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導(dǎo)語(yǔ)
集智學(xué)園聯(lián)合新加坡國(guó)立大學(xué)賈治安老師共同開(kāi)設(shè)了,幫助復(fù)雜系統(tǒng)跨學(xué)科領(lǐng)域?qū)W習(xí)者、研究者系統(tǒng)掌握量子場(chǎng)論的核心概念和基本方法,以及其在高能物理和凝聚態(tài)物理中的典型應(yīng)用。同時(shí),課程還將探討量子場(chǎng)論的前沿與跨學(xué)科主題,例如量子反常、拓?fù)鋱?chǎng)論和廣義對(duì)稱性,以及量子場(chǎng)論在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、量子計(jì)算等方向的應(yīng)用,來(lái)拓展學(xué)術(shù)視野。
作為系列課程的第一講,賈治安老師將以「量子場(chǎng)論的物理動(dòng)機(jī)——復(fù)雜世界的統(tǒng)一規(guī)律」為題,講解為何需要量子場(chǎng)論,認(rèn)識(shí)從單粒子量子力學(xué)到多粒子場(chǎng)論的必然性,建立起對(duì)課程整體框架框架的認(rèn)識(shí)。正式分享將于2月11日(周三)19:00-21:00進(jìn)行,同步會(huì)在視頻號(hào)與B站進(jìn)行直播。
主題:量子場(chǎng)論的物理動(dòng)機(jī)——復(fù)雜世界的統(tǒng)一規(guī)律
課程目標(biāo)
理解為何需要量子場(chǎng)論,認(rèn)識(shí)從單粒子量子力學(xué)到多粒子量子場(chǎng)論的必然性,建立對(duì)課程整體框架的認(rèn)識(shí)。
課程要點(diǎn)
非相對(duì)論量子力學(xué)的成功與局限
固定粒子數(shù)假設(shè)的適用范圍
無(wú)法描述粒子的產(chǎn)生與湮滅過(guò)程
不滿足洛倫茲協(xié)變性
相對(duì)論量子力學(xué)的嘗試與困難
Klein-Gordon 方程與負(fù)能解問(wèn)題
Dirac 方程與負(fù)能海
單粒子詮釋的失敗
場(chǎng)論框架的必然性
相對(duì)論 + 量子力學(xué) → 粒子數(shù)可變
場(chǎng)作為基本自由度的物理圖像
粒子作為場(chǎng)的激發(fā)態(tài)
預(yù)備知識(shí)與技術(shù)工具
自然單位制:? = c = 1
量綱分析
相對(duì)論記號(hào):四矢量、度規(guī)張量、Einstein 求和約定
Lagrangian 與 Hamilton 形式
兩種量子化途徑
正則量子化:從經(jīng)典場(chǎng)到算符場(chǎng)
路徑積分:從作用量到躍遷振幅
兩種方法的等價(jià)性與各自優(yōu)勢(shì)
課程路線圖概覽
自由場(chǎng)理論:標(biāo)量場(chǎng)(Klein-Gordon)、旋量場(chǎng)(Dirac)、矢量場(chǎng)(Maxwell、規(guī)范場(chǎng))
相互作用理論:微擾論、Feynman 圖、散射振幅
高級(jí)專題:重整化、對(duì)稱性與守恒律、反常、拓?fù)?/p>
思考題
為什么在高能物理中粒子數(shù)不守恒?
經(jīng)典場(chǎng)與量子場(chǎng)的本質(zhì)區(qū)別是什么?
系列課程推薦教材
Tom Lancaster & Stephen J. Blundell, Quantum Field Theory for the Gifted Amateur(Oxford University Press, 2014).
Anthony Zee, Quantum Field Theory in a Nutshell (Princeton University Press,2010).
Michael E. Peskin & Daniel V. Schroeder., An Introduction to Quantum Field Theory(Addison-Wesley, 1995).
Matthew D. Schwartz, Quantum Field Theory and the Standard Model (CambridgeUniversity Press, 2013).
Mark Srednicki, Quantum Field Theory (Cambridge University Press, 2007).
Steven Weinberg, The Quantum Theory of Fields, Vols. I, , III (Cambridge UniversityPress, 1995–2000).
Lewis H. Ryder, Quantum Field Theory, 2nd ed. (Cambridge University Press, 1sted, 1996).
Pierre Ramond, Field Theory: A Modern Primer, 2nd ed. (Avalon Publishing 1997).
