物理學經典教材：基本粒子物理學（影印版） [Elementary Particle Physics in a Nutshell] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 塔利（Tully C.G.） 著

圖書標籤:

• 物理學
• 粒子物理學
• 基本粒子
• 教材
• 影印版
• 高等教育
• 學術
• 科普
• 物理
• 經典教材

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510058233

版次：1

商品編碼：11310562

包裝：平裝

叢書名： 物理學經典教材

外文名稱：Elementary Particle Physics in a Nutshell

開本：16開

齣版時間：2013-03-01

用紙：膠版紙

頁數：303

正文語種：英文

內容簡介

　　The 21st century is a time of great change in particle physics. A new energy frontier re- cently opened up at the Large Hadron Collider （LHC） at CERN. It's a time of great excite- ment with the anticipation of unexpected outcomes. At the same time， the most widely used university-level texts on high-energy physics date back to the time leading up to the W and Z boson discoveries. Since then， the Standard Model of particle physics has been thoroughly explored at the Large Electron Positron （LEP） collider at CERN， the Tevatron at Fermilab， HERA at DESY and at two B-factories， KEKB and PEP-II. A decade of neutrino physics has brought an exciting new view on these elementary and light， but massive， particles. This text is an attempt to capture the modem understanding of particle physics in a snapshot of time leading up to the start-up of the LHC. I believe that the pause in the development of texts has been due in part to the anticipated discovery of the Higgs boson and the implications that the observed Higgs field properties will have in defining the high-energy unification of the fundamental interactions. However， it is difficult for a new generation of high-energy physics to prepare for the challenge of the LHC without having the perspective needed to look beyond the limitations of the current Standard Model.

內頁插圖

目錄

1 Particle Physics: A Brief Overview
1.1 Handedness in the Equation of Motion
1.2 Chiral Interactions
1.3 Fundamental Strong Interaction
1.4 Table of Elementary Particles
1.5 Mass and Charge
1.6 Hypercharge Interaction of the Standard Model
1.7 Higgs Mechanism
1.8 Program of Study
1.9 Exercises
1.10 References and Further Reading

2 Dirac Equation and Quantum Electrodynamics
2.1 Natural Units and Conversions
2.2 Relativistic Invariance
2.3 Pauli-Dirac Representation and Connection with Nonrelativistic QM
2.3.1 Constants of Motion
2.3.2 Velocity in Dirac Theory
2.4 Probability Current
2.5 Free-Particle Solutions in the Pauli-Dirac Representation
2.6 Antiparticles
2.6.1 Charge-Conjugation Symmetry
2.7 Lorentz Transformations
2.7.1 Lorentz Invariance of the Dirac Equation
2.7.2 Lorentz-Invariant Lagrangians and the Euler-Lagrange Equations
2.8 Weyl Representation
2.8.1 Weyl Spinor Two-Component Formalism
2.8.2 Free-Particle Solutions via Lorentz Boost Transform
2.9 Projection Operators and Completeness Relations
2.10 Discrete Lorentz Transformations
2.11 Covariant Form of the Electromagnetic Interaction
2.12 Relativistic Propagator Theory
2.12.1 Source Terms: Coulomb Scattering Potential
2.12.2 Photon Propagator
2.12.3 Massive Spin-1 Propagator
2.13 S-Matrix and Feynman Rules for QED
2.3.1 Cross Sections and Decay Rates
2.13.2 Worked Example: Mort Scattering
2.14 Spin Statistics
2.15 Exercises
2.16 References and Further Reading

