丁亦兵
凝聚態(tài)物理是一個極其豐富多彩的研究領域,甚至很難準確地勾畫出它所涵蓋的范圍。最近幾十年人們目睹凝聚態(tài)領域的兩個前沿問題的重大進展,最好地說明了這一領域的強大擴展能力。通過這兩方面的研究,人們發(fā)現(xiàn)了一些重要現(xiàn)象并進行深入的實驗研究。他們的理論研究要求使用新的概念和發(fā)展新的理論工具。特別是像重整化群、共形不變性、分數(shù)統(tǒng)計等場論中熟知的一些概念得到了應用和更深刻的理解。
場論提供的許多工具都在凝聚態(tài)問題中得以采用。反之,一些凝聚態(tài)模型往往成為實用新技術的玩具模型(“Toy Model”),提供了在普遍現(xiàn)象中研究和理解場論中的一些新的概念和技巧的一種框架。凝聚態(tài)物理對于場論發(fā)展的重要性早在上一世紀50年代就由Landau和Feynman深刻地指出了。
本書是在作者從1989年秋季開始在伊利諾伊大學講授“強關聯(lián)系統(tǒng)物理學”的講稿基礎上發(fā)展起來的。其指導思想是以量子場論作為理解凝聚態(tài)物理問題的概念框架,闡述一些最感興趣的問題。
這里評介的是2013年出版的該書第2版。與1990年第1版相比,本書發(fā)生了許多新的變化。比如量子霍爾效應發(fā)展成了理解物質(zhì)拓撲相的完全成熟的框架,高溫超導的發(fā)展促進理論家們產(chǎn)生了尋找解決這一問題的新的概念和方法的努力,在這當中量子場論起著核心作用。這些新的進展成為修改第1版的動機。在第1版基礎上,新增加了7章,納入了反映最新進展的新材料。因此可以說,它已經(jīng)變成了一部新書。作者希望這些新內(nèi)容不僅對于凝聚態(tài)領域的相關讀者而且對于范圍更廣泛的讀者都會是有用的。
全書內(nèi)容共分17章:1. 引言;2. 哈勃模型;3. 費米系統(tǒng)的磁不穩(wěn)定性;4. 重整化群與標度;5. 一維量子反鐵磁體;6. Luttinger液體;7. 模型和拓撲項; 8. 自旋-液體態(tài);9. 規(guī)范理論、量子二元物模型和拓撲相;10. 手征自旋態(tài)和任意子(anyon);11. 任意子超導;12. 拓撲學和量子霍爾效應; 13. 分數(shù)量子霍爾效應; 14. 拓撲流體; 15. 邊緣物理學; 16. 拓撲絕緣體; 17. 量子糾纏。
這是一部高水平的凝聚態(tài)物理專著,不僅對于凝聚態(tài)、高能物理和弦理論家等物理學家而且對于數(shù)學家都應該引起興趣。對于從事與現(xiàn)代物理各領域相關的教學及研究人員特別是高年級的大學生和研究生,本書都是一本高層次的參考書。endprint