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物性理論の研究室に在籍している学部4年生です。大学院は旧帝大の物性理論研に進学します。
大学院での勉強を先取りしようと場の量子論の勉強をはじめようと考えています。
もちろん、学部4年までに学ぶ統計力学・量子力学は身に付けています。ただ、恥ずかしながら特殊相対論はほとんど学んだことがありません。また、素粒子論には興味がありません。あくまで物性物理学を学ぶために必要な場の量子論を勉強したいです。
1.(物性物理のための)場の量子論を学ぶにはまず、特殊相対論を学ぶ必要があるのでしょうか。場の量子論の教科書を探していると、「相対論的量子力学」と言う言葉を頻繁に目にします。相対論的量子力学と場の量子論は別物だと考えてもよいですか。あるいは相対論的量子力学を先に学ばなければ場の量子論は修得不可能ですか。
2.場の量子論の教科書を探しています。分かりやすい教科書を教えて下さい。また、初めから場の量子論の全てを理解しようとは思いません。難しいトピックは省かれていてもかまいませんので、易しい本から取り組んでいきたいと思っています。教科書はできれば日本語の方が嬉しいですが、英語しかないなら英語で学習します。
夏までは経路積分を学びました。また卒業研究に当たってファインマンの統計力学で第二量子化法は身に付けています。ただ、(古典)場のラグランジアンや流体力学、弾性体などは学習していません。
場の量子論の前にこれを学んだ方がいいよ、などのアドバイスも欲しいです。宜しくお願いします。
No.5ベストアンサー
- 回答日時:
場の量子論は、「量子力学」と「特殊相対論」の両方が必要な、素
粒子物理や物性物理の分野ですので、基本的にこれらを学んでること
がベースです。
教科書は、担当教授に聞くか、米国の有名教授の本~翻訳されてるの
も含めて~で、ハーバードなどで教科書で採用されてるのが良いです。
英語のも含めたら、色々とありそうです。
問題は、教授が読んでも意味不明の本が少なくないことです・・。
実は、専門外~3~5章が専門で、他の章が専門外なのに、格好つけ
て全章を自分で書いていて、実は、他の章が色んな本の継ぎ接ぎなた
めに、文脈が可笑しい著名な本(物理化学)もありますので、複数購
入して、比較しながら、分かりやすい方をその都度に選択するのも、
便利です。
教科書は夫々で、数式がメインだったり、図解や文章の説明が丁寧で
数式が端折っていたりと、どっちが良いのか、相性があると思います
ので、何冊か用意した方が良い様に思います。
先ずは、教授に相談するとか、本屋ではしがきを読んで、ハーバード
やMITなどの、世界の教科書の定番になってるとかを基準に選択し
てはいかがでしょうか。
私はその昔、物理が好きだったのですが、徹夜での計算(現在はPC
が自動でやりますが)が嫌で化学に進むも、授業で物理も物理化学も
やってたのに加え、自分で理論物理も学んでいました。
そのお陰で、化学では当時、パイ電子の共鳴以外に吸収スペクトルの
ピークが3つに分裂する~金属錯体のシグマとパイ軌道間の特殊な共鳴~のを誰も説明できませんでしたが、偶然に書庫で手にした黄ばん
だ古い無機物理化学の米学会誌にコンピュータでの解析結果が見つけ
ました。このピーク出現が出ると、その研究の全てがお蔵入りしてた
のですが、解決できたことがあります。
お陰で、その後、凡そ一年間で、3回ほど学会発表できました。
見つけたのは大学4年の5月のことでしたが、2~3年次に大学院の
教科書や理論物理なども学んでいたお陰でした。
裾野は広いほど何かと役立ちますので、時間の空いたときに、関連分
野の専門書に目を通しておくと良いと思います。
私は化学でしたが、物理は楽しいので、頑張ってください。
ありがとうございまいした。
実はここ2週間で特殊相対論の入門書を読み終えました。電磁場を含めた相対論はこれから勉強するつもりです。
高度な専門書ほど、色んな本の継ぎ接ぎで全然理解できたもんじゃないということを経験的に知っているのでこの場で良書をお尋ねしてみました。
個人的には外国の大学の教科書にこだわる必要はないと思っています。日本の大学の物理教育だって世界に胸を張れるぐらいしっかりしていると思っている(異論があれば教えてください)ので、東大で使われている教科書(≒世界で使われている教科書?)でも調べてみようかと思います。
私はdontakosさんと比べると全然勉強が進んでおらず学部標準レベルの物理しか知りませんが、早い時期に自分の専門分野を決めつけずに裾野を広く持って物理を愉しみたいです。
