5.2 O(m)群(正交群,orthogonal group) G.5.3 O(1,3)群(洛伦兹群) G.5.4 U(m)群(酉群) G.5.5 E(m)群(欧氏群) G.5.6 Poincaré群(庞加莱群) §G.6 李代数的结构常数 §G.7 李变换群和Killing矢量场 §G.8 伴随表示和Killing型[选读] §G.9 固有洛伦兹群和洛伦兹代数 G.9.1 固有洛伦兹变换和固有洛伦兹群 G.9.2 洛伦兹代数 G.9.3 用Killing矢量场讨论洛伦兹代数 G.9.4 洛伦兹群的应用——托马斯进动[选读] 习题 中册符号一览表 参考文献 索引下册前言 第15章 广义相对论的拉氏和哈氏形式 §15.1 拉氏理论 15.1.1 有限自由度系统的拉氏理论 15.1.2 经典场论的拉氏形式 15.1.3 广义相对论的拉氏形式 §15.2 有限自由度系统的哈氏理论 15.2.1 有限自由度正规系统的哈氏理论 15.2.2 有限自由度约束系统的哈氏方程 15.2.3 初级约束和次级约束 15.2.4 L不含q 1的特别情况 §15.3 有限自由度拉、哈氏理论的几何表述[选读] 15.3.1 Legendre变换 15.3.2 从拉氏角度看约束 §15.4 经典场论的哈氏形式 15.4.1 哈氏理论离不开3+1分解 15.4.2 从拉氏场论到哈氏场论 15.4.3 约束系统的例子——麦氏理论的哈氏形式 §15.5 广义相对论的哈氏形式 §15.6 张量密度[选读] §15.7 辛几何及其在哈氏理论的应用[选读] 15.7.1 辛几何简介 15.7.2 第一类约束系统 15.7.3 作为第一类约束系统的电磁场 15.7.4 作为第一类约束系统的引力场 15.7.5 约化位形空间 §15.8 从几何动力学到联络动力学——Ashtekar新变量理论简介[选读] 习题 第16章 孤立视界、动力学视界和黑洞(热)力学 §16.1 传统黑洞热力学及其不足 16.1.1 传统黑洞热力学与Killing视界 16.1.2 广义热力学第二定律 16.1.3 事件视界的局限性及其带来的问题 §16.2 类光测地线汇及其Raychaudhuri方程 §16.3 类光超…面上的Raychaudhuri方程 16.3.1 超…面的某些数学知识 16.3.2 类光超…面上的类光法矢场 16.3.3 类光超…面上的Raychaudhuri方程 §16.4 陷俘面与表观视界 16.4.1 陷俘面 16.4.2 表观视界 §16.5 弱孤立视界及其第零、第一定律 16.5.1 非涨视界 16.5.2 弱孤立视界和孤立视界 16.5.3 弱孤立视界第零定律 16.5.4 弱孤立视界和孤立视界的对称性 16.5.5 弱孤立视界第一定律 §16.6 弱孤立视界的进一步讨论[选读] 16.6.1 类光超…面上的适配“面元” 16.6.2 “度规”和适配“面元”的广义逆 16.6.3 弱孤立视界上的无限小对称性 16.6.4 角动量两个公式的证明 §16.7 动力学视界及其力学定律 16.7.1 动力学视界 16.7.2 被分层类空面的某些几何关系 16.7.3 动力学视界的面积平衡定律 16.7.4 角动量为零时的第一定律 16.7.5 角动量平衡方程 16.7.6 第一定律的积分形式 16.7.7 黑洞热力学定律还是黑洞力学定律? 