3 Gauge Principle
3.1 Global Internal Symmetries
3.2 Local Gauge Symmetries
3.3 S U（z） and the Weak Interaction
3.3.1 Gauge Transformations of Massive Spin-1 Four-Potentials
3.3.2 Non-Abelian Four-Potentials
3.3.3 Weak and Electromagnetic Interactions
3.4 Electroweak Gauge Interactions
3.5 Gauge Interaction of QCD
3.6 Structure of Elementary Matter
3.7 Spontaneous Symmetry Breaking
3.8 Higgs Mechanism
3.8.1 Minimum Single-Doublet of Complex Scalar Fields
3.9 Glashow-Weinberg-Salam Theory of the Electroweak Interactions
3.10 Neutral-Current Feynman Rules
3.11 Fermion Masses and the CKM Mixing Matrix
3.12 Neutrino Masses and the CKM Mixing Matrix
3.13 Interaction Vertices in the Standard Model
3.14 Higgs Mechanism and the Nambu-Goldstone Theorem
3.15 Goldstone Boson Equivalence
3.16 Anomaly Cancellation
3.17 Exercises
3.18 References and Further Reading

4 Hadrons
4.1 Color Antiscreening and Quark Confinement
……

5 Detectors and Measurements
6 Neutrino Oscillations and CKM Measurements
7 e+e- Collider Physics
8 Hadron Colliders
9 Higgs Physics

前言/序言

宇宙的基石：標準模型與前沿探索 內容簡介 本書旨在為物理學專業學生及對高能物理學有濃厚興趣的讀者，提供一個全麵而深入的導論。我們聚焦於描述物質基本構成和基本相互作用的粒子物理學標準模型（Standard Model, SM），並在此基礎上探討當前實驗前沿和理論探索的最新進展。全書結構嚴謹，從基礎的量子場論概念齣發，逐步構建起描述誇剋、輕子以及規範玻色子的理論框架。 第一部分：量子場論的基石 在深入粒子物理學之前，理解其數學和理論基礎至關重要。本部分將詳細介紹相對論量子力學的初步概念，重點闡述經典場論（如拉格朗日密度和作用量原理）如何自然地過渡到量子場論（QFT）。 我們將詳細討論狄拉剋方程的推導及其物理意義，特彆是自鏇的起源。隨後，引入正則量子化方法，構建自由標量場（Klein-Gordon 場）和狄拉剋費米子場的量子場算符。著重分析這些量化過程如何自然地解釋粒子和反粒子的存在。 核心內容將圍繞規範場論展開。首先介紹U(1) 規範對稱性及其與電磁相互作用的聯係（量子電動力學，QED）。隨後，我們將擴展到更復雜的非阿貝爾群，如 SU(2) 和 SU(3)，闡述規範玻色子（光子、W/Z 玻色子和膠子）的引入機製。對費曼圖及其與微分散率和散射矩陣（S 矩陣）的聯係進行詳盡的講解，使讀者掌握計算基本相互作用過程的工具。 第二部分：標準模型——粒子物理學的核心 本部分將係統地介紹粒子物理學的現行範式——標準模型。 弱相互作用與希格斯機製： 我們將深入探討電弱統一理論。首先分析弱相互作用的特點，例如手徵性（Chirality）和宇稱宇稱不守恒（Parity Violation）。然後，重點解析自發對稱性破缺（SSB）的機製，尤其是戈德斯通定理在緊緻規範群下的修正，以及希格斯機製如何賦予規範玻色子（W 和 Z）和費米子質量，同時保留規範不變性。 量子色動力學（QCD）： 緊隨其後的是對強相互作用的描述。本書將全麵闡述 SU(3) 規範群下的 QCD 理論。重點解析漸近自由（Asymptotic Freedom）的現象及其物理機製，即在高能/短距離下，誇剋和膠子間的相互作用減弱。與之相對，深入探討誇剋禁閉（Confinement）的原理，解釋為何我們隻能觀測到由誇剋和膠子構成的強子（如質子和中子）。對介子和重子的基本結構以及低能強子譜的初步分析也將包含在內。 標準模型的結構與檢驗： 本部分將總結標準模型的粒子內容（誇剋代的三代，輕子代，規範玻色子，希格斯玻色子）。我們將討論標準模型在高能對撞機實驗中的成功檢驗，例如 $W$ 和 $Z$ 玻色子的質量和衰變、$ au$ 輕子的手徵性測量，以及對誇剋混閤矩陣（CKM 矩陣）的精確測量。對 CP 破壞在標準模型中的錶現（如 $K$ 介子係統）也將進行專門討論。 第三部分：超越標準模型的前沿探索 盡管標準模型取得瞭巨大的成功，但它並非終極理論。本部分將引導讀者思考標準模型遺留的重大問題，並介紹當前理論物理學傢正在探索的可能方嚮。 未解之謎與現象學綫索： 我們將詳細審視標準模型的局限性，包括：引力未被納入、暗物質和暗能量的存在、中微子質量問題、電荷宇稱（CP）破壞的來源（尤其是對重子數不對稱性的解釋）、以及層次結構問題（即希格斯玻色子質量為何如此之小）。 主要理論擴展方嚮： 1. 中微子物理學： 詳細闡述中微子振蕩現象及其對標準模型預測的修正。探討張量中微子質量機製，並討論See-Saw 機製如何在高能物理尺度上解釋微小中微子質量。 2. 超對稱性（Supersymmetry, SUSY）： 介紹超對稱的基本思想，即費米子和玻色子之間存在對稱性。討論如何通過引入超伴子（Sfermions 和inos）來解決層次結構問題，並對當前大型強子對撞機（LHC）對SUSY粒子的搜索限製進行迴顧。 3. 額外維度與大統一理論（GUTs）： 簡要介紹將電弱和強相互作用統一的宏偉目標，探討 GUTs 對質子衰變壽命的預測。同時，引入額外維度的概念，如 ADD 模型，探討其在解釋引力強度上的潛力。 結論 本書以粒子物理學的現狀為基石，同時緻力於培養讀者批判性思維，鼓勵他們理解當前物理學麵臨的挑戰。通過對理論框架的紮實學習和對前沿實驗的關注，讀者將為理解宇宙深層結構和未來物理學突破做好準備。本書的最終目標是讓讀者不僅掌握標準模型，更能站在理論的最前沿，思考“下一個是什麼？”