自分の体験と併せてコメント頂きとても参考になりました。
No.6
- 回答日時:
1.特殊相対論は必要です。
シュッツ相対論入門 I特殊相対論 非常に分かり易く、また薄い本ですので身構えなくても直ぐに読めます。双子のパラドックスが簡単に理解できるのが嬉しいおまけです。2.Fetter-Walecka Quantum Theory of Many-Particle Systems 東大物性研ではこれを読ませているとか。噂ですから真偽のほどは分かりませんが。
和訳も出ています。フェッター ワレッカ 多粒子系の量子論 〈理論編、応用編〉 但しこちらは絶版です。アマゾンに古本が出ていますが高い。
原著の方はGoogle booksでも読めます。https://books.google.co.jp/books?id=0wekf1s83b0C …
その他としては、高橋康 量子力学を学ぶための解析力学入門 も一読をお勧めします。既読でしたらすみません。
No.4
- 回答日時:
助言する資格はないので、回答ではありませんが、質問内容に心配を感じます。
学んだ後に何をするか考えてますか?
他人の役に立ったことを追いかけてもノーベル賞はとれない。
実業界に行こうとするなら、何でも食いつくべきでしょう。
助言する資格がないと言いながらなぜ助言するのでしょうか。
学んだ後に何をするかは考えています。たとえ学んだ後に何をするかを考えていなくてもそれはそれでよいのではないでしょうか。学習自体が自己目的化しているケースだってあるわけですから。
それから他人の役に立つとか立たないとか、そんなことに興味はありません。役に立つ研究がしたい人は物理学なんて志さないと思いますよ。それに、ノーベル賞が欲しくて勉強しているわけでもありません。人それぞれなぜ学ぶのか、なぜ研究するのかなんてまちまちなのになぜノーベル賞を目指すことを前提にコメントされているのか理解に苦しみます。
実業界という言葉も定義不明瞭で理解できません。なぜ私があなたのいう「実業界にいく」と思ったのかさっぱりわかりません。物理学で飯を食べようとは思っていませんよ?(もし、そんな奴は大学院に行くなという主張をされるのなら、それは学問に対する価値観の一方的な押し付けです。)
物理学という広い学問分野のすべてに食いつくなんて何年あっても足りませんよ。自分が真に興味をもっていること、目的に必要なことを選択して学ぶのは学際化がはなはだしい現代の自然科学においては合理的なメソッドだと思いますよ。
No.3
- 回答日時:
> 特殊相対論を学ぶ必要があるのでしょうか。
多分いらんと思うけれども、簡単だから一通り目を通すぐらいはやっとけば、用語の不安がなくなるでしょ。
> 「相対論的量子力学」と言う言葉を頻繁に目にします。
「ローレンツ変換で対称」という意味の、いわば歴史的な用語。現時点で「量子重力理論」と言うのと同じように、その時点において「発見されるべき未知の理論」を指す呼び名ってことですね。
> 場の量子論の前にこれを学んだ方がいいよ
何やってみたいかが言える程度に、まずは物性全体を俯瞰する浅く広い知識が必要じゃないかな。院は「教えてもらう所」じゃないので。
>>「ローレンツ変換で対称」という意味の、いわば歴史的な用語。現時点で「量子重力理論」と言うのと同じように、その時点において「発見されるべき未知の理論」を指す呼び名ってことですね。
ずいぶん適当なことをおっしゃりますね。
>>何やってみたいかが言える程度に、まずは物性全体を俯瞰する浅く広い知識
なにをやりたいか具体的な希望はすでに言えますよ。それから、物性全体というのがどれだけ広い領域なのかをご存知でしょうか。学部で学習する固体物理学ぐらいなら俯瞰できて然るべきかもしれませんが、大学院以降の物性物理の全体を俯瞰なんてとても現実的なアイディアとは思えません。
>>院は「教えてもらう所」じゃないので。
大学院の話をすると、こーゆことを言う方がとても多いのですが、大学院が「教わるところではない」ということを強調することに私は反対です。大学院で「教えてもらう」こともたくさんありますよ。メインは研究だ!とおっしゃりたいのでしょうけれども、(少なくとも物理学の修士課程では)講義だってあるし、仲間内でのゼミだってあるし、指導教官にだって色々なことを教わります。隣のデスクの人や他の研究室の人と幅広く議論して、いろいろなことを教え合ったりもします。自力で研究したり自学自習するのと同じくらいに「教わる」というのは成長する過程で大切なプロセスですよ。
No.2
- 回答日時:
先ずはお断り・・!
