Fundamental Problems in Heavy-Ion Collisions pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:N. Cindro

出品人:

页数:586

译者:

出版时间:1985-3

价格:USD 79.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789971978167

丛书系列:

图书标签:

• Heavy-Ion Collisions
• Nuclear Physics
• Relativistic Heavy Ion Collider
• Large Hadron Collider
• Quark-Gluon Plasma
• Nuclear Matter
• High Energy Density
• Particle Physics
• Quantum Chromodynamics
• Strong Interaction

《核物理前沿：强子物质的奥秘》 本书深入探讨了现代核物理学中最具挑战性、也最令人着迷的领域之一：重离子碰撞。通过模拟宇宙早期大爆炸时期的极端条件，科学家们得以在实验室中重现并研究物质的原始状态——夸克-胶子等离子体（QGP）。这本书不仅为读者构建了一个坚实的理论框架，更详细剖析了实现这一目标所涉及的关键实验技术与面临的根本性难题。 第一章：宇宙的黎明与物质的起源 本章追溯了宇宙从大爆炸到物质形成的宏大历史。我们将从宇宙学基本原理出发，介绍早期宇宙的温度和密度如何迅速演化，并解释在极高能量密度下，质子和中子如何尚未形成，物质以夸克和胶子的自由集合体——即夸克-胶子等离子体——的形式存在。接着，本书将详细阐述从QGP相变到核物质形成的关键过程，以及为何理解重离子碰撞是理解物质基本性质的必由之路。我们将考察核力的本质、夸克的自旋质量以及强子化的复杂机制，为后续章节的深入讨论奠定基础。 第二章：实验的先驱：重离子碰撞的理论基石 要探测QGP，重离子碰撞实验是不可或缺的工具。本章将详尽介绍实现这些极端碰撞的理论计算方法。从量子色动力学（QCD）的微扰和非微扰方法，到高能碰撞中的多粒子产生机制（如Gribov-Regge理论、DGLAP方程和BFKL方程），我们将逐一梳理。特别是，我们将重点讨论描述重离子碰撞的相对论性蒙特卡洛（MC）模型，例如HIJING, AMPT, UrQMD等，分析它们的物理输入、模型假设以及各自的优缺点，以及它们在模拟碰撞过程中的关键作用。 第三章：探测器之眼：捕捉瞬间的物理信号 理解QGP的性质，离不开精密的探测器系统。本章将详细介绍当前主流重离子碰撞实验设施（如美国布鲁克海文国家实验室的相对论性重离子对撞机RHIC，以及欧洲核子研究中心的大型强子对撞机LHC）的探测器设计与原理。我们将重点介绍那些能够测量碰撞产生的各种粒子（如光子、介子、重子、缪子、带电粒子以及喷注）的探测器，包括： 径迹探测器（Tracking Detectors）：如何精确重建带电粒子的运动轨迹，确定其动量和电荷。 量能器（Calorimeters）：如何测量光子和强子（如介子和重子）的能量，区分它们的种类。 触发系统（Trigger Systems）：如何在每秒数百万次的高数据率中，快速有效地识别有物理意义的事件。 粒子识别系统（Particle Identification Systems）：如飞行时间探测器（TOF）、切伦科夫探测器（RICH）等，如何区分不同种类、不同动量的粒子。 热辐射探测器：如何通过测量直接产生的光子和介子来探测QGP的早期温度和衰减。 喷注（Jet）测量：如何通过探测喷注的能量损失来研究QGP的介质响应。 第四章：QGP的涌现性质：从数据中解读物理 本章将聚焦于从海量的实验数据中提取QGP的关键物理性质。我们将详细分析以下几个核心方面： 流体动力学行为（Hydrodynamic Behavior）：通过测量粒子的集体流（如椭圆流$v_2$、三角流$v_3$等）以及相关函数，证明QGP表现出极低的粘滞系数和高导热性，如同一种近乎完美的流体。我们将深入讨论这些集体流的起源，以及如何利用它们来约束QGP的输运性质。 集体激发与量子涨落（Collective Excitations and Quantum Fluctuations）：研究QGP的温度涨落、密度涨落以及能量密度分布，理解这些集体激发如何反映QGP的相结构和动力学。 喷注淬火（Jet Quenching）：分析高能夸克和胶子在穿过QGP介质时发生的能量损失现象。我们将介绍测量喷注衰减（如高横动量粒子压低）和核物质诱导的喷注能量损失（$R_{AA}$）的方法，以及如何利用这些信息来研究QGP的能量耗散机制。 味觉依赖性（Flavor Dependence）：比较轻味（u, d, s）和重味（c, b）夸克在QGP中的行为差异，揭示QGP对不同质量夸克的动力学约束。 QGP的相变（Phase Transition of QGP）：探索QGP相变的临界点（critical point）以及与之相关的相图。我们将分析通过测量不同能量、不同中心度碰撞产生的粒子产量比值和涨落来探测临界点的可能迹象。 第五章：未解之谜与未来展望 尽管重离子碰撞研究取得了辉煌成就，但仍有许多基础性的问题亟待解决。本章将探讨当前研究面临的关键挑战，包括： QCD基态性质的精确描述：如何更精确地计算QCD相图，特别是临界点的具体位置和性质。 强子化机制的深入理解：从QGP到强子的转型过程仍然是理解核物质形成的关键。 QGP的微观结构与输运性质：进一步精确测量QGP的粘滞系数、导热系数等微观参数。 高精度理论预测与实验验证：发展更精确的理论模型，并与下一代实验数据进行更细致的对比。 新物理的探索：重离子碰撞是否可能提供超越标准模型的线索，例如寻找新的强相互作用现象。 本书将展望未来重离子碰撞实验的发展方向，包括新一代加速器和探测器的设计，以及与其他物理领域（如粒子物理、天体物理、凝聚态物理）的交叉研究，共同揭示物质在极端条件下的奥秘，以及宇宙最早期物质状态的深刻本质。