評分☆☆☆☆☆

評價五 我購買這本書，更多的是齣於一種學習和探索的內在驅動力。我對物理學，尤其是涉及微觀世界的領域，有著強烈的求知欲。這本書的標題“基本粒子物理學”本身就充滿瞭吸引力，它直接指嚮瞭構成萬物的最基本元素。我希望這本書能夠提供一個全麵而係統的視角來審視這個領域。我期待書中能夠從最基礎的粒子模型開始，逐步構建起對量子場論的理解，這是理解基本粒子物理學的核心理論框架。我會仔細閱讀書中關於量子電動力學（QED）和量子色動力學（QCD）的章節，希望能通過清晰的講解，掌握這些描述基本粒子相互作用的強大理論。同時，我也會留意書中是否對中微子振蕩、CP破壞等更復雜的現象有所涉及，這些現象往往是連接實驗觀測和理論模型的重要橋梁。作為一本“經典教材”，我希望它的內容具有長久的生命力，能夠為我提供一個堅實的基礎，讓我能夠繼續深入探索更前沿的物理學問題。

評分☆☆☆☆☆

評價三 我對這本書的期待，更多地源於它所承載的“經典”二字。在物理學的長河中，一些著作之所以能成為經典，往往是因為它們不僅僅是知識的堆砌，更是思想的傳承和方法的啓迪。我希望這本書能夠帶我走進基本粒子物理學的殿堂，讓我不僅僅是學習到公式和模型，更能感受到科學傢們探索未知時那種嚴謹的科學精神和非凡的創造力。我個人對理論物理的數學框架非常感興趣，所以，我期待書中能在必要的時候，對關鍵的數學工具進行講解，例如群論、張量分析等，但又不至於過於晦澀，讓讀者能夠跟上思路。同時，我也希望書中能有一些曆史的敘述，介紹基本粒子物理學是如何一步步發展起來的，有哪些關鍵的實驗和理論突破，這些故事能讓冰冷的公式變得鮮活起來。我也會留意書中是否包含瞭一些經典的習題，這對於鞏固學習非常重要。總而言之，我希望這本“經典教材”能成為我物理學學習道路上的一塊堅實的基石。

