現代物理学の基礎としての場の量子論/磯暁

磯暁
共立出版
KEK物理学シリーズ 4
ISBN：4320034872/9784320034877
発売日:2015年06月

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【内容紹介】
場の量子論は、素粒子物理学から物性物理学、宇宙物理学まで、幅広い分野に共通する基礎をなしている。それにもかかわらず、多くの場の量子論の教科書では、素粒子物理学のみを対象とした相対論的場の量子論であるか、物性物理学のみを対象とした非相対論的場の量子論であるかのどちらかにテーマが限定されることが多い。
本書では、両者に共通する基本概念として「真空の非自明さ」に焦点をあて、粒子とは何か、真空から粒子が生成されるとは何を意味するのか、といった点について、様々な具体例を挙げながら解説している。これらの性質を学ぶにあたり、コヒーレント状態、スクイーズド状態、時間変化する調和振動子など、量子力学での粒子生成を理解するために必要な基本事項を詳しく解説した。続いて、それらの応用として、非相対論的場の理論の例として、超伝導や超流動、相対論的な応用としては、強電場中の粒子生成、ウンルー効果、ブラックホールからのホーキング輻射を取り上げている。
素粒子物理学で「真空の非自明さ」がもっとも際立っているのは、ヒッグスの物理である。後半では、自発的対称性の破れやヒッグス機構を中心に解説した。本書では、これまでの標準的な量子力学や場の量子論の教科書では扱うことができなかった最新かつ特色のある事例を中心に、量子力学や場の量子論の面白さを伝えることを主眼とした。前半は量子力学を学ぶ進んだ学部上級生から大学院生にも理解できるだろう。また、研究者にとっても、これまでと異なる場の量子論の描像に、意外な発見があるかも知れない。