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第1章　真空的结构1

1.1　量子场概述1

1.1.1　基本粒子的分类1

1.1.2　理论2

1.1.3　量子场论的建立和发展2

1.1.4 自然单位制3

1.1.5　度规4

1.1.6　四种力场5

1.2　真空物理图像的历史6

1.2.1 以太的真空图像6

1.2.2　Dirac的真空8

1.2.3　量子场论的真空图像8

1.3　真空场的引入9

1.3.1 实验手段及面临的困难9

1.3.2　真空场的基本假设10

1.3.3　真空场的维度性质13

1.3.4　真空场基本单元的粒子性14

1.4　真空场基本单元的静态应变分析15

1.5　真空中量子场理论建立的基本思想23

第2章 量子场的运动方程和真空背景场的均匀性28

2.1 场的拉格朗日形式28

2.1.1 经典力学的拉格朗日形式29

2.1.2　场的拉格朗日形式30

2.1.3　费曼路径积分31

2.2　真空背景场的对称性与守恒定律34

2.2.1　真空背景场的对称性34

2.2.2　奈特定理38

2.2.3　时空平移不变性和能量动量守恒40

2.2.4　洛伦兹不变性和角动量守恒41

第3章　正则量子化和粒子解释42

3.1　场量子化的物理图像42

3.1.1　算符的对易关系的物理意义42

3.1.2　量子场算符的对易关系43

3.2　正则量子化44

3.2.1　哈密顿形式和正则量子化44

3.2.2　Bose场的正则量子化46

3.2.3　Fermi场的正则量子化47

3.3　实标量场50

3.3.1　正则量子化50

3.3.2　动量表象53

3.3.3　粒子数算符和粒子解释56

3.3.4　零点能与生灭算符57

3.3.5　协变对易关系与微观因果性58

3.3.6　Feynman传播函数60

第4章　引力场65

4.1　概述65

4.1.1　狭义相对论时空65

4.1.2　广义相对论时空66

4.1.3　测量协变与协变场66

4.2　测量协变性68

4.2.1　测量协变原理68

4.2.2　参照系间的相对性70

4.2.3　光速不变原理71

4.2.4　潮汐力72

4.3　时空坐标架74

4.3.1 时间的原始概念74

4.3.2　时空间隔76

4.3.3　张量的变换定律78

4.4　协变导数与引力规范场Γk ij80

4.4.1　矢量的勒维—奇维塔平移80

4.4.2　协变微分82

4.4.3 Γi jk与gik的关系83

4.4.4　引力场和量子场间的关系84

4.5　弯曲时空的描述90

4.5.1 曲率张量90

4.5.2　爱因斯坦张量92

4.5.3　短程线93

4.6　引力场方程93

4.6.1　流守恒律93

4.6.2　爱因斯坦引力场方程97

4.6.3　引力场的万有特性102

4.7　引力波105

4.7.1　弱场近似105

4.7.2　引力波107

4.7.3 引力子的内禀结构112

第5章　真空场中光子的一维图像117

5.1　光子的现有图像117

5.1.1　光子的电磁波图像117

5.1.2　光子的粒子性119

5.1.3　不确定关系119

5.1.4　光子的量子力学波函数120

5.2　光子内禀空间ξ1维的分析121

5.2.1　真空场理论中光子的图像概述121

5.2.2　光子ξ1维概述122

5.2.3　形变极限值H的真空场物理意义124

5.2.4　光子ξ1维的能量125

5.2.5　光子ξ1维的动量126

5.2.6　光子ξ1维的内禀场位移函数u（τ，ξ）的建立126

第6章　光子四维时空图像128

6.1　光子的内禀结构128

6.1.1　光子的力线构成纵波128

6.1.2　光子单根力线的位移函数128

6.1.3　光子纵波的非扩散性129

6.1.4　光子的纤维结构130

6.1.5　光子的简化波函数134

6.1.6　光子横向波动及几率波136

6.1.7　光子的极化和自旋142

6.1.8　光子波粒二象性的物理图像147

6.2　电磁场理论149

6.2.1 电磁场的协变形式和Lorentz条件149

6.2.2　Coulomb规范量子化电磁场150

6.2.3　Lorentz规范量子化160

6.2.4　动量表象和粒子解释162

第7章　轻子的图像167

7.1　轻子的纤维结构167

7.1.1 单电子内禀场的应变168

7.1.2　单电子内禀场径向部分的形变170

