ПРЕДИСЛОВИЕ

Цель настоящей книги — изложить те представления и методы квантовой теории поля, которые не связаны с особыми математическими трудностями и не требуют углубленного понимания специального принципа относительности. В рамках этого подхода из различных приложений квантовой теории поля основное внимание было уделено физике элементарных частиц.

Чтобы сделать книгу доступной широкому кругу читателей, мы предполагали предварительное знание лишь нерелятивистской квантовой механики. Весь остальной необходимый аппарат развивается в тексте. Так в первой части одновременно вводятся математическое и физическое описания квантованного поля. Особое внимание уделяется принципиальным концепциям теории. Однако рассматриваются только поля, подчиняющиеся статистике Бозе — Эйнштейна. Обсуждаются вопросы о наблюдаемых величинах, инвариантах поля, а также различных симметриях и связанных с ними внутренних степенях свободы.

Во второй части излагается дальнейшее развитие теории на основе изучения взаимодействия квантованного поля с различными статическими источниками. Здесь рассматриваются как с классической, так и. с квантовомеханической точек зрения те проблемы, для которых известно существование точных решений, а именно нейтральная скалярная теория, теория с билинейным взаимодействием, модель Ли.

В третьей части математический аппарат и физические представления, изложенные в предыдущих главах, применяются к -мезонной физике низких энергий. Вслед за описанием классического подхода и различных методов, которые использовались в прошлом для анализа этой проблемы, мы переходим к модели, не основанной на бесконтрольных математических приближениях, а именно к модели, развитой Чу и Лоу. В терминах этой модели мы пытаемся объяснить -мезон-нуклонное рассеяние, статические свойства нуклонов, электромагнитные явления и ядерные силы.

В последние годы возник релятивистский подход к описанию взаимодействующих полей, основанный на аналитических свойствах матрицы рассеяния. Даже когда этот подход сводится к тому, который мы используем в нерелятивистском пределе -мезон-нуклонной задачи, он все же оказывается богаче и значительно лучше соответствует реальной физической ситуации, чем статическая модель. Поэтому он должен неизбежно приводить к возможности сравнения с детальными экспериментальными данными. К сожалению, указанное направление требует значительно более сложных вычислений, чем содержащиеся в настоящей книге и, кроме того, до настоящего момента не ясно, лежит ли в их основе строгая теория. Хотя релятивистская трактовка должна устранить в конечном счете все недочеты рассмотренных здесь моделей, нерелятивистский подход всегда останется первым и основным шагом к совершенному знанию.

Для единства трактовки различных рассматриваемых нами проблем представляется удобным работать в одном определенном представлении. Мы выбрали гейзенберговское представление с тем, чтобы подчеркнуть взаимосоотношение между классической и квантовомеханической точками зрения.

В намеченных рамках мы стремились изложить материал достаточно подробно, делая упор на физический смысл получаемых результатов. Отдавая себе отчет в том, что строгость и простота являются взаимодополняющими сторонами теории, мы старались сохранить разумные пропорции между тем и другим. Мы не пытались дать полную библиографию, но во всех случаях, когда это казалось необходимым, старались указать, где читатель может найти дальнейшие сведения. Для углубленного изучения предмета мы отсылаем читателя к книгам Н. Н. Боголюбова и Д. В. Ширкова „Введение в теорию квантовых полей" (Москва, 1957 г.), Дж. Гамильтона „Теория элементарных частиц" (Нью-Йорк, 1959) и С. С. Швебера „Введение в релятивистскую квантовую теорию поля“ (Эванстон, 1961).

Мы хотели бы поблагодарить профессора X. Фраунфельдера и профессора Б. А. Якобсона за ценные комментарии, а также доктора Рэннигера и доктора X. Питчмана, критически прочитавших книгу в корректуре.

Эрнест М. Хенли Вальтер Тирранг