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出版者:World Scientific Publishing Company

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1995-09

价格:USD 87.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789810222710

丛书系列:

图书标签:

• 粒子物理
• 高能物理
• 标准模型
• 量子场论
• 费米子
• 玻色子
• 强相互作用
• 弱相互作用
• 电磁相互作用
• 宇宙学

《粒子物理学》 《粒子物理学》是一部涵盖了现代粒子物理学领域核心概念、理论框架与前沿研究的综合性著作。本书旨在为读者提供一个深入理解构成物质最基本单元及其相互作用的全面视角。 本书内容概览： 本书结构清晰，从基础理论出发，逐步深入到复杂的现象和最新的发现，确保读者能够循序渐进地掌握相关知识。 第一部分：基本粒子与相互作用 标准模型入门： 详细介绍标准模型，这是描述电磁、弱核和强核三种基本相互作用以及构成物质的基本粒子的最成功理论。我们将探讨夸克、轻子、规范玻色子（光子、W和Z玻色子、胶子）以及希格斯玻色子。 基本相互作用的深入解析： 分别阐述四种基本相互作用的性质、媒介粒子以及在微观世界中的作用。重点分析量子电动力学（QED）的成功，量子色动力学（QCD）的复杂性（包括渐进自由和色禁闭），以及弱相互作用在粒子衰变中的关键角色。 对称性与守恒律： 探讨对称性在粒子物理学中的核心地位，如宇称守恒、电荷共轭守恒、时间反演守恒及其组合（CPT定理）。解释这些对称性如何与守恒律（如能量守恒、动量守恒、角动量守恒、电荷守恒）联系起来，构筑了物理理论的坚实基础。 第二部分：实验技术与探测器 粒子加速器： 介绍粒子加速器的原理、类型（如直线加速器、回旋加速器、同步加速器）及其在粒子物理学研究中的重要性。我们将探讨不同能量范围的加速器如何为探测更小的粒子和更精细的相互作用提供条件。 粒子探测器： 详尽介绍各种类型的粒子探测器，包括径迹探测器、量能器（电磁量能器和强子量能器）、μ子探测器等。解释它们如何记录粒子轨迹、能量和动量，从而重建粒子事件。 实验数据分析： 讲解粒子物理学实验数据的获取、处理和分析方法，包括事件重建、物理量提取、误差分析以及统计推断。 第三部分：超出标准模型的前沿研究 中微子物理学： 深入探讨中微子的性质，包括其质量、振荡现象以及在宇宙学中的作用。介绍当前与未来的中微子实验。 暗物质与暗能量： 讨论构成宇宙大部分质量和能量的暗物质与暗能量的证据、候选粒子及其探测方法。 超对称理论（SUSY）： 介绍超对称性这一有吸引力的理论框架，它假设每种已知的费米子都有一个超对称玻色子伙伴，反之亦然。探讨其在解决标准模型一些难题（如等级问题）和作为暗物质候选粒子方面的潜力。 引力子与量子引力： 简要回顾爱因斯坦的广义相对论，并探讨将引力纳入量子理论的挑战，引入引力子概念以及弦理论等可能的量子引力候选理论。 宇宙学中的粒子物理学： 探讨粒子物理学与宇宙学之间的深刻联系，包括大爆炸核合成、宇宙微波背景辐射以及宇宙的早期演化。 本书特色： 数学严谨性与直观理解相结合： 本书在保持理论严谨性的同时，力求用清晰易懂的语言和图示来解释复杂的概念，便于不同背景的读者理解。 循序渐进的难度设置： 从基础概念开始，逐步引入更深入的理论和实验细节，适合初学者入门，也为研究者提供参考。 涵盖最新研究成果： 及时反映粒子物理学领域的最新进展和前沿理论，包括对希格斯玻色子的发现及其意义的探讨，以及对暗物质、暗能量等热点问题的介绍。 丰富的插图与图表： 大量精美的插图、示意图和数据图表，帮助读者直观地理解粒子行为、探测器构造和实验结果。 参考文献与习题： 提供详实的参考文献列表，方便读者进一步深入研究。每章末附有适量的习题，有助于巩固和检验学习效果。 目标读者： 本书适合物理学、天文学、宇宙学等相关专业的本科生、研究生，以及对粒子物理学充满兴趣的科学爱好者和研究人员。无论您是希望系统学习粒子物理学基础理论，还是希望了解该领域的最新研究动向，本书都将是您宝贵的参考资源。 《粒子物理学》将带领您踏上一段激动人心的探索之旅，揭示宇宙最深层次的奥秘，理解我们所处世界的构建基础。