7.1.3　无自旋电子的纤维场的分区结构171

7.1.4　轻子内禀结构的简化174

7.1.5 内禀空间基和粒子空间基的自相似性175

7.1.6　轻子和光子的耦合构成德布罗意波177

7.1.7　电子的电力线179

7.1.8　电子的磁力线185

7.1.9　轻子的麦克斯韦方程189

7.2　轻子自旋190

7.2.1　轻子自旋波190

7.2.2 自旋波在轻子内禀时空中的传播特性190

7.2.3 自旋量子场的时空形变量191

7.2.4 自旋角动量192

7.2.5　转动应变量构成自旋动量194

7.2.6　电子的自旋自由度195

7.3　轻子的质量197

7.3.1　轻子的传播特性197

7.3.2　轻子的惯性质量198

7.3.3　真空点的四维平移200

7.3.4　质量汇聚波201

7.3.5　静态轻子质量荷的精细结构202

7.3.6 电子的内禀空间场函数203

7.3.7　e、μ、τ的内禀结构和质量204

7.3.8　轻子的背景场及轻子的引力207

7.3.9　运动轻子质量、动量的正交性207

7.4　真自由粒子Dirac方程210

7.4.1　Klein-Gordon方程210

7.4.2 自由粒子的Dirac方程和γ矩阵211

7.5　Dirac方程的性质213

7.5.1　Dirac方程的Lorentz不变性213

7.5.2 自由电子相应的静止电子解215

7.5.3 自由粒子Dirac方程的解216

7.5.4　拉格朗日形式219

7.6　电磁耦合常数的计算221

7.6.1 电磁耦合常数的物理图像221

7.6.2　考虑电子的情况222

7.6.3　光子的情况224

7.6.4　近距离的情况225

7.6.5　光电耦合与经典电磁场225

7.7　中微子225

7.7.1 中微子内禀空间的构成225

7.7.2 中微子内禀场函数226

7.7.3 自旋量子波角量227

7.7.4　中微子的静质量229

7.7.5　半向空间的概念229

7.7.6　费米子场的半向空间效应231

7.7.7　中微子的狄拉克方程232

7.7.8　轻子的点模型构成量子力学233

7.7.9　全同粒子粒子的交换对称的物理图像238

第8章　场的定域规范不变性240

8.1　整体规范不变性241

8.2　U（1）定域规范不变性与电磁相互作用244

8.3　SU（n）定域规范不变性249

第9章　弱作用场255

9.1　弱相互作用顶角255

9.1.1　相互作用顶角255

9.1.2　费米子相互作用的顶角空间258

9.2　弱电统一模型的物理图像265

9.2.1 弱作用内禀空间图像265

9.2.2　真空场中无对称破缺的弱电统一模型265

9.2.3　温伯格角θW的物理意义271

9.3　夸克弱相互作用277

9.3.1　卡比波角278

9.3.2　夸克弱电统一规范理论280

第10章　强子结构283

10.1 π0介子态的真空场图像283

10.2 π±介子的真空场图像285

10.3　质子结构287

10.3.1　质子的形成287

10.3.2　质子自旋289

10.3.3　质子的弦与稳定性290

10.3.4　中子结构291

10.3.5　强子的SU（3）表述291

10.4　强相互作用292

10.4.1 中性π0介子与核子的强相互作用293

10.4.2 π介子与核子的相互作用295

10.5　夸克299

10.5.1　夸克的味299

10.5.2　夸克的颜色300

10.5.3　强耦合常数as303

10.6 胶子303

10.6.1　考虑某根弦内的波304

10.6.2　弦及夸克海305

10.7　核子内禀空间场函数308

10.7.1　核子真空内禀场函数308

10.7.2　量子色动力学的SUc（3）结构310

10.8　质量荷塑性形变的弦模型理论311

10.8.1　质量荷闭弦311

10.8.2　强子弦312

第11章　量子电动力学基本过程315

11.1　QED的微扰论和费曼规则315

11.2　量子电动力学过程316

11.2.1 电子的Rutherford散射316

11.2.2　重整化的例子322

11.2.3　跑动耦合常数325

11.2.4　量子场的反常维度328

11.3　真空场论与超弦／M理论333

11.3.1 真空场论与弦理论的基本思想333

11.3.2　粒子的相互作用337

11.3.3 四种力场的统一物理机制的比对338

11.3.4　狄拉克“大数假设”340

附录A343