Frontiers in Particle Physics (Nato a S I Series Series B, Physics) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Gerard, Jean-Marc; Gastmans, Raymond; Iliopoulos, Jean

出品人:

页数:468

译者:

出版时间:1996-01-31

价格:USD 299.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306451294

丛书系列:

图书标签:

• 粒子物理学
• 高能物理
• 标准模型
• 量子场论
• Nato ASI系列
• 物理学
• 前沿科学
• 理论物理
• 基本粒子
• 对称性

探索宇宙的微观疆界：当代粒子物理学的深度剖析 本书旨在为物理学界、高等教育机构的研究人员以及对基础物理学前沿有深刻兴趣的读者，提供一份关于当代粒子物理学领域最新进展、核心理论框架及其实验验证的权威性综述。不同于聚焦于特定实验设施或某一理论模型的小册子，本卷致力于构建一个宏大而精密的知识图景，全面涵盖当前粒子物理学面临的关键挑战与突破性的发现。 第一部分：标准模型的巩固与超越 粒子物理学的基石——粒子物理学标准模型（Standard Model, SM），自其建立以来，便以惊人的精度描述了电磁力、弱核力和强核力这三种基本相互作用，以及构成物质的基本粒子（夸克和轻子）。然而，它并非终极理论。 第一章：标准模型的精细检验与异常信号 本章深入探讨了自上世纪末以来，特别是大型强子对撞机（LHC）投入运行后，对标准模型进行的高精度对撞实验检验。我们将详细回顾： 希格斯玻色子（Higgs Boson）的性质： 不仅是发现本身，更重要的是对其耦合常数（Yukawa Coupling）的测量精度，特别是其与第三代费米子（顶夸克、底夸克、$ au$轻子）的耦合强度，以及与规范玻色子（W和Z）的自耦合研究。这些测量结果与标准模型的预测的吻合程度，构成了当前检验理论有效性的最前沿阵地。 夸克与轻子的混合矩阵： 深入分析CKM矩阵（Cabibbo-Kobayashi-Maskawa）在描述味（Flavor）的改变和CP破坏中的作用。重点关注B介子物理学中的微妙偏差，例如$B ightarrow K^ mu^+ mu^-$衰变中的$R_K$和$R_{K^}$比率的实验数据，这些微小的“异常”可能预示着超越标准模型的“新物理”（New Physics, NP）。 强相互作用的精细结构： 量子色动力学（QCD）的非微扰区域（如低能强子谱和夸克-胶子等离子体）的最新计算方法，包括晶格QCD（Lattice QCD）在计算精确质量谱和耦合强度方面的突破。 第二章：超越标准模型：理论驱动的框架 标准模型在解释引力、暗物质、中微子质量以及等级问题（Hierarchy Problem）时显得力不从心。本章系统梳理了主要的“后标准模型”（Post-SM）理论框架。 超对称性（Supersymmetry, SUSY）： 考察SSM、MSSM及其衍生模型的预测。重点讨论对超对称粒子的搜索策略，以及如何利用宇宙学观测（如重子生成）来约束超对称粒子谱的质量尺度。探讨了例如ADS/mirage谱等较新的SUSY变体。 额外空间维度理论（Extra Dimensions）： 详细阐述了ADD（Arkani-Hamed, Dimopoulos, Dvali）模型和Randall-Sundrum（RS）模型。讨论了如何通过引力泄露效应（Graviton Kaluza-Klein激发态）来解释标准模型粒子质量的尺度差异，以及在LHC上对紧凑化尺寸（compactification scale）的直接限制。 非最小标准模型扩展： 分析了引入新的规范群或标量场（如两双态希格斯模型2HDM）的动机和后果，特别是在解释中微子质量的潜在机制（如跷跷板机制Seesaw Mechanism）方面的应用。 