习题 附录H 时空对称性与守恒律(Noether定理) §H.1 用几何语言证明定理 §H.2 正则能动张量 §H.3 关于用坐标语言的证明 附录I 纤维丛及其在规范场论的应用 §I.1 主纤维丛 I.1.1 主丛的定义和例子 I.1.2 主丛上的基本矢量场 §I.2 主丛上的联络 I.2.1 主丛联络的三个等价定义 I.2.2 水平提升矢量场和水平提升…线 §I.3 与主丛相伴的纤维丛(伴丛) §I.4 物理场的整体规范不变性 I.4.1 阿贝尔情况下的整体规范不变性 I.4.2 非阿贝尔情况下的整体规范不变性 §I.5 物理场的局域规范不变性 I.5.1 阿贝尔情况下的局域规范不变性 I.5.2 非阿贝尔情况下的局域规范不变性(Yang-Mills理论) §I.6 截面的物理意义 §I.7 规范势与联络 §I.8 规范场强与…率 §I.9 矢丛上的联络和协变导数 习题 附录J 德西特时空和反德西特时空 §J.1 常…率空间 §J.2 德西特时空 §J.3 德西特时空的Penrose图 §J.4 再谈事件视界和粒子视界 §J.5 施瓦西-德西特时空 §J.6 反德西特时空 参考文献 下册索引目录
第1章 用有序算符内积分法探查常见量子光场 1
1.1 有序算符内积分法 1
1.1.1 正规乘积算符内积分法 1
1.1.2 反正规乘积算符内积分法 5
1.1.3 外尔编序算符内积分法 7
1.2 常见量子光场再讨论 12
1.2.1 粒子数光场 12
1.2.2 相干光场 13
1.2.3 压缩光场 16
1.2.4 热混沌光场 17
1.3 光场的非经典特性 18
1.3.1 压缩特点 18
1.3.2 反聚束效应 19
1.3.3 亚泊松分布 20
1.4 维格纳算符理论 20
参考文献 23
第2章 连续变量纠缠态及其应用 28
2.1 连续变量纠缠态及其性质 28
2.2 纠缠态表象中的维格纳函数理论 32
2.2.1 维格纳算符的纠缠态表示 32
2.2.2 有限维对相干态的维格纳函数 34
2.2.3 双变量埃尔米特多项式态的维格纳函数 39
2.3 原子相干态作为均匀磁场中二维各向异性谐振子势的本征态 43
2.3.1 均匀磁场中二维不含时各向异性谐振子势的本征态 44
2.3.2 均匀磁场中二维含时各向异性谐振子势的本征态 50
参考文献 51
第3章 非高斯态的层析图函数理论 54
3.1 层析图函数的中介表象理论 55
3.2 多光子增加相干态的层析图函数 57
3.3 多光子增加热态的层析图函数 59
3.3.1 多光子增加热态密度算符的反正规乘积 59
3.3.2 由 P 表示导出多光子增加热态的层析图函数 60
3.4 多光子增加平移热态的层析图函数 62
3.5 层析图函数的纠缠态表象理论 66
3.6 有限维对相干态的层析图函数 68
参考文献 69
第4章 双模福克空间中新的双粒子纠缠态及其应用 71
4.1 相干纠缠态 71
4.1.1 理论构造 71
4.1.2 态|a，x〉的特性 73
4.1.3 态|a，x〉的制备方案 75
4.1.4 态|a，x〉的具体应用 76
4.2 描述参量下转换过程的纠缠态 79
4.2.1 态|τ〉的具体形式及其特性 79
4.2.2 由态|τ〉导出新的压缩算符 81
4.2.3 维格纳算符的纠缠态|τ〉表示及其物理意义 84
4.3 参量化纠缠态 85
4.3.1 态|τ〉s，s'的具体表达式 85
4.3.2 由态|τ〉s，s'构造纠缠菲涅耳变换 87
4.3.3 由态|τ〉s，s'寻找经典圆谐相关器的量子对应 89
4.3.4 |<φ|τ〉s，s'|2作为双模关联态|φ〉的层析图函数 91
参考文献 93
第5章 热场纠缠态及其在求解量子主方程中的应用 95
5.1 热场纠缠态 95
5.2 激光通道量子主方程的求解 97
5.2.1 描述激光通道量子主方程的解析解 97
5.2.2 克劳斯算符Mi，j的归一化 99
5.2.3 激光通道中维格纳函数的演化 100
5.3 压缩粒子数态在激光过程中的退相干 102
5.3.1 密度算符的正规乘积表示 102
5.3.2 密度算符的解析演化 103
5.3.3 维格纳函数的解析演化 106
5.4 激光过程中压缩热态的退相干 109
5.4.1 密度算符的反正规乘积表示 109
5.4.2 压缩热态的解析演化 111
5.5 求解扩散非谐振子的量子主方程 114
5.5.1 描述扩散非谐振子的量子主方程 114
5.5.2 扩散非谐振子主方程的解析解 115