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从这本书的装帧设计，到其内部排版，都散发着一种严谨而专业的学术气息。我喜欢它清晰的章节划分和逻辑严密的论证过程。作者在阐述每一个基本问题时，都力求做到深入浅出，虽然书中不可避免地会涉及一些高度抽象的物理概念和数学工具，但作者总能通过精心设计的图示和类比，帮助读者建立起对这些概念的直观理解。我尤其被作者对实验数据的解读能力所折服，他能够从纷繁复杂的数据中提炼出关键信息，并将其与理论模型进行精确的对照，展现出理论与实践相结合的强大力量。这本书的语言，虽然专业性很强，但作者的表达方式却相当流畅，读起来不会让人感到生涩难懂，反而有一种循序渐进的阅读体验。在阅读过程中，我常常被作者对研究细节的关注所打动，他对于每一个实验条件的控制，每一个参数的选取，都进行了细致的考量，这充分体现了一名科学家严谨求实的科学态度。

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这本书带来的体验，更像是一次充满惊喜的探索之旅。当我以为它只会是冰冷的公式和抽象的理论时，作者却用一种出人意料的生动方式，将那些原本遥不可及的物理现象展现在我的面前。他不仅仅是在罗列数据，更是在讲述故事，用富有画面感的语言描绘出原子核碰撞那一瞬间的宏大景象，以及粒子在极端高温高压下的奇妙舞蹈。我尤其惊叹于作者在解释一些关键概念时所采用的比喻，那些通俗易懂的比喻，让我在脑海中构建起了一个个直观的模型，即使面对复杂的量子力学描述，也能找到理解的切入点。这本书的结构也非常巧妙，不是简单地堆砌知识点，而是像精心编织的网，将各个章节有机地联系起来，读起来有一种顺畅感，仿佛在一步步揭开宇宙的面纱。我能感受到作者在科研实践中的深刻体悟，他的文字中透露出的那种对未知的好奇和对真理的执着，深深地感染了我。这本书让我明白，科学研究并非只是少数天才的游戏，更是需要耐心、毅力和对美的追求。

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当我拿到这本书的时候，就被它所散发出的厚重感所吸引，它不仅仅是一本书，更像是通往物理学前沿殿堂的一扇门。作者以一种极其专业且富有见地的视角，剖析了重离子碰撞这一充满挑战的研究领域。他笔下的每一个概念，每一个公式，都凝聚着无数科学家多年的心血与智慧。我尤其欣赏作者在处理复杂理论时所展现出的清晰思路和逻辑严谨性。他能够将那些看似难以理解的物理现象，通过层层递进的分析，变得生动而具象。每一次深入的探讨，都像是与一位经验丰富的导师进行对话，让我受益匪浅。这本书的写作风格，沉稳而有力，没有丝毫的浮夸，却字字珠玑，充满了思想的深度。它不仅仅是知识的传递，更是思维方式的引导，它教会我如何去审视问题，如何去寻找答案，如何在充满未知的科学海洋中勇敢前行。对于任何渴望深入了解重离子碰撞的读者来说，这本书都是一本不可多得的宝典。

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老实说，拿到这本《Fundamental Problems in Heavy-Ion Collisions》时，我对其内在的深度和广度还是有所预估的，但实际翻阅后，我才真正意识到它所包含的知识量是多么惊人。作者在梳理重离子碰撞研究这一复杂领域时，展现出了非凡的组织能力和深刻的洞察力。他并没有仅仅停留在现象的描述，而是深入到各种基本问题的根源，从粒子物理的基石，到核结构的奥秘，再到量子场论的精妙，几乎将整个理论物理的图景都浓缩其中。这本书的写作风格，有一种泰山崩于前而色不变的沉稳，每一个论证都一丝不苟，每一个结论都言之有据。我尤其欣赏作者在处理一些具有争议性的理论时，所表现出的客观和审慎，他并非一味地推崇某种观点，而是全面地展现不同的学术思路，并引导读者独立思考。对于我这样一个在相关领域尚属初学者的人来说，这本书无疑是一份宝贵的启蒙，它不仅为我提供了扎实的理论基础，更重要的是，它教会了我如何以一种批判性的、探索性的思维去面对科学难题。

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我刚拿到这本书，简直是被它厚重的封面和沉甸甸的重量所震撼，瞬间就感觉自己肩负了某种重大的学术使命。迫不及待地翻开，扑面而来的便是那严谨而深奥的数学公式和密密麻麻的理论推导，我的脑海里瞬间闪过无数个物理学家在黑板前奋笔疾书的画面。我虽然不是这方面的专家，但光是看着那些精妙的符号和清晰的逻辑链，就能感受到作者在这背后付出的巨大心血。每每看到一个公式被巧妙地引入，或是对某个现象进行深入剖析，都仿佛打开了我认识宇宙的一个新视角。这本书的语言风格非常学术化，但也正因如此，它给我一种庄重而可靠的感觉，仿佛每一句话都经过了千锤百炼，每一个论断都有坚实的基础。我尤其喜欢作者在讲解复杂概念时，时不时穿插的对历史渊源的追溯，以及对不同学派观点碰撞的精彩描绘，这让枯燥的理论瞬间鲜活起来，也让我看到了科学研究背后的人文精神。虽然我可能无法完全理解其中的每一个细节，但我相信，这绝对是一部能够引领读者进入重离子碰撞研究前沿的宝藏。

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