課程信息
課程主題:量子場(chǎng)論的物理動(dòng)機(jī)——復(fù)雜世界的統(tǒng)一規(guī)律
課程時(shí)間:2026年2月11日(周三) 19:00-21:00
課程形式:騰訊會(huì)議(會(huì)議信息見(jiàn)群內(nèi)通知);集智學(xué)園網(wǎng)站錄播(3個(gè)工作日內(nèi)上線)
課程主講人
賈治安(知乎:@也疏寒),個(gè)人網(wǎng)站:tqfter.github.io,新加坡國(guó)立大學(xué)Research Fellow,即將回國(guó)在高校從事科研工作。主要從事數(shù)學(xué)物理與理論物理領(lǐng)域研究,聚焦量子代數(shù)在量子場(chǎng)論、量子物態(tài)、量子信息與量子計(jì)算中的具體應(yīng)用。近年研究重點(diǎn)為拓?fù)鋱?chǎng)論及其晶格實(shí)現(xiàn)(拓?fù)湫颍@場(chǎng)論與晶格框架下的廣義對(duì)稱性開(kāi)展研究。同時(shí),賈老師對(duì)高能物理、量子物質(zhì)與量子信息科學(xué)的交叉和融合抱有濃厚興趣,尤其致力于運(yùn)用量子信息方法研究量子場(chǎng)論與凝聚態(tài)體系。
課程適用對(duì)象
對(duì)高等數(shù)學(xué)和量子力學(xué)有一定了解的本科生、研究生、高校教師研究員與愛(ài)好者
對(duì)量子世界的復(fù)雜性感興趣的跨學(xué)科學(xué)習(xí)者
希望在復(fù)雜科學(xué)領(lǐng)域遷移應(yīng)用量子場(chǎng)論內(nèi)容的研究者
對(duì)邏輯、抽象思維和系統(tǒng)思維有興趣的公眾學(xué)習(xí)者
報(bào)名須知
課程形式:騰訊會(huì)議直播,集智學(xué)園網(wǎng)站錄播。本系列課程僅首節(jié)免費(fèi)直播。
課程周期:2026年2月11日-2026年5月6日,每周三晚19點(diǎn)-21點(diǎn)進(jìn)行。
課程定價(jià):原價(jià)999,早鳥(niǎo)價(jià)799,早鳥(niǎo)優(yōu)惠截止到2026年2月11日中午12點(diǎn)。
課程鏈接:https://campus.swarma.org/v3/course/5681?from=wechat
付費(fèi)流程:
課程頁(yè)面添加學(xué)員登記表,添加助教微信入群;
課程可開(kāi)發(fā)票。
課程共創(chuàng)任務(wù):課程字幕
為鼓勵(lì)學(xué)員深度參與、積極探索,我們致力于形成系列化知識(shí)傳播成果,并構(gòu)建課程知識(shí)共建社群。為此,我們特別設(shè)立激勵(lì)機(jī)制,讓您的學(xué)習(xí)之旅滿載收獲與成就感。
課程以老師講授為主,每期結(jié)束后,助教會(huì)于課程群內(nèi)發(fā)布字幕共創(chuàng)任務(wù)。學(xué)員通過(guò)參與這些任務(wù),不僅能加深對(duì)內(nèi)容的理解,還可獲得積分獎(jiǎng)勵(lì)。積分可兌換其他讀書(shū)會(huì)課程或?qū)嵨铼?jiǎng)品,助力您的持續(xù)成長(zhǎng)。
后記
跨學(xué)科集智創(chuàng)新基金:
招募頂尖講師,生產(chǎn)高質(zhì)內(nèi)容
集智學(xué)園始終在圍繞復(fù)雜科學(xué)、人工智能搭建知識(shí)體系。我們深知,唯有根深方能葉茂。因此,在追逐前沿的同時(shí),在最近3個(gè)月中,我們推出了拓?fù)鋵W(xué)、線性代數(shù)、統(tǒng)計(jì)物理等硬核基礎(chǔ)課程,為社區(qū)學(xué)習(xí)者夯實(shí)關(guān)鍵根基。
量子場(chǎng)論是前沿,也是核心基礎(chǔ),它代表人類對(duì)自然界基本規(guī)律理解的最深刻理論。其中重整化群、費(fèi)曼圖等在復(fù)雜系統(tǒng)、人工智能研究中的重要方法,其實(shí)也都來(lái)源于此。
但是要講好量子場(chǎng)論門檻極高,既懂其物理深意又能關(guān)聯(lián)復(fù)雜系統(tǒng)的學(xué)者鳳毛麟角;且作為一門超硬核的基礎(chǔ)理論,其商業(yè)回報(bào)的不確定性往往讓普通課程開(kāi)發(fā)望而卻步。
但難做的事,往往才更有價(jià)值。為了填補(bǔ)這塊關(guān)鍵的認(rèn)知拼圖,集智學(xué)園創(chuàng)始人張江教授特別設(shè)立了“”,來(lái)懸賞招募優(yōu)秀講師,確保社區(qū)成員獲得高質(zhì)量?jī)?nèi)容。經(jīng)過(guò)一系列的試講與篩選,我們與新加坡國(guó)立大學(xué)Research Fellow賈治安老師達(dá)成合作,讓這門來(lái)之不易的課程得以誕生。
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