5.5.3 扩散非谐振子维格纳函数的演化 119
参考文献 123
第6章 平移热态及其叠加态在振幅衰减通道中的量子统计特性 126
6.1 描述振幅衰减通道量子主方程的解 126
6.2 振幅衰减通道中平移热态的量子统计特性 128
6.2.1 密度算符的演化 128
6.2.2 光子数的演化 130
6.2.3 维格纳函数的演化 131
6.2.4 熵的演化 132
6.3 平移热叠加态的性质及其在振幅衰减通道中的演化 133
6.3.1 平移热叠加态 133
6.3.2 可观察的非经典效应 135
6.3.3 维格纳函数分布特征 136
6.3.4 振幅衰减通道中平移热叠加态的演化 139
参考文献 142
第7章 多光子调制高斯态的非经典性及其退相干 144
7.1 多光子扣除压缩真空态 144
7.2 多光子扣除压缩真空态的非经典性 145
7.2.1 压缩特性 146
7.2.2 光子数分布的振荡行为 146
7.2.3 维格纳函数的部分负性 148
7.3 热通道中多光子扣除压缩真空态的退相干 151
7.3.1 热通道的量子主方程及其解析解 151
7.3.2 密度算符的演化 151
7.3.3 维格纳函数的演化 153
7.4 相位阻尼通道中多光子扣除压缩真空态的退相干 155
7.5 多光子增加双模压缩热态 158
7.5.1 双模压缩热态密度算符的正规乘积表示 158
7.5.2 多光子增加双模压缩热态的归一化 160
7.6 多光子增加双模压缩热态的非经典性 161
7.6.1 亚泊松统计特性 161
7.6.2 反聚束效应 162
7.6.3 光子数分布 163
7.6.4 Q-函数 165
7.6.5 维格纳函数 166
7.7 热环境中多光子增加双模压缩热态的退相干 171
7.8 多光子增加双模压缩热态和双模压缩热态之间的保真度 176
参考文献 178
第8章 新的奇偶非线性相干态及其性质 182
8.1 新的奇偶非线性相干态 182
8.2 可测量的非经典特性 185
8.2.1 压缩 185
8.2.2 振幅平方压缩 187
8.2.3 反聚束 189
8.3 相位特性 190
8.3.1 相位概率分布 190
8.3.2 粒子数{相位压缩 193
8.4 准概率分布函数 195
8.4.1 Q-函数 195
8.4.2 维格纳函数 196
参考文献 198目录
前言
第1章 正电子散射物理基础 1
1.1 引言 1
1.2 国内外正电子研究历史的简单回顾 2
1.3 电子散射和电子动量谱研究 5
1.4 正电子与正电子湮没 6
1.4.1 正电子 6
1.4.2 正电子素 8
1.4.3 包含正电子的其他束缚态 11
参考文献 12
第2章 实验技术和设备 15
2.1 引言 15
2.2 基本的实验技术 15
2.3 慢正电子束技术 18
2.3.1 静电束 18
2.3.2 磁场约束正电子束 21
2.3.3 基于装置的正电子束 22
2.4 截面测量中的设备 22
2.4.1 总截面测量的设备 23
2.4.2 弹性散射偏截面测量的设备 26
2.4.3 正电子素形成偏截面测量的设备 27
2.4.4 激发偏截面测量的设备 27
2.4.5 离化偏截面测量的设备 28
2.4.6 缓冲气体阱基慢正电子束 (阱基束) 29
2.4.7 多室阱基束 31
参考文献 32
第3章 正电子散射总截面的测量 35
3.1 神奇的散射现象 35
3.1.1 光散射技术和研究的发展历史 35
3.1.2 电子束散射的研究 37
3.1.3 其他粒子和伽马射线散射的研究 37
3.1.4 正电子和正电子束散射的研究 38
3.2 散射总截面的测量 38
3.2.1 散射总截面的大致测量原则 38
3.2.2 总截面中的理论计算 75
3.2.3 国内对正电子散射的理论研究 76
3.2.4 散射总截面的小结 77
