基本粒子物理学的规范理论

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出版者:
作者:郑 编
出品人:
页数:536
译者:
出版时间:2008-5
价格:96.00元
装帧:
isbn号码:9787030218834
丛书系列:国外物理名著系列(科学出版社影印)
图书标签:
  • 物理
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具体描述

《基本粒子物理学的规范理论》介绍了规范理论中的一些主要概念及其在基本粒子物理学中的应用。书的开篇介绍了量子场论(量子化和重正化)以及粒子物理学的对称性(味对称性,流代数,夸克及部分子)等为人熟知的内容。在书的下半部分作者介绍了规范理论的经典和量子形式。粒子相互作用的规范理论足现代高能物理的理论框架。它给出了所有非引力物理学的完整和正确的描述:强相互作用,弱相互作用和电磁相互作用都是规范相互作用。

《基本粒子物理学的规范理论》主要致力于研究量子色动力学的强相:互作用理论和Glashow,Weinberg和Salam的电弱相互作用理论,同时以最简单的SU(5)模型为例阐释了大统一理论。最后几章讨论了单极子与瞬子的非微扰解,向读者展示了规范理论结构的丰富内涵。

《基本粒子物理学的规范理论》旨在为粒子物理相关专业的研究生提供基本粒子理论方面的背景知识,也适合研究人员参考。

好的,根据您的要求,这是一份关于一本名为《基本粒子物理学的规范理论》的书籍的详细简介,该简介内容不包含原书的任何具体信息,旨在描述一个涵盖粒子物理学核心主题的、但不涉及规范理论细节的替代性图书内容。 --- 书名: 粒子物理学:从亚原子尺度到宇宙的探索 作者: [此处留空,以保持中立和通用性] 出版社: [此处留空] --- 简介:粒子物理学:从亚原子尺度到宇宙的探索 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,探索现代物理学最迷人且不断发展的领域之一:粒子物理学。我们不再将关注点聚焦于特定数学框架的构建,而是着眼于粒子物理学的现象学、实验基础、历史演变,以及它如何与宇宙学宏大图景交织在一起。本书的叙事线索从宏观世界中的物质结构出发,层层递进,直至探索构成宇宙最基本单元的奥秘。 第一部分:物质的根基与发现的历史 本部分为读者奠定了理解粒子物理学的基础。我们将从经典物理学的危机和早期量子力学的诞生讲起,探讨原子结构的发现如何揭示了物质并非不可分割的实体。随后,内容将深入到原子核的结构,介绍核力的早期模型以及放射性现象的机制。 重点章节将详细阐述粒子物理学早期探测技术的突破,例如云室、气泡室和加速器的发展。我们将回顾从电子、质子到中子的发现历程,以及这些早期发现如何催生了“粒子动物园”——一个充斥着大量新粒子的时代。通过对这些历史性实验的细致描述,读者可以体会到物理学家们是如何在迷雾中摸索,并最终提炼出基本组成单元的思维过程。 第二部分:标准模型的前夜:强子与轻子分类 在标准模型正式确立之前,物理学家们经历了对强子(如质子和中子)家族的系统性分类。本部分将详细介绍基于对称性和守恒定律的早期分类方法,包括同位旋的引入。 我们将探讨夸克模型的建立过程,重点关注 Gell-Mann 和 Zweig 对基本结构单元的构想,以及实验如何证实了夸克的真实存在。不同“味”(flavor)的夸克及其性质将被详细讨论。同时,轻子家族(电子、中微子及其伴侣)的性质和相互作用也将被单独阐述,特别是中微子在核衰变中扮演的关键角色。 本部分的一个重要主题是对称性原理在粒子分类中的核心作用。读者将了解宇称(Parity)的概念及其在弱相互作用中的破缺现象,这是理解基本作用力的关键一步。 第三部分:四大基本作用力:现象学视角 本书将以现象学和实验证据为驱动力,系统考察四种基本自然力——引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用——在粒子尺度上的表现。 1. 电磁力与光子: 虽然电磁学已成熟,但我们将重点放在高能光子与物质的相互作用,以及在粒子衰变中电磁过程的发生机理。 2. 弱相互作用与中微子物理: 弱力的不寻常之处在于其对宇称的破坏以及对夸克味(flavor)的改变能力。我们将深入分析贝塔衰变、中微子振荡等关键现象,而非依赖于规范场论的数学细节,而是着重于这些现象如何揭示了基本粒子行为的本质。 3. 强相互作用: 在不涉及规范场细节的情况下,本部分将探讨强力的两大关键特征:渐近自由和夸克禁闭。我们将通过对强子光谱的分析,以及对介子和重子的研究,来理解夸克如何被束缚在一起,以及核子在低能下的稳定机制。 第四部分:超越标准模型:未解之谜与前沿探索 粒子物理学的魅力在于其不完整性。本部分将引导读者审视现有理论框架的局限性,并展望未来的研究方向。 质量的起源: 我们将讨论标准模型中希格斯机制所扮演的角色,侧重于实验如何探测到这一机制的证据,以及粒子如何获得质量的这一基本问题。 暗物质与暗能量: 宇宙学观测(如星系旋转曲线、宇宙微波背景辐射)明确指出,构成我们可见物质的粒子(标准模型粒子)只占宇宙总质能的极小部分。本书将详细分析寻找暗物质粒子(如WIMP、轴子等)的各种间接和直接实验方法。 中微子质量之谜: 尽管标准模型最初预言中微子无质量,实验却证实了它们具有质量。本部分将探讨中微子振荡现象背后的物理意义,以及它对粒子物理学基础假设的冲击。 大统一理论的展望: 探索将强力、弱力和电磁力在极高能量下统一的各种理论构想,以及这些构想可能在未来实验中留下的微弱印记。 第五部分:实验的挑战与未来展望 本部分将聚焦于大型粒子加速器和探测器的工程壮举。读者将了解到大型强子对撞机(LHC)等设施如何被设计用来模拟宇宙诞生初期的极端条件。我们将讨论数据分析的复杂性,从背景去除到信号提取,以及物理学家如何从海量数据中推断出新物理的证据。 最后,本书将总结当前粒子物理学面临的十大挑战,并展望下一个十年的实验计划,包括下一代对撞机和深层地下探测器的发展方向,激励读者继续关注这一不断演进的科学前沿。 --- 本书特点: 现象学驱动: 侧重于实验观察、数据解释和物理直觉的培养,而非抽象的数学推导。 历史脉络清晰: 通过回顾关键的历史性实验和理论突破,展示科学发现的过程。 涵盖前沿议题: 深入探讨暗物质、中微子质量等标准模型外的热门研究方向。 本书适合对自然界最基本构成感兴趣的理工科学生、科研人员,以及所有希望全面了解现代粒子物理学全貌的科学爱好者阅读。

