Квантовая статистическая физика изучает свойства систем, состоящих из большого числа частиц, при низких температурах. В последние годы в этой области физики достигнут большой прогресс, что связано главным образом с применением математических методов квантовой теории поля. Основа этих методов — диаграммная техника — обладает высокой степенью автоматизма и наглядности. С её помощью удалось решить целый ряд интересных физических вопросов, которые раньше были недоступны для рассмотрения.

В книге изложены эти новые методы и основные результаты, полученные за последнее время. Она предназначена для научных работников и аспирантов — физиков, а также для студентов старших курсов, специализирующихся в области теоретической физики, физики твёрдого тела и низких температур.

За последнее время в статистической физике были достигнуты значительные успехи благодаря широкому использованию методов, заимствованных из квантовой теории поля. Плодотворность этих методов связана с новой формулировкой теории возмущений и в первую очередь с широким использованием так называемых диаграмм Файнмана. Основное преимущество диаграммной техники состоит в её наглядности: оперируя понятиями одночастичной задачи, эта техника позволяет установить структуру любого приближения и с помощью правил соответствия написать нужные выражения. Новые методы позволили решить большое количество вопросов, к которым нельзя было подступиться при старой формулировке теории, а также получить целый ряд новых общих соотношений. В настоящее время эти методы являются наиболее мощными и результативными в квантовой статистике.

Формулировке методов теории поля в квантовой статистике, а также их приложениям к конкретным вопросам посвящена в настоящее время большая и очень разбросанная журнальная литература. В то же время среди лиц, занимающихся статистической физикой, знакомство с этими методами не является общераспространённым. Потому нам кажется, что назрела необходимость дать последовательное и достаточно полное изложение вопроса, которое было бы доступно для широкого читателя.

Несколько слов относительно материала, помещённого в этой книге. Мы стремились в первую очередь продемонстрировать практический характер новых методов. Поэтому, кроме подробного изложения математического аппарата, в книге рассматриваются различные конкретные проблемы квантовой статистики. Затронутые вопросы, конечно, не составляют полного перечня того нового, что было сделано в этой области за последние годы. Их подбор производился с учётом степени их общефизического интереса, а также возможностей иллюстрации на этих примерах общего метода.

Мы ограничились одним из возможных вариантов формулировки квантовой статистики на языке теории поля (например, мы не касались так называемой трёхмерной теории возмущений и др.). С нашей точки зрения метод функций Грина, положенный в основу данной книги, является наиболее простым и удобным.

Предполагается, что читатель знаком с основами статистической физики и квантовой механики. В книге описан метод вторичного квантования и имеются все сведения, необходимые для вывода техники теории поля. Этому выводу предпослана первая глава, в которой кратко изложены некоторые современные представления относительно характера энергетических спектров и приведены простые примеры…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книги на ту же тему

1. Метод функций Грина в статистической механике, Бонч-Бруевич В. Л., Тябликов С. В., 1961
2. Квантовая статистическая механика: Методы функций Грина в теории равновесных и неравновесных процессов, Каданов Л., Бейм Г., 1964
3. Вопросы квантовой теории необратимых процессов, Бонч-Бруевич В. Л., ред., 1961
4. Теория квантовых жидкостей: Нормальные ферми-жидкости, Пайнс Д., Нозьер Ф., 1967
5. Кинетическая теория неидеального газа и неидеальной плазмы, Климонтович Ю. Л., 1975
6. Статистическая теория полиморфных превращений, Базаров И. П., Геворкян Э. В., Котенок В. В., 1978
7. Некоторые вопросы статистической механики. Учебное пособие для университетов, Боголюбов мл. Н. Н., Садовников Б. И., 1975
8. Калибровочная теория дислокаций и дисклинаций, Кадич А., Эделен Д., 1987
9. Нелинейная квантовая теория поля: Сборник статей, 1959
10. Статистическая механика, кинетическая теория и стохастические процессы, Хир К., 1976
11. Теория необратимых процессов, Честер Д., 1966