3.3 散射偏截面的计算和测量 78
3.3.1 弹性散射的偏截面 79
3.3.2 正电子湮没偏截面 85
3.3.3 正电子素形成的偏截面 85
3.3.4 激发与离化 92
3.3.5 散射偏截面的简单小结 96
参考文献 98
第4章 气体中的正电子湮没 108
4.1 引言 108
4.2 在高密度气体中的实验 109
4.3 阱基正电子束 118
4.4 小分子中的正电子湮没 124
4.4.1 研究分子共振湮没的物理意义 124
4.4.2 有效电子数和实验测量 125
4.4.3 低密度气体平均湮没率*和气体密度的关系 131
4.4.4 有效电子数的理论研究 131
4.5 大分子的振动Feshbach共振(VFR)湮没 137
4.5.1 什么是大分子的振动Feshbach共振(VFR) 137
4.5.2 大分子的振动Feshbach共振(VFR)湮没 138
参考文献 173
第5章 高分辨测量总截面和共振散射 179
5.1 引言 179
5.2 共振散射理论基础 180
5.3 实验设备介绍 182
5.4 实验过程和小角散射的甄别 183
5.5 对简单气体H2，N2，CO，Ar绝对高总截面的实验测量 190
5.5.1 对H2的高总截面的理论计算和测量 190
5.5.2 对惰性气体原子的散射高总截面测量 192
5.5.3 Wigner尖点问题 197
5.5.4 对复杂气体原子的散射 (高) 总截面测量 206
5.6 总结及展望 208
参考文献 209
第6章 正电子素的湮没和散射 212
6.1 正电子素原子的基本研究 212
6.1.1 正电子素湮没与寿命 212
6.1.2 研究正电子素形成的设备 213
6.1.3 基态正电子素的超精细结构 (hfs) 219
6.2 正电子素束散射 224
6.2.1 研究正电子素束散射的意义 224
6.2.2 用正电子-气体碰撞产生正电子素束的方法 224
6.2.3 产生正电子素束的设备 228
6.2.4 用正电子素束的散射实验 233
6.2.5 正电子素束和水分子的散射 238
6.2.6 正电子素束和CO2分子的散射 239
6.2.7 正电子素束和其他分子的散射 240
6.3 正电子素的散射理论 240
6.4 总结与展望 245
参考文献 246
第7章 基于正电子和反氢的反物质研究进展 251
7.1 引言 251
7.2 反物质研究发展简史 252
7.2.1 正电子的研究 252
7.2.2 反物质 (反氢原子) 的研究 254
7.3 正电子捕获、积累及高强脉冲束的形成技术 257
7.3.1 正电子注入装置 257
7.3.2 正电子的热化、冷却和捕获 258
7.3.3 正电子的压缩 259
7.3.4 正电子的约束和积累 260
7.3.5 高强正电子脉冲束形成技术 262
7.4 正电子素分子的观察 2…
7.4.1 单个超短脉冲正电子寿命谱技术 2…
7.4.2 高密度正电子素气体实验 266
7.4.3 正电子素分子的实验观察 269
7.5 反氢原子的合成 272
7.5.1 为什么研究反氢？ 272
7.5.2 反质子的冷却、捕获 274
7.5.3 混合阱中反氢的合成 275
7.6 CERN反物质研究的现状 278
7.6.1 ALPHA 278
7.6.2 ATRAP 279
7.6.3 AEGIS 280
7.6.4 ASACUSA 281
7.6.5 ACE 282
7.7 展望 283
7.7.1 CPT标准模型验证 283
7.7.2 WEP弱等价原理 284
7.7.3 “反物质”武器和宇航深空探测新能源研究 285
参考文献 286
第8章 正电子在天体物理学中的应用伽马谱 289
8.1 天体物理 289
8.2 天文学和天体物理基础知识介绍 290
8.2.1 古代对宇宙、地球的认识 290
8.2.2 地球和太阳的基本数据 292
