Neutrino Oscillations and Their Origin pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Suzuki, Y. (EDT)/ Nakahata, M. (EDT)/ Moriyama, S. (EDT)/ Koshio, Y. (EDT)

出品人:

页数:520

译者:

出版时间:

价格:152

装帧:HRD

isbn号码:9789812563620

丛书系列:

图书标签:

• Neutrino Physics
• Particle Physics
• Neutrino Oscillations
• Standard Model
• Beyond Standard Model
• Flavor Physics
• Quantum Field Theory
• Astrophysics
• Cosmology
• High Energy Physics

探寻宇宙的深层结构：从早期宇宙到量子场论的宏伟叙事 本书旨在为读者提供一个关于现代物理学核心领域——宇宙学、粒子物理学以及它们交汇点的全面而深入的概述。我们不关注特定的粒子现象，而是将目光投向那些塑造了我们所见宇宙的基本原理和演化历程。 第一部分：宇宙的黎明与尺度 本书的开篇，我们将进行一次宏大的时间旅行，回到宇宙诞生之初。我们不会陷入对特定中微子物理学的细节探讨，而是聚焦于标准宇宙学模型（Lambda-CDM）的基石。 第一章：空间的几何与膨胀的动力学 本章首先探讨了爱因斯坦的广义相对论如何为描述宏观宇宙提供了数学框架。我们将详细解析弗里德曼方程，阐明宇宙的膨胀是如何被其物质和能量内容所决定的。重点将放在宇宙学常数（Lambda）的物理意义上，讨论暗能量的本质——一种驱动宇宙加速膨胀的神秘力量。我们还将对比牛顿引力在早期宇宙中的局限性，以及广义相对论在解释大尺度结构形成中的关键作用。 第二章：热大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射 (CMB) 我们将深入分析宇宙微波背景辐射（CMB）的物理起源。这不是关于特定粒子的振荡，而是关于早期等离子体复合的物理过程。我们将详细讨论CMB的黑体谱的意义，以及其微小的各向异性如何成为我们理解早期宇宙物理学的“化石记录”。通过分析CMB的温度和极化斑点，我们将探讨宇宙暴胀理论（Inflation）的必要性，解释它如何解决了视界问题和磁单极子问题，并为后来的结构形成奠定了初始的量子涨落。 第三章：从均匀到结构的转变：物质的演化 本章将描述宇宙从一个接近均匀的热汤，如何演化出我们今天看到的星系和星系团。我们将讨论重子声学振荡（BAO）的物理机制，这是早期宇宙声波在物质分布中留下的周期性印记。随后，我们会转向对暗物质的探讨，分析观测证据（如旋转曲线、引力透镜效应）如何迫使我们假设一种不与电磁力相互作用的物质形式，并讨论当前主流的暗物质候选者（如WIMPs的宏观效应）。 第二部分：基本相互作用与场的量子化 在理解了宇宙的宏观骨架之后，我们将转向微观世界的基础，但视角将停留在描述相互作用的普适框架，而非特定粒子的振荡现象。 第四章：粒子物理学的标准模型：一个成功的框架 本章将系统地介绍粒子物理学的标准模型。重点在于描述构成物质的费米子（夸克与轻子）以及传递力的规范玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）。我们将详细分析规范对称性在构建理论中的核心地位，例如SU(3) x SU(2) x U(1)的群结构。我们将讨论自发对称性破缺的概念，这是赋予规范玻色子质量（例如W和Z玻色子）的关键步骤，尽管我们不会聚焦于如何赋予特定粒子质量的细节。 第五章：量子场论：相互作用的数学语言 我们将探讨量子场论（QFT）作为描述自然界相互作用的基本理论工具。QFT将粒子视为场的激发态，这提供了一个统一的框架来处理粒子产生和湮灭的过程。我们将解释微扰论在计算散射截面中的应用，以及重整化过程在处理无穷大问题时的必要性，从而确保理论的物理有效性和可预测性。这将是理解所有基本相互作用（引力除外）的基础。 第六章：规范场论与规范不变性 本章将深化对规范理论的理解。我们将阐述杨-米尔斯理论，它是描述强核力和弱核力的基础。规范不变性不仅是一个数学要求，更是一个深刻的物理原则，它决定了相互作用的性质。我们将对比电磁相互作用（U(1)）与非阿贝尔相互作用（SU(2)和SU(3)）之间的根本区别，例如胶子之间的自相互作用如何导致夸克禁闭的现象。 第三部分：超越标准模型的探索前沿 在成功描述了宏观演化和微观相互作用后，我们将探讨当前物理学面临的未解之谜，以及理论物理学家试图用更宏大的理论框架来统一这些现象的努力。 第七章：引力问题的回归：广义相对论与量子化的冲突 本章将讨论将广义相对论成功地纳入量子场论框架所面临的根本困难。我们将分析量子引力的必要性，并探讨普朗克尺度下的物理学预期。我们将介绍弦理论的基本思想——用一维的弦取代点状粒子来消除无穷大，以及它如何自然地包含了引力的量子描述。我们也将简要触及圈量子引力等其他尝试。 第八章：物质与对称性的终极统一：大统一理论（GUTs） 本章将探索将电磁力、弱核力和强核力统一到一个更大规范群（如SU(5)或SO(10)）下的尝试。我们将讨论GUTs如何自然地预测质子衰变——一个尚未被观测到的关键现象，以及它们如何为电荷宇称（CP）破坏的更高能级起源提供可能的解释。 第九章：宇宙的结构性谜团：暗物质与暗能量的深层起源 在本章的总结部分，我们将回归到第一部分提出的两大宇宙学谜团：暗物质和暗能量。我们将讨论超越标准模型的理论，如超对称性（SUSY）如何提供暗物质的天然候选者（如“中性子”）。同时，我们将探讨暗能量更深层次的理论基础，例如它是否是真空能的体现，或者是否需要对广义相对论本身进行修改。 本书致力于为读者构建一幅关于我们如何理解宇宙的完整图景，从普朗克尺度到宇宙的尽头，侧重于那些驱动物理学进展的普适数学结构和基本原理。

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