The Quantum Theory of Fields Vol. II: Modern Applications

Der zweite Teil von Steven Weinbergs Lehrbuch über Quantenfeldtheorie wurde allenthalben mit Spannung erwartet. Nachdem im ersten Band die Grundlagen gelegt wurden (Feynman-Formalismus, Elektrodynamik, Pfadintegralmethoden, Renormalisierung), sollen im zweiten Band jene modernen Anwendungen der Quantenfeldtheorie dargestellt werden, die zum Verständnis der elektroschwachen und der starken Wechselwirkung nötig sind. Zusammen mit der Darstellung dieser Anwendungen werden die dafür notwendigen Methoden, nämlich Eichgruppen, Renormalisierungsgruppen, spontane Symmetriebrechung, Anomalien, BRST-Invarianz, externe Feldmethoden usw. eingeführt. Weinberg versucht, das auf für den Durchschnittsphysiker verständliche Art, aber trotzdem modern und umfassend zu tun.

Dies ist ein hochgestecktes Ziel, denn es besteht die Gefahr, daß Mathematiker die Präzision vermissen und Experimentalphysiker die Anschaulichkeit. Außerdem könnte sich mancher theoretische Physiker über die mangelnde Vielfalt mathematischer Werkzeuge wundern; differentialgeometrische und funktionalanalytische Methoden werden kaum gestreift. Aber all das ist weniger die Schuld von Weinberg, sondern liegt an der Divergenz der Erwartungen eines so breiten Zielpublikums.

Auch die Veranschaulichung hochentwickelter mathematischer Modelle kann problematisch werden. So wird auf S.163-165 die Bedeutung spontaner Symmetriebrechung für die Physik des Alltags am Beispiel eines Stuhls besprochen: Obwohl die Gleichungen für die Atome, aus denen der Stuhl besteht, rotationssymmetrisch sind, besitzt der Stuhl nicht diese Symmetrie. Zwar wird gesagt, daß nicht die Zustände mit definitem Drehmoment, sondern jene mit definiter Orientierung stabil sind unter schwachen Störungen von außen; aber ein Argument dafür sucht man umsonst. Über die Quantenphysik makroskopischer Systeme gäbe es wohl mehr zu sagen.

Trotzdem: Gemessen an der Schwierigkeit der Aufgabe hat Weinberg Hervorragendes geleistet. Seine Zusammenschau der modernen Entwicklungen der theoretischen Physik ist nicht nur für den Durchschnittsphysiker äußerst lehrreich, sondern auch für den Spezialisten auf dem einen oder anderen Gebiet. Es war höchste Zeit, daß die Theorien der modernen Hochenergiephysik einem breiteren Fachpublikum zugänglich gemacht werden.

T. Breuer, Wien