8.2.3 远处恒星的测距 294
8.2.4 星系的性质 297
8.2.5 宇宙大爆炸学说 299
8.2.6 宇宙大爆炸后物质的演化 299
8.2.7 黑洞 300
8.2.8 探寻反物质天体 301
8.2.9 阿尔法磁谱仪计划 302
8.3 天体中的正电子 303
8.3.1 宇宙正电子的测量 304
8.3.2 正电子测量谱的特点 312
8.3.3 什么是正电子过量 314
8.3.4 天体中正电子的来源 316
8.3.5 正电子在星际介质中的传播 320
8.3.6 多环芳香碳氢化合物 322
8.4 天体中正电子小结 333
参考文献 334
第9章 在正电子领域中实现玻色-爱因斯坦凝聚的探索 340
9.1 玻色-爱因斯坦凝聚简介 340
9.2 玻色量子统计理论基础 342
9.3 实现BEC所用的技术 345
9.4 BEC的可能应用 346
9.5 BEC中Feshbach共振效应 347
9.6 正电子和Ps-BEC 349
9.6.1 正电子、正电子素和BEC 349
9.6.2 Ps-BEC研究的里程碑 351
9.6.3 Ps-BEC研究进展 352
9.6.4 Ps-BEC应用探索 354
参考文献 357
第10章 正电子在量子纠缠中的可能应用 360
10.1 引言 360
10.2 清华大学近代物理实验给我们的启迪 360
10.3 量子纠缠 362
10.3.1 一堆问题 362
10.3.2 量子纠缠的定义 362
10.3.3 量子纠缠是超光速吗？ 363
10.3.4 量子纠缠是真正的超远距离作用吗？ 363
10.3.5 谁第一个提出量子纠缠的概念？ 3…
10.3.6 第一篇纠缠论文在哪里？ 3…
10.4 EPR验证 368
10.4.1 EPR佯谬 368
10.4.2 贝尔不等式和CHSH-Bell不等式 373
10.4.3 阿斯派克特的最后实验判决 375
10.4.4 量子纠缠的幽灵成像 375
10.4.5 三粒子纠缠和GHZ定理 376
10.5 正电子在量子纠缠中的可能应用 378
参考文献 379
附录 381第一部分 流形微分几何 第一章 流形微分流形与微分形式 §1．1流形流形的拓扑结构 §1．2微分流形流形的微分结构 §1．3切空间与切向量场 §1．4余切向量场 §1．5张量积与流形上高阶张量场 §1．6Cartan外积与外微分微分形式 §1．7流形的定向流形上积分与Stokes公式 习题一 第二章 流形的变换及其可积性 李变换群及李群流形 §2．1流形间映射及其诱导映射正则子流形 §2．2局域单参数李变换群李导数 §2．3积分子流形Frobenius定理 §2．4用微分形式表达的Frobenius定理微分方程的可积条件 §2．5李群流形 §2．6李变换群齐性G流形 §2．7不变向量场李代数指数映射 习题二 第三章 仿射联络流形 §3．1活动标架法流形切丛与标架丛 §3．2仿射联络与协变微分 §3．3…率形式与…率张量场 §3．4测地线方程切丛联络的挠率张量 §3．5协变外微分算子 §3．6联络的和乐群 习题三 第四章 黎曼流形 §4．1黎曼度规与黎曼联络 §4．2黎曼流形上微分形式 §4．3黎曼…率张量Ricci张量与标…率 §4．4等长变换与共形变换…率张量按转动群表示的分解 §4．5截面…率等…率空间 §4．6爱因斯坦引力场方程 §4．7正交标架场与自旋联络时空规范理论初步 §4．8测地线Jacobi场与Jacobi方程 习题四 第五章 欧空间的黎曼子流形正交活动标架法 §5．1黎曼流形的子流形诱导度规与诱导联络 §5．2n维欧空间En的子流形正交活动标架法 §5．3n维欧空间E3中…线与…面 §5．4用Cartan活动标架法计算黎曼…率 §5．5伪球面与Backlund变换 §5．6测地线与局域法坐标系 习题五 第六章 齐性黎曼流形对称空间 §6．1李群的黎曼几何结构 §6．2齐性黎曼流形 §6．