第二部分：宇宙学的粒子物理学基础 粒子物理学与宇宙学之间的交叉点，是理解宇宙演化史和物质构成之谜的关键所在。 第三章：暗物质的粒子身份 暗物质的引力效应已是无可争议的事实，但其基本粒子本质仍是本世纪最大的谜团之一。 弱相互作用重粒子（WIMP）： 深入分析了WIMP模型（如中性子、超对称粒子）的直接探测（如XENONnT、LZ实验的最新结果）、间接探测（如宇宙射线中反物质过量信号的分析）和产生机制（冻结出/热遗迹）。 轻量级候选者： 考察轴子（Axion）及其超轻类比（如“邪恶轴子”eVeez）。探讨了通过光子-轴子转化（如ADMX、HAYSTAC）和重力波探测的最新进展。 非标准模型暗物质： 讨论了暗扇区（Dark Sector）理论，包括暗光子（Dark Photon）和暗夸克，以及它们与标准模型粒子的微弱耦合信号。 第四章：中微子物理学的几何结构 中微子质量的存在本身就标志着标准模型的失败。本章聚焦于中微子振荡现象的精确测量和其质量等级的推测。 三代中微子混合与CP破坏： 详细回顾T2K、NOvA等长基线实验对$ u_mu ightarrow u_e$的转化率测量，特别是对中微子和反中微子间CP破坏相角$delta_{CP}$的限制。讨论未来超级神冈探测器（Hyper-K）等下一代实验的设计目标。 马约拉纳性与质荷机制： 探讨双贝塔衰变（$0 uetaeta$）的实验搜索，以确定中微子是否是其自身反粒子（马约拉纳费米子）。结合宇宙学观测（如CMB对中微子总有效质量的限制），对不同跷跷板机制的物理参数空间进行建模。 第三部分：前沿实验技术与未来方向 粒子物理学的进展离不开实验技术的革命性进步。本部分审视了当前和未来十年内主导物理学发现的实验平台。 第五章：下一代对撞机与高亮度项目 LHC的未来： 聚焦于高亮度LHC（HL-LHC）的升级计划，分析其在搜寻稀有衰变和精确测量希格斯性质方面的潜力。 环形对撞机（Circular Electron-Positron Colliders, CEPC/ILC/FCC-ee）： 详细比较了未来电子-正电子环形对撞机在“希格斯工厂”模式下，对希格斯耦合的亚百分之一精度测量的优势，及其对精确测量标准模型参数的贡献。 强子对撞机的展望： 探讨未来高能量强子对撞机（如FCC-hh）在直接探测TeV以上质量新粒子的潜力，以及其对QCD物理的独特贡献。 第六章：非对撞机方法与引力波的融合 低能高精度实验： 讨论了在低能域寻找新物理的实验，如muon $g-2$实验的最新结果及其对电弱圈图修正的深刻含义，以及对基本常数的极高精度测量（如精细结构常数）。 引力波天文学与粒子物理： 阐述了LIGO/Virgo/KAGRA探测器对早期宇宙事件的间接探测能力。例如，中子星并合事件中可能泄露的关于高密度物质或新粒子（如畴壁、宇宙弦）的信息，以及引力波背景对暴胀模型和早期宇宙相变的约束。 本书通过对这些相互关联的领域进行系统梳理和前沿分析，旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的视角，理解当前粒子物理学如何在全球范围内，以前所未有的精度和广度，逼近自然界最深层的秘密。它不仅是当前研究成果的汇编，更是对未来数十年物理学探索方向的战略性规划。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧质量，说实话，达到了一个非常高的水准。那种高质量的铜版纸印刷，使得那些复杂的图表和公式看起来清晰锐利，即使在长时间阅读后，眼睛的疲劳感也相对较轻。尤其值得称赞的是，书中收录的那些实验设置图，细节丰富，标注精确，让我这个理论物理爱好者也能对大型对撞机等实验的复杂性有一个直观的认识。在讨论CP破坏等前沿课题时，作者引用了大量近期的实验数据，这使得这本书立刻拥有了超越纯理论书籍的生命力，具有了强烈的时效性和指导意义。