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这本书的包装设计真是别出心裁，那种深邃的靛蓝色调，配上银色的字体，让人一眼就能感受到一股严谨而神秘的气息。我拿到书的时候，就有一种强烈的预感，这绝对不是那种泛泛而谈的科普读物。封面上的那种几何图形的排布，仿佛在暗示着某种深层次的结构和规律，让人不禁想要一探究竟。打开书页，纸张的质感也相当出色，厚实而带有轻微的磨砂感，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。作者在行文的布局上显然下了不少功夫，章节之间的过渡非常自然流畅，不像有些技术类书籍那样生硬地堆砌概念。我特别欣赏它在引入复杂理论时的那种循序渐进的方式，即便是对物理学只有基础了解的读者，也能被慢慢地引导进去，而不是一开始就被密集的公式和术语“劝退”。比如，它对早期粒子物理学实验的描述，就非常生动，仿佛能让人身临其境地感受到科学家们在那个简陋的实验室里，为了一点点微弱的信号而彻夜不眠的激动与沮丧。这种叙事手法，极大地增强了阅读的沉浸感和趣味性，让原本枯燥的科学探索变得如同侦探小说般引人入胜。

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这本书的语言风格相当独特，它融合了一种近乎诗意的描述与极其精准的科学术语，形成了一种奇特的张力。在阐述对称性原理时，作者使用了大量的哲学思辨色彩的词汇，探讨了宇宙基本规律的美学和内在一致性，这使得原本抽象的数学概念似乎拥有了某种生命力。我常常会在阅读一些关键段落时停下来，反复咀ర్థ那些精妙的措辞，体会其中蕴含的深层含义。例如，它在讨论规范玻色子的时候，不仅仅是定义了它们的作用，更是探讨了“相互作用”这一概念本身在自然界中的地位和必要性。然而，这种风格的切换也非常迅速，当需要精确地描述费曼图或夸克禁闭现象时，文字立刻变得高度凝练且无可挑剔，每一个用词都像是经过千锤百炼的计算才最终定稿。这种在“浪漫的想象力”和“严谨的逻辑性”之间游刃有余的切换能力，是这本书最让人称道的地方，它成功地跨越了传统科学著作常见的僵硬感。

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读完前几章，我最大的感受是作者对于“宏大叙事”与“微观细节”的把握达到了一个近乎完美的平衡点。它并没有一味地沉溺于那些晦涩难懂的数学推导，而是巧妙地将理论建立在清晰的物理图像之上。举例来说，讲解量子场论的起源时，它没有直接抛出拉格朗日量，而是从经典场论的局限性入手，层层递进地揭示了为何需要用量子化的方式来描述物质的相互作用。这种教学思路，极大地帮助读者理解“为什么”需要这些理论，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。尤其让我印象深刻的是，书中对粒子物理学实验设施的介绍部分，描述得极其细致和形象。比如，对于大型强子对撞机（LHC）内部探测器的构造和工作原理，作者用了一种非常直观的比喻来解释高能粒子束如何被“捕捉”和“识别”，使得即便是对加速器技术不甚了解的人，也能大致勾勒出实验的复杂蓝图。这不仅仅是知识的传递，更是一种对人类智慧和工程奇迹的致敬，读起来让人心潮澎湃，充满了对未知世界探索的敬畏之情。

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坦白说，我原本有些担心市面上关于此主题的书籍大多会落入“故作高深”的窠臼，但这本书完全没有这种倾向。它的价值在于其对“历史背景”的深入挖掘。作者花费了大量的篇幅去描绘二十世纪中叶，理论物理学家们是如何在理论的迷雾中摸索前行，那些著名的争论、被推翻的假说，以及关键性的实验突破是如何一步步建立起来的。这种“走过的路”的详细记录，对于理解当前标准模型的地位与局限性至关重要。通过这些历史叙事，读者能够真切地体会到科学进步的曲折性，而不是将其视为一个从A点到B点的直线过程。书中的一些轶事，比如关于某个关键实验数据解读的争议，被描绘得如同精彩的法庭辩论一般扣人心弦。这不仅丰富了知识体系，更重要的是，它培养了一种健康的科学怀疑精神，鼓励读者去审视既有的理论框架，而不是盲目接受。

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这本书在处理一些现代物理学最前沿的议题时，展现出了惊人的洞察力和克制力。面对尚未被完全证实的理论，比如超对称性或额外维度的概念，作者没有采取那种过度推销或危言耸听的态度。相反，他以一种近乎“谨慎的乐观”来介绍这些尚未被实验完全捕获的前沿思想。他对理论的构建思路阐述得极其清晰，总是会先回顾标准模型留下的“未解之谜”，然后水到渠成地引出这些新兴理论试图解决的问题，从而让读者理解引入新概念的内在逻辑驱动力。书中对这些未来方向的展望部分，不是空泛的科幻描述，而是基于现有实验约束和理论模型的严谨推测，这使得即使是关于“未来物理学”的讨论，也保持了极高的学术水准。读完最后一章，我感觉自己站在了一个广阔的知识平台上，对当下物理学研究的边界有了更清晰的认识，也更期待下一次的突破性发现能够带来怎样的惊喜。

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