3对称空间与局域对称空间 §6．4对称空间的代数结构（G，H，s）三元组非线性实现 §6．5非线性s模型对偶对称与孤子解 §6．6非局域守恒流隐藏对称性的Noether分析 习题六 第七章 流形的同伦群与同调群 §7．1同伦映射及具有相同伦型的流形 §7．2流形的基本群多连通空间的覆盖空间 §7．3流形的各阶同伦…k（M）（k∈N） §7．4相对同伦群与群同态正合系列纤维映射正合系列 §7．5同调群Hk（M，Z） §7．6一般同调群Hk（M，G） §7．7同伦群与同调群关系n维球面Sn的各阶同伦群 习题七 第八章 上同调论deRham上同调论及其他相关伦型不变量 §8．1上同调论对偶同态与对偶链群 §8．2链复形与链映射同调正合系列 §8．3相对（上）同调群切除定理与Mayer-Vietoris（上）同调序列 §8．4若干群流形各阶同调群Poincaré多项式 §8．5deRham上同调论 §8．6谐和形式Harmk（M，R） §8．7李群流形上双不变形式对称空间上不变形式 习题八 第九章 Morse理论 CW复形与拓扑障碍分析 §9．1CW复形 §9．2Morse函数与Morse不等式 §9．3路径空间W（M）的伦型Morse理论基本定理 §9．4若干齐性空间的稳定同伦群U群的Bott周期 §9．5正交群与辛群的Bott周期 §9．6拓扑障碍与示性类Stiefel-Whitney类 §9．7Cech（上）同调拓扑性质对几何结构的影响 习题九 第十章 辛流形 切触流形 §10．1辛流形（M，w） §10．2辛向量场与哈密顿向量场泊松括弧 §10．3泊松流形与辛叶Schouten括弧 §10．4辛流形的子流形 §10．5齐性辛流形与约化相空间动量映射 §10．6切触流形（M，h） 习题十 第十一章 复流形 §11．1复流形及其复结构近复结构与近复流形（M，J） §11．2近复结构可积条件Nijenhuis张量 §11．3近辛流形上近复结构近厄米流形（M，w，J） §11．4厄米流形（M，H） §11．5厄米流形上仿射联络 §11．6Kahler流形 §11．7Kahler-Einstein特殊Kahler流形及紧Kahler流形的Hodge 分解定理 习题十一 第十二章 旋量自旋流形 §12．1旋量 §12．2时空的Lorentz变换与自旋变换旋量张量代数 §12．3Dirac旋量Weyl旋量纯旋量各维旋量的矩阵表示结构 §12．4各维旋量的表示结构Maiorana表象 §12．5自旋结构与自旋流形Spinc结构 §12．6自旋结构的联络Dirac算子Weitzenbock公式 习题十二 第二部分 纤维丛几何、规范场论 第十三章 纤维丛的拓扑结构 §13．1向量丛E（M，F，p，G） §13．2与矢丛E相关的各种纤维丛标架丛L（E） §13．3主丛P（M，G）与其伴矢丛E=P×GV §13．4丛射诱导丛主丛的约化 §13．5纤维丛的同伦分类普适丛与分类空间 *§13．6矢丛的分类及K理论 习题十三 第十四章纤维丛上联络与…率 §14．1主丛P（M，G）上联络与…率 §14．2伴矢丛P×GV上联络与…率物质场与规范场相互耦合 §14．3k秩向量丛截面上协变微分算子 与联络算子D §14．4对偶矢丛直积丛上联络与…率切丛联络的挠率问题 §14．5平行输运与联络的和乐群G结构具特殊和乐群的联络 习题十四 第十五章 示性类 §15．1陈-Weil同态 §15．2复矢丛与陈示性类（chernclass） §15．3实矢丛与Pontrjagin类 §15．4实偶维定向矢丛与欧拉类 §15．5Stiefel-Whitney类 §15．6普适丛与普适示性类H*（BG，K）各种示性类间关系 §15．7次级示性类：陈-Simons形式 习题十五 第十六章 杨-Mills规范理论时空流形上纤维丛几何 §16．1杨-Mills场的作用量与运动方程 §16．2tHooft单极静球对称无奇异单极解析求解 §16．