它不是一本躺在书架上吃灰的旧典籍，而是随时可以从中汲取最新“弹药”的实战手册。我发现自己经常只是翻阅目录和图表，就能迅速定位到某个特定物理现象的最新解释模型，效率极高。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实抓人眼球，那种深邃的蓝色调配合着一些抽象的粒子轨迹图，一下子就让人联想到了宇宙深处的奥秘。我拿到实体书的时候，那种厚重感和纸张的质感都透露出一种严肃的学术气息。这本书的内容跨度相当大，从量子场论的基础概念到前沿的高能物理实验结果，几乎没有放过任何一个关键节点。作者的叙述方式非常严谨，每一个公式的推导都经过了精心的打磨，阅读起来需要极高的专注度，尤其是在涉及微扰论和规范场论的部分，简直是一场智力的马拉松。我花了大量时间去啃那些复杂的数学推导，感觉自己的大脑皮层都在发热。不过，正是这种挑战性，才让最终豁然开朗时的成就感倍增。它更像是一本为专业人士准备的工具书，而不是轻松的科普读物，对于任何想要深入粒子物理领域的人来说，它绝对是一个不可或缺的里程碑式的参考资料。这本书的索引部分做得极为详尽，这在查找特定理论或实验数据时显得尤为方便，体现了编者对读者需求的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者群展现出了一种罕见的跨代际合作的智慧。几位重量级物理学家的名字并列出现，意味着这本书汇集了不同学派和研究方向的精髓。这种多元化的视角，使得书中的论述避免了单一学派的局限性。例如，在讨论暗物质的候选粒子时，既有基于超对称性（SUSY）模型的探讨，也有对弱相互作用重粒子（WIMP）的非标准模型预测的分析，两者之间的平衡把握得恰到好处，没有明显偏袒任何一方。这对于保持批判性思维至关重要。它迫使读者去权衡不同理论框架的优缺点，而不是被动接受一种既定答案。阅读这本书的过程，与其说是在学习知识，不如说是在参与一场高级别的学术辩论，非常锻炼分析和判断的能力，是我近些年来阅读过最具启发性的专业书籍之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节组织结构简直是教科书级别的典范，逻辑链条清晰得让人叹为观止。它不像很多同类书籍那样，把一些基础知识点塞在开篇草草带过，而是花了相当大的篇幅，用一种近乎“手把手”的教学方式，将那些晦涩难懂的概念层层剥开。比如，它在介绍标准模型时，不仅列出了所有已知的基本粒子及其相互作用，还花了整整两章的篇幅来讨论对称性的破缺机制，特别是希格斯机制的数学框架，阐述得非常透彻。我特别欣赏作者在论证过程中展现的哲学深度，他们不仅仅是在描述“是什么”，更是在探究“为什么会是这样”。每一次翻阅，总能发现一些之前因为理解不够深入而错过的细节。这感觉就像是在攀登一座巨大的知识金字塔，每一步都走得踏实而有力，虽然缓慢，但视野却在不断开阔，让人对粒子世界的宏大图景有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，初次接触这本书时，我被其信息的密度给震慑住了。它不是那种会为了迎合初学者而刻意简化复杂性的作品。相反，它采取了一种“信息爆炸”式的呈现方式，每一个段落都塞满了最新的研究进展和尚未解决的理论难题。阅读体验是双向的：一方面，你会被这种前沿性深深吸引，仿佛自己正站在物理学研究的最前沿，窥探宇宙的终极秘密；另一方面，你也会因为跟不上其跳跃式的思维路径而感到焦虑。这本书对读者的预备知识要求极高，如果缺乏扎实的量子力学和狭义相对论背景，很可能在前几章就会被大量术语和符号淹没。我不得不经常停下来，查阅其他辅助教材，才能勉强跟上作者的思路。这本书更适合作为研究生的进阶教材，或者资深研究人员的案头参考，用来激发新的研究灵感和验证复杂模型的有效性。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