作者简介

目录信息

读后感

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this is an old book compared with many text book on QFT, but still many institute choose this as graduate student text book.

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用户评价

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面那种深邃的蓝色调,配上那些抽象的、仿佛在宇宙深处闪烁的光点,一下子就抓住了我的注意力。我本来对物理学这种需要高度抽象思维的学科有些敬畏,但拿到这本书时,那种精致的质感和严谨的排版,让人感觉内容虽然高深,但至少在呈现上是极其专业的。内页纸张的质量也非常好,印刷清晰锐利,即便是那些复杂的数学公式,看起来也赏心悦目,减少了阅读时的疲劳感。我记得我花了将近一个小时,只是在翻阅目录和前言,那些章节标题的排列组合,就已经在脑海中勾勒出一幅宏大的知识结构图谱。特别是扉页上那句引言,引用的似乎是某个早期物理学家的手稿片段,充满了历史的厚重感,立刻将人带入到那个充满探索欲和未解之谜的黄金时代。这本书的物理实体感,远超出了一个普通教科书的范畴,更像是一件精心制作的艺术品,让人舍不得随便折叠或在上面涂画,生怕破坏了它原有的完美形态。这种对细节的极致追求,让人对书中内容的质量也抱有了极高的期待,毕竟,能把“外衣”做得如此讲究的作者或出版社,想必在“内涵”上也必然是精雕细琢的。