3非Abel规范场的规范不变守恒流 §16．4E4空间（反）自对偶瞬子解 §16．5规范场与玻色场耦合体系 §16．6Seiberg-Witten单极方程 习题十六 第十七章 规范理论与复几何 §17．1物理时空的复化及共形紧致化 §17．2Plucker映射与Klein二次型紧致复化时空M上光锥结构 §17．3复流形上全纯丛结构层与层上同调 §17．4Radon-Penrose变换 §17．5多瞬子（instantons）的ADHM组成 §17．6多单极解Nahm方程与ADHMN组成 §17．7单极周围零能费米子解Twistor方程及自对偶超对称单极 习题十七 第十八章 Atiyah-Singer指标定理 §18．1引言欧拉数及其有关定理 §18．2椭圆微分算子及其解析指数 §18．3紧支上同调与矢丛上同调，Thom同构与欧拉示性类 §18．4矢丛K理论简介椭圆微分算子的拓扑指数与Atiyah-Singer指标定理 §18．5经典椭圆复形及其相应指标定理 §18．6A-S指数定理证明的简单介绍热方程证明 §18．7利用超对称场论模型证明A-S指数定理 §18．8A-S指数定理在物理中应用举例 习题十八 第十九章 量子反常拓扑障碍的递降继承 §19．1单态反常与Atiyah-Singer指标定理 §19．2联络空间同调论与上同调论推广的陈-Simons形式系列 §19．3规范群的各级拓扑障碍Cech-deRham双复形 §19．4规范群上闭链密度（W系列）与规范代数上闭链密度（w系列） 简并上边缘算子 §19．5非Abel手征反常和反常自洽条件Wess-Zumino-Witten有效作用量4维规范群4的1上闭链 §19．6非Abel反常的拓扑根源协变反常 §19．7哈密顿形式3维规范群3的2上闭链流代数反常Schwinger-Jackiw-Johnson项 §19．8杂化口袋模型的边界效应2的3上闭链 习题十九 第二十章 规范轨道空间上同调与族指标定理量子场论中大范围拓扑分 §20．1Dirac算子族指标定理 §20．2轨道空间上同调及其提升规范群上同调 §20．3量子规范理论的拓扑效应q真空4维杨-Mills理论 §20．4三维时空规范理论与拓扑质量项 §20．5群上同调与群表示结构特点投射表示与Manderstan波函数 §20．6平移群3上闭链的具体实现可除表示与带膜波函数 习题二十 第二十一章 带边流形与开无限流形指标定理APS-h不变量与分数荷问题 §21．1引言 §21．2带边deRham复形指标定理 §21．3Atiyah-Patodi-Singer指标定理 §21．4自旋复形的APS指标定理非局域边界条件 §21．5开无限流形上的指标定理 §21．6APS-h不变量在物理中应用分数费米荷问题 §21．7Dirac算子的弱局域边界条件 习题二十一 第三部分 非交换几何导引 第二十二章 非交换几何及其在量子物理中应用 §22．1引言 §22．2量子相空间Weyl变换及Wigner分布函数Moyal*积 §22．3一维谐振子量子相空间 的相干态表述Fock-Bargmann表象 §22．4群的陪集表示与推广的相干态模糊球 的矩阵表示 §22．5磁场中电子气体磁平移磁Brillouin区IQHE的拓扑理论 §22．6FQHE与Laughlin波函数量子Hall流体与非交换陈Simons理论 第二十三章 量子群 q规范理论 q陈类 §23．1量子超面上线性变换量子群GLq（2）与SUq（2） §23．2量子群SUq（2）上双协变微分计算 §23．3q-BRST代数q规范理论 §23．4q陈类q陈-Simons． 附录 A 集合论若干概念简单介绍 B 拓扑学若干基本概念介绍 C 若干代数体系简单介绍 D 群同态正合系列子群直积与半直积 E 交换群（Abeliangroup）的若干基本性质 F 向量空间间同态映射张量代数 G 可除代数四元数H与八元数O H Hopf映射不变量Hopf丛 I 推广的Kroneckerd符号 J 具附加结构的向量空间及其自同构变换群经典李群及其表示 K Clifford代数及其表示 L Spin群及其表示（Spin模）李代数spinN M SO（3）群及其普适覆盖SU（2） 一般参考书目 参考文献第1章 光与非线性介质相互作用的经典与量子理论
