Relativistic Quantum Mechanics

کدام مشکلات در پیشرفت‌های نسبیتی نظریه شرودینگر به وجود می‌آیند، به خصوص اگر کسی به تفسیر معمول تک ذره پایبند باشد، و تا چه حد می‌توان بر این مشکلات غلبه کرد؟ و ضرورت فیزیکی نظریه های میدان کوانتومی چیست؟ در بسیاری از کتاب‌ها، با برخورد بسیار سطحی با مفهوم تک‌ذره مکانیک کوانتومی نسبیتی و معرفی هرچه سریع‌تر کوانتیزاسیون میدانی، پاسخ‌های این سؤالات اساسی بسیار ناکافی است. در مقابل، این تک نگاری بر مکانیک کوانتومی نسبیتی به معنای محدود تأکید می‌کند: مفاهیم تک ذره‌ای نسبیتی را به طور گسترده مورد بحث قرار می‌دهد و مشکلات و محدودیت‌های آن‌ها را آشکار می‌کند، بنابراین ضرورت میدان‌های کوانتومی را به روشی قابل درک فیزیکی تحریک می‌کند. فصول اول شامل ارائه و مقایسه دقیق نظریه کلین گوردون و دیراک، همیشه با توجه به نظریه غیر نسبیتی است. در فصل سوم، فرآیندهای پراکندگی نسبیتی را در نظر می گیریم و قوانین فاینمن را از تکنیک های انتشار دهنده توسعه می دهیم. اینجاست که عدم امکان دور زدن استدلال نظری میدان کوانتومی مورد بحث قرار می گیرد و مفاهیم نظری میدان کوانتومی پایه معرفی می شوند. این کتاب به دانشجویان فیزیک در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد می‌پردازد که علاقه‌مند به ارائه‌ای منظم و ساختار یافته از مکانیک کوانتومی نسبیتی در «معنای محدود» و ارتباط آن با نظریه‌های میدان کوانتومی هستند. هر بخش شامل خلاصه ای کوتاه و تمرین هایی با راه حل است. یک پیوست ریاضی این کتاب مقدماتی عالی در مورد مکانیک کوانتومی نسبیتی را کامل می کند.

Which problems do arise within relativistic enhancements of the Schrödinger theory, especially if one adheres to the usual one-particle interpretation, and to what extent can these problems be overcome? And what is the physical necessity of quantum field theories? In many books, answers to these fundamental questions are given highly insufficiently by treating the relativistic quantum mechanical one-particle concept very superficially and instead introducing field quantization as soon as possible. By contrast, this monograph emphasizes relativistic quantum mechanics in the narrow sense: it extensively discusses relativistic one-particle concepts and reveals their problems and limitations, therefore motivating the necessity of quantized fields in a physically comprehensible way. The first chapters contain a detailed presentation and comparison of the Klein-Gordon and Dirac theory, always in view of the non-relativistic theory. In the third chapter, we consider relativistic scattering processes and develop the Feynman rules from propagator techniques. This is where the impossibility to get around a quantum field theoretical reasoning is discussed and basic quantum field theoretical concepts are introduced. This book addresses undergraduate and graduate physics students who are interested in a clearly arranged and structured presentation of relativistic quantum mechanics in the "narrow sense" and its connection to quantum field theories. Each section contains a short summary and exercises with solutions. A mathematical appendix rounds up this excellent introductory book on relativistic quantum mechanics.