粒子物理导论(翻译版 原书第2版)

封面 1 标题 2 版权 3 译者序 4 原书第1版前言 6 原书第2版前言 7 目录 8 公式和常数 10 粒子数据 10 费曼规则 12 基本常数 12 转化因子 13 引言 14 第1章 基本粒子物理历史介绍 22 1.1 经典时代(1897—1932) 22 1.2 光子(1900—1924) 23 1.3 介子(1934—1947) 25 1.4 反粒子(1930—1956) 27 1.5 中微子(1930—1962) 29 1.6 奇异粒子(1947—1960) 33 1.7 八重态(1961—1964) 36 1.8 夸克模型(1964) 39 1.9 十一月革命及其以后(1974—1983和1995) 42 1.10 矢量中间玻色子(1983) 45 1.11 标准模型(1978—2012) 46 第2章 基本粒子动力学 55 2.1 四种力 55 2.2 量子电动力学(QED) 56 2.3 量子色动力学(QCD) 60 2.4 弱作用 64 2.4.1 中性 64 2.4.2 带电 66 2.4.3 夸克 67 2.4.4 W和Z的弱耦合和电磁耦合 69 2.5 衰变和守恒定律 70 2.6 统一方案 73 第3章 相对论运动学 77 3.1 洛伦兹变换 77 3.2 四矢量 79 3.3 能量和动量 82 3.4 碰撞 84 3.4.1 经典碰撞 85 3.4.2 相对论碰撞 85 3.5 例子和应用 86 第4章 对称性 95 4.1 对称性、群和守恒定律 95 4.2 角动量 98 4.2.1 角动量的相加 100 4.2.2 自旋1/2 102 4.3 味对称性 105 4.4 分立对称性 110 4.4.1 宇称 110 4.4.2 电荷共轭 115 4.4.3 CP 116 4.4.4 时间反演和TCP定理 120 第5章 束缚态 129 5.1 薛定谔方程 129 5.2 氢原子 131 5.2.1 精细结构 132 5.2.2 兰姆位移 134 5.2.3 超精细分裂 135 5.3 正电子偶素 136 5.4 夸克偶素 138 5.4.1 粲偶素 139 5.4.2 底偶素 140 5.5 轻夸克介子 142 5.6 重子 144 5.6.1 重子波函数 145 5.6.2 磁矩 150 5.6.3 质量 152 第6章 费曼算法 157 6.1 衰变和散射 157 6.1.1 衰变率 157 6.1.2 截面 158 6.2 黄金规则 161 6.2.1 衰变的黄金规则 162 6.2.2 散射的黄金规则 164 6.3 玩具理论的费曼规则 166 6.3.1 A的寿命 168 6.3.2 A+A→B+B散射 169 6.3.3 高阶图 170 第7章 量子电动力学 176 7.1 狄拉克方程 176 7.2 狄拉克方程的解 179 7.3 双线性协变量 183 7.4 光子 185 7.5 QED的费曼规则 188 7.6 例子 190 7.7 喀什米尔窍门 193 7.8 截面和寿命 196 7.9 重整化 201 第8章 夸克的电动力学和色动力学 212 8.1 e+e-碰撞中的强子产生 212 8.2 电子-质子弹性散射 215 8.3 色动力学的费曼规则 219 8.4 色因子 222 8.4.1 夸克和反夸克 223 8.4.2 夸克和夸克 224 8.5 QCD中的对湮灭 226 8.6 渐进自由 229 第9章 弱作用 237 9.1 带电轻子的弱作用 237 9.2 缪子衰变 239 9.3 中子衰变 243 9.4 π介子衰变 248 9.5 夸克的带电弱作用 250 9.6 中性弱作用 253 9.7 电弱统一 260 9.7.1 手征费米子态 260 9.7.2 弱同位旋和超核 263 9.7.3 电弱混合 265 第10章 规范理论 272 10.1 经典粒子力学的拉格朗日体系 272 10.2 相对论场论中的拉氏量 273 10.3 局域规范不变性 275 10.4 杨-米尔斯理论 278 10.5 色动力学 281 10.6 费曼规则 283 10.7 质量项 285 10.8 对称性自发破缺 287 10.9 希格斯机制 289 第11章 中微子振荡 296 11.1 太阳中微子问题 296 11.2 振荡 298 11.3 证实 300 11.4 中微子质量 302 11.5 混合矩阵 303 第12章 最后:下面是什么? 