1.1 非线性相互作用的经典理论
1.1.1 电磁波在非线性介质中的传播
1.1.2 极化率张量的对称性
1.2 光学中的波波相互作用
1.2.1 三波耦合
1.2.2 四波耦合
1.3 光与非线性介质相互作用的量子理论
1.4 弱场微扰法解Schr?dinger方程
1.5 密度矩阵方程及其微扰解法
1.5.1 密度矩阵方程
1.5.2 用微扰法解密度矩阵方程
1.6 波场ψ(r;t)的量子化
1.7 电磁场的量子化
1.7.1 电磁场的模式展开
1.7.2 电磁场的量子化
1.7.3 光子数态(Fock态)
1.8 原子辐射的线宽与能级移位
1.8.1 单原子辐射
1.8.2 N原子辐射
附录1A (1.2.27)式的解析求解
参考文献
第2章 二能级系统的密度矩阵求解及光脉冲在非线性介质中的传播
2.1 二能级原子密度矩阵的矢量模型
2.2 Bloch方程及其解
2.3 线性吸收与饱和吸收
2.4 光学章动与自由感生衰变
2.5 浸渐近似
2.6 光脉冲传播的面积定理
2.7 光脉冲自聚的多焦点现象
2.7.1 光脉冲自聚的准稳态理论
2.7.2 光脉冲自聚的不稳定性分析
2.7.3 光脉冲自聚的数值计算
2.8 光束传输的ABCD定理
2.8.1 近轴光束传输的ABCD定理
2.8.2 普适的光束传输ABCD定理的证明
2.8.3 光束传输的衍射积分计算
2.9 光脉冲的“超光速传输”
2.9.1 终端波在增益型反常色散介质中的传播
2.9.2 矩形脉冲在增益型反常色散介质中的传播
2.9.3 Gauss光脉冲在增益型反常色散介质中的传播
附录2A (2.6.24)式的推导
附录2B (2.7.26)式的解析求解
参考文献
第3章 原子的缀饰态
3.1 二能级原子Schr?dinger方程的解
3.2 原子的缀饰态
3.3 Cohen-Tannoudji的缀饰原子
3.4 原子部分缀饰态及其展开
参考文献
第4章 激光振荡理论
4.1 激光振荡的半经典理论
4.1.1 没有激活离子(或原子)情形
4.1.2 线性极化P∝E
4.1.3 一级近似
4.1.4 气体激光的烧孔效应与Lamb凹陷
4.1.5 多模振荡
4.2 激光振荡的全量子理论
4.3 热库模型与激光输出的统计分布
4.3.1 热库模型
4.3.2 激光场与热库相互作用的Langevin方程
4.3.3 原子体系与热库相互作用的Langevin方程
4.3.4 辐射场的密度矩阵方程
4.3.5 激光输出的统计分布
4.4 降低激光泵浦的量子噪声
4.4.1 规则泵浦抽运
4.4.2 一般泵浦抽运
4.5 微激光的量子模式理论
4.5.1 激光情形密度矩阵主方程的稳态解
4.5.2 微腔的量子模理论
4.5.3 在阈值附近微腔量子模主方程解与分步模式解的偏差
4.6 单原子与双原子微激光
4.6.1 双原子与激光场的相互作用方程
4.6.2 单原子、双原子微激光的稳态输出比较
参考文献
第5章 辐射的相干统计性质
5.1 平衡辐射的统计热力学
5.2 光的相干性
5.2.1 相干条件
5.2.2 “光子自干涉”与“同态光子干涉”
5.3 光探测
5.3.1 理想探测器
5.3.2 量子跃迁
5.4 场的相关函数与场的相干性
5.5 相干态
5.6 用相干态展开
5.6.1 相干态的P表示
5.6.2 在P表象中参量下转换所满足的Fokker-Planck方程
5.7 光子的二阶相关函数、群聚与反群聚效应、鬼态干涉与
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