
Theories of Matter, Space, and Time: Quantum Theories
Dieses Buch und sein Vorgänger (Theories of Matter, Space, and Time: Classical Theories) sind aus Kursen hervorgegangen, die von den Autoren im Rahmen des Undergraduate-Studiengangs Physik an der Universität Southampton, Großbritannien, gehalten werden. Ziel der Autoren ist es, die gesamte Gruppe der MPhys-Studenten durch einige der schwierigeren Bereiche der theoretischen Physik zu führen, die von den Studenten beherrscht werden müssen.
Sie wollen über die ersten Kurse in klassischer Mechanik, spezieller Relativitätstheorie, Elektromagnetismus und Quantentheorie hinausgehen und eine differenziertere Sichtweise auf diese Themen und ihre gegenseitige Abhängigkeit vermitteln. Durch diesen Ansatz wird die Analyse so knapp und physikalisch wie möglich gehalten, während gleichzeitig die zentrale Eleganz jedes behandelten Themas deutlich wird. Dieses zweite Buch des Paares befasst sich mit Ideen auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Zunächst wird ein kurzer Überblick über die Grundlagen der Quantenmechanik gegeben, die dem Leser aus einem ersten Kurs vertraut sein sollten. Anschließend wird die Schrödingergleichung mit dem Prinzip der geringsten Wirkung verknüpft und die Pfadintegralmethode von Feynman vorgestellt.
Anschließend werden die relativistischen Wellengleichungen von Klein, Gordon und Dirac vorgestellt. Schließlich werden die Maxwellschen Gleichungen des Elektromagnetismus in eine Wellengleichung für Photonen umgewandelt und mit der Quantenelektrodynamik (QED) auf einer ersten quantisierten Ebene in Verbindung gebracht.
Mit den beiden Bänden hoffen die Autoren, das Verständnis der Studenten von ihren ersten Kursen zu einem Punkt zu bringen, an dem sie bereit sind, sich auf Graduiertenkurse zur Quantenfeldtheorie einzulassen.