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我最近一直在努力啃读一些前沿的理论物理读物,但坦白说,很多书的叙事方式都过于干燥和说教,读起来就像是在走一条铺满碎石的陡峭山路,每走一步都需要耗费极大的意志力。然而,当我接触到这本特定的著作后,我的阅读体验发生了质的飞跃。作者似乎深谙“讲故事”的艺术,他没有急于抛出那些令人望而生畏的公理和定理,而是通过一系列生动的历史插曲和思想的演变脉络,将那些晦涩的概念“活化”了。比如,他描述某个关键实验的发现过程时,那种紧张感、甚至是实验团队内部的争论和误解,都被描绘得如同侦探小说一般引人入胜。这种叙事手法极大地降低了初学者的心理门槛,让我不再将物理理论视为一堆冰冷的符号,而是人类智慧在探索自然规律过程中留下的足迹。我发现自己不再是机械地记忆公式,而是在跟随作者的引导,进行一场思维的漫游,甚至在深夜里也会因为某个巧妙的比喻或类比而恍然大悟,那种“豁然开朗”的感觉,是其他同类书籍难以提供的宝贵体验。

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这本书的数学严谨性达到了一个令人赞叹的高度,但令人惊讶的是,它并没有因此而变得晦涩难懂,这无疑是一个巨大的挑战,也是作者高明之处的体现。通常情况下,一旦引入高深的数学工具,文本的通俗性就会急剧下降,读者不得不花费大量时间去消化那些符号背后的深层含义。然而,在这本书中,数学公式似乎是被恰到好处地引入和使用的,它们不是为了炫耀作者的数学功底,而是作为一种精确的语言,来表述和深化物理直觉。作者似乎有一种魔力,总能在引入一个复杂的数学结构之前,先用清晰的物理图像铺垫好基础,使得读者在接触到那些偏微分方程或群论表示时,能够有迹可循,不至于感到突兀。这种“物理驱动数学”的编排思路,极大地优化了学习曲线。对于已经有一定数学基础的读者来说,这无疑是一部可以深入挖掘的宝典;而对于需要补习数学背景的读者,书中所提供的那些辅助性的注脚和附录,也提供了足够的资源来跟上主线的进度,使得整本书的受众范围比预想的要宽泛得多。

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从内容的广度上来看,这本书的覆盖面之广,实在令人称奇。它似乎并不满足于仅仅停留在单一的理论框架内进行细致的打磨,而是试图构建一个宏观的、相互关联的知识体系。我注意到,其中好几章的内容巧妙地串联起了看似不相关的领域,比如,它用一种非常直观的方式解释了某个在宇宙学中至关重要的现象,是如何从微观粒子层面的某些基本对称性中推导出来的。这种跨越尺度的联系,极大地拓宽了我的认知边界。过去,我总觉得物理学不同分支之间存在着高耸的壁垒,但这本书却像一座精巧的桥梁,让信息在不同领域间自由流通。尤其值得称赞的是,书中对某些尚存争议的前沿课题的处理方式,作者没有采取武断的立场,而是清晰地呈现了不同学派的观点、各自的优势与局限,这种开放和批判性的态度,对于培养读者的独立思考能力至关重要,让我意识到科学的进步是一个不断修正和质疑的过程,而非一蹴而就的真理宣告。

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我个人非常注重一本书的“可参考价值”和“使用寿命”,一本好的专业书籍不应该在读完一遍后就被束之高阁,而应该成为可以随时翻阅、不断从中汲取新意的工具书。这本书在这方面做得非常出色。它的索引系统设计得极其详尽和合理,当你需要在查找某个特定的概念、符号定义或者某个历史事件时,都能迅速定位,而不会被无关的信息所干扰。更重要的是,它在讨论每个核心概念时,都附带了大量的背景信息、参考文献的指向,甚至是针对特定术语的“历史演变”小节。这意味着,当你仅仅是为了查找一个定义时,往往会不经意地被引导到更深层次的理解,这本书的结构鼓励读者进行跳跃式的、非线性的阅读和学习。它不仅仅是一个知识的载体,更像是一个交互式的学习环境,随着我自身知识的增长,每次重读某个章节都会产生新的领悟,这让我确信,这本书的价值将随着我专业生涯的推进而持续增长,是真正值得我长期珍藏和反复研习的力作。

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经典教科书,中规中矩,写的还可以

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