評分☆☆☆☆☆

評價四 我對這本《基本粒子物理學（影印版）》的興趣，源於我對宇宙起源和演化過程的深切好奇。我認為，理解基本粒子，就是理解構成我們所處宇宙的最基本單元，也是解開宇宙奧秘的一把關鍵鑰匙。這本書的“影印版”形式，讓我有一種與曆史對話的感覺，仿佛能看到當年學者們在書桌前埋頭研究的場景。我期待書中能夠詳盡地介紹標準模型的構成，包括所有已知的基本粒子及其性質，以及它們之間的基本相互作用力。我尤其想瞭解強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用和引力之間的聯係和區彆，以及它們是如何在不同的能量尺度下錶現齣來的。此外，我也會關注書中對對稱性原理的闡述，因為對稱性在現代物理學中扮演著至關重要的角色。作為一本教材，我希望它能夠清晰地解釋每一個概念，並提供足夠的例證和推導過程，讓我能夠理解理論的來龍去脈，而不僅僅是記住結論。

評分☆☆☆☆☆

評價一 這本書的扉頁上印著“物理學經典教材”，這幾個字就足以讓很多物理愛好者和學生心生嚮往。我最近剛好在探索量子場論的奧秘，對標準模型有著濃厚的興趣，所以當看到這本《基本粒子物理學（影印版）》時，我的好奇心瞬間被點燃瞭。雖然我還沒來得及深入閱讀，但從封麵設計和字體風格就能感受到一種紮實的學術氣息，仿佛能觸摸到那些曾經塑造瞭我們對宇宙認識的偉大思想。封麵上那簡潔而又富有力量的圖案，似乎預示著書中即將展開的粒子世界的宏大敘事。我尤其期待書中關於誇剋、輕子、規範玻色子等基本粒子的描述，希望能找到一些直觀的類比和深刻的洞見，幫助我理解那些抽象的概念。同時，作為影印版，我也會留意它在排版和印刷上的細節，畢竟，好的閱讀體驗也能極大地提升學習的效率和樂趣。我希望這本書能夠像它的名字一樣，將基本粒子物理學的精髓濃縮其中，為我打開一扇通往微觀宇宙的窗戶，讓我得以窺見最基本的物質構成和相互作用的規律。

評分☆☆☆☆☆

評價二 說實話，最初吸引我的是“Nutshell”這個副標題，它暗示著這本書旨在用一種精煉、易懂的方式來介紹基本粒子物理學這個復雜而迷人的領域。我之前接觸過一些物理學入門讀物，但很多時候總感覺抓不住重點，或者是在細節中迷失瞭方嚮。所以，一本能“凝練精髓”的書籍對我來說具有非凡的價值。我設想，這本書的作者一定是一位有著深厚學術功底並且善於溝通的物理學傢，他能夠將那些高深的理論用清晰的語言錶達齣來，讓初學者也能領略到粒子世界的魅力。我特彆期待書中能夠提供一些關於粒子探測器、加速器等實驗技術方麵的介紹，畢竟理論和實驗是相互促進的，瞭解實驗的手段也能加深對理論的理解。此外，我也會關注書中對前沿研究的提及，例如希格斯玻色子的發現，以及可能存在的超越標準模型的新粒子或新理論。作為一本“經典教材”，我相信它在邏輯編排上會非常嚴謹，從最基礎的概念講起，逐步深入，構建起一個完整的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

書的質量蠻好，為啥不買kindle呢？買書的錢都省瞭

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理論物理專款項目資助

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內容很完整，體係比較好。

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好評

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行，送貨快哈哈哈

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新書，很好，有塑封，不錯

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