当方は物理系学科出ではないため<詳しい人マーク>には程遠い・・!
当方も<場>の事について盆暗頭でも立ち入る事が出来る様な本がないか探していたところ、偶々(古書だったが・・)、高橋 康先生の書かれた著書を読む機会が得られたので、(自分にとって必要な知識として!!)初めの数章を独学で学習したことがあり、当方の様な魯鈍者にも何とか読む事の出来そうな書かれ方であったので割とお気に入りの著者として印象に残った・・!
なので、高橋 康 先生の書かれた著書で質問者が所望する分野の本で調べてみた・・!
1.については当方は答えられる知識を持ち合わせてはいないのでパス・・!
→他の回答者に委ねる・・!
2.について
一応学校の図書館などで、質問者の側で関係しそうな題目の本を一通り探し見ておられるかとは思うので、もしかしたら釈迦に説法になってしまうかもしれないが・・、(既に知っていると言う事であればご容赦・・!)
新物理学シリーズ
●「物性研究者のための場の量子論Ⅰ,Ⅱ」 高橋 康 著 (培風館)
・・辺りは!?
当方はこの本を所持しているわけではないので、(無責任な様だが!?)図書館などで(所蔵されていれば)ご覧になってみては如何・・!?
ありがとうございます。
回答できる部分とそうでない部分を明確に切り離してお答えいただいたところに好感を覚えます(こういうフォーラムでは知ったかぶりが多いので)。
高橋 康さんの本を読んでの感想があったので、とっても参考になります。
実は「物性研究者のための場の量子論Ⅰ」は前から目をつけていたのですが、図書館で常に貸出中で、読めずにいます。
No.1
- 回答日時:
とりあえず、評判が良さそうな教科書としては、「場の量子論: 不変性と自由場を中心にして (量子力学選書) 」坂本眞人著 裳華房があります。
内容は、古典場(相対性理論)の量子化と相互作用のない場(自由場)の量子化です。
相互作用のある場の量子化は、続刊予定の「場の量子論 -ゲージ場と摂動論を中心にして-(仮題)」で解説されるようです。
相互作用のある場の量子化は、以下の2冊
「場の量子論〈第2巻〉素粒子の相互作用 」F・マンドル、G・ショー著 丸善プラネット
「サクライ上級量子力学〈第2巻〉共変な摂動論」JJ・サクライ著 丸善プラネット
上記は、1巻も目を通しておいて良いでしょう。(坂本眞人氏の本を読めば、2巻も理解しやすいはずです)
詳細な説明は不要で、とりあえず一通りと言う事であれば、以下の本も良いでしょう。
「場の量子論 (裳華房フィジックスライブラリー) 坂井典祐著」裳華房
たくさん紹介してもらえて助かります。
よければ、lupan344さんが読んでみた感想も聞かせてほしいです。
lupan344さんはどのようにして場の量子論を学びましたか?
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