307 12.1 希格斯玻色子 307 12.2 大统一 310 12.3 物质/反物质不对称性 313 12.4 超对称、弦和额外维 315 12.4.1 超对称 315 12.4.2 弦 316 12.5 暗物质/暗能量 317 12.5.1 暗物质 317 12.5.2 暗能量 318 12.6 结论 319 附录 323 附录A 狄拉克Delta函数 323 附录B 衰变率和截面 326 B.1 衰变 326 B.2 截面 327 附录C 泡利和狄拉克矩阵 328 C.1 泡利矩阵 328 C.2 狄拉克矩阵 328 附录D 费曼规则(树图) 329 D.1 外线 329 D.2 传播子 330 D.3 顶角因子 330 索引 333 译者序 原书第1版前言 原书第2版前言 公式和常数粒子数据 引言 1 第1章 基本粒子物理历史介绍 9 1.1 经典时代(1897—1932) 9 1.2 光子(1900—1924) 10 1.3 介子(1934—1947) 12 1.4 反粒子(1930—1956) 14 1.5 中微子(1930—1962) 16 1.6 奇异粒子(1947—1960) 20 1.7 八重态(1961—1964) 23 1.8 夸克模型(1964) 26 1.9 十一月革命及其以后(1974—1983和1995) 29 1.10 矢量中间玻色子(1983) 32 1.11 标准模型(1978—2012) 33 第2章 基本粒子动力学 42 2.1 四种力 42 2.2 量子电动力学(QED) 43 2.3 量子色动力学(QCD) 47 2.4 弱作用 51 2.4.1 中性 51 2.4.2 带电 53 2.4.3 夸克 54 2.4.4 W和Z的弱耦合和电磁耦合 56 2.5 衰变和守恒定律 57 2.6 统一方案 60 第3章 相对论运动学 64 3.1 洛伦兹变换 64 3.2 四矢量 66 3.3 能量和动量 69 3.4 碰撞 71 3.4.1 经典碰撞 72 3.4.2 相对论碰撞 72 3.5 例子和应用 73 第4章 对称性 82 4.1 对称性、群和守恒定律 82 4.2 角动量 85 4.2.1 角动量的相加 87 4.2.2 自旋1/2 89 4.3 味对称性 92 4.4 分立对称性 97 4.4.1 宇称 97 4.4.2 电荷共轭 102 4.4.3 CP 103 4.4.4 时间反演和TCP定理 107 第5章 束缚态 116 5.1 薛定谔方程 116 5.2 氢原子 118 5.2.1 精细结构 119 5.2.2 兰姆位移 121 5.2.3 超精细分裂 122 5.3 正电子偶素 123 5.4 夸克偶素 125 5.4.1 粲偶素 126 5.4.2 底偶素 127 5.5 轻夸克介子 129 5.6 重子 131 5.6.1 重子波函数 132 5.6.2 磁矩 137 5.6.3 质量 139 第6章 费曼算法 144 6.1 衰变和散射 144 6.1.1 衰变率 144 6.1.2 截面 145 6.2 黄金规则 148 6.2.1 衰变的黄金规则 149 6.2.2 散射的黄金规则 151 6.3 玩具理论的费曼规则 153 6.3.1 A的寿命 155 6.3.2 A+A→B+B散射 156 6.3.3 高阶图 157 第7章 量子电动力学 163 7.1 狄拉克方程 163 7.2 狄拉克方程的解 166 7.3 双线性协变量 170 7.4 光子 172 7.5 QED的费曼规则 175 7.6 例子 177 7.7 喀什米尔窍门 180 7.8 截面和寿命 183 7.9 重整化 188 第8章 夸克的电动力学和色动力学 199 8.1 e+e-碰撞中的强子产生 199 8.2 电子质子弹性散射 202 8.3 色动力学的费曼规则 206 8.4 色因子 209 8.4.1 夸克和反夸克 210 8.4.2 夸克和夸克 211 8.5 QCD中的对湮灭 213 8.6 渐进自由 216 第9章 弱作用 224 9.1 带电轻子的弱作用 224 9.2 缪子衰变 226 9.3 中子衰变 230 9.4 π介子衰变 235 9.5 夸克的带电弱作用 237 9.6 中性弱作用 240 9.7 电弱统一 247 9.7.1 手征费米子态 247 9.7.2 弱同位旋和超核 250 9.7.3 电弱混合 252 第10章 规范理论 259 10.1 经典粒子力学的拉格朗日体系 259 10.2 相对论场论中的拉氏量 260 10.3 局域规范不变性 262 10.4 杨米尔斯理论 265 10.5 色动力学 268 10.6 费曼规则 270 10.7 质量项 272 10.8 对称性自发破缺 274 10.9 希格斯机制 276 第11章 中微子振荡 283 11.1 太阳中微子问题 283 11.2 振荡 285 11.3 证实 287 11.4 中微子质量 289 11.5 混合矩阵 290 第12章 最后:下面是什么? 294 12.1 希格斯玻色子 294 12.2 大统一 297 12.3 物质/反物质不对称性 300 12.4 超对称、弦和额外维 302 12.4.1 超对称 302 12.4.2 弦 303 12.5 暗物质/暗能量 304 12.5.1 暗物质 304 12.5.2 暗能量 305 12.6 结论 306 附录 310 附录A 狄拉克Delta函数 310 附录B 衰变率和截面 313 B.1 衰变 313 B.2 截面 314 附录C 泡利和狄拉克矩阵 315 C.1 泡利矩阵 315 C.2 狄拉克矩阵 315 附录D 费曼规则(树图) 316 D.1 外线 316 D.2 传播子 317 D.3 顶角因子 317 索引 320