Particle Physics Beyond the Standard Model 2005 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Kazakov, Dmitri (EDT)/ Lavignac, Stphane (EDT)/ Dalibard, Jean (EDT)

出品人:

页数:712

译者:

出版时间:2006-9

价格:$ 110.68

装帧:HRD

isbn号码:9780444528148

丛书系列:

图书标签:

粒子物理学
标准模型
超越标准模型
高能物理
基本粒子
量子场论
希格斯机制
超对称
额外维度
暗物质

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

The Standard Model of elementary particles and interactions is one of the best tested theories in physics. It has been found to be in remarkable agreement with experiment, and its validity at the quantum level has been successfully probed in the electroweak sector. In spite of its experimental successes, though, the Standard Model suffers from a number of limitations, and is likely to be an incomplete theory. It contains many arbitrary parameters; it does not include gravity, the fourth elementary interaction; it does not provide an explanation for the hierarchy between the scale of electroweak interactions and the Planck scale, characteristic of gravitational interactions; and finally, it fails to account for the dark matter and the baryon asymmetry of the universe. This led particle theorists to develop and study various extensions of the Standard Model, such as super symmetric theories, Grand Unified Theories or theories with extra space-time dimensions - most of which have been proposed well before the experimental verification of the Standard Model. The coming generation of experimental facilities (such as high-energy colliders, B-physics experiments, neutrino super beams, as well as astrophysical and cosmological observational facilities) will allow us to test the predictions of these theories and to deepen our understanding of the fundamental laws of nature. This book is a collection of lectures given in August 2005 at the Les Houches Summer School on Particle Physics beyond the Standard Model. It provides a pedagogical introduction to the various aspects of particle physics beyond the Standard Model, covering each topic from the basics to the most recent developments: super symmetric theories, Grand Unified Theories, theories with extra dimensions, flavour physics and CP violation, neutrino physics, astroparticle physics and cosmology. It provides a pedagogical introduction to particle physics beyond the Standard Model. It covers the various aspects of particle physics beyond the Standard Model and addresses each topic from the basics to the most recent developments. It also addresses both the theoretical and phenomenological aspects of the subject. It is written in a pedagogical style by leading experts in the field.

理论物理学前沿：探寻宇宙终极奥秘的征程图书名称：理论物理学前沿：探寻宇宙终极奥秘的征程图书简介：本书旨在为读者提供一个深入而全面的视角，探索二十一世纪以来理论物理学，特别是粒子物理学和宇宙学领域所取得的革命性进展和面临的重大挑战。它不是对特定年份某一特定主题的综述，而是横跨多个关键领域，勾勒出当前理论物理图景的全景式画卷。本书的重点在于阐述那些推动我们理解物质、能量、时空以及宇宙起源和命运的核心理论框架和未解之谜。第一部分：量子场论的再审视与标准模型的局限性本书的开篇将从对现代物理学基石——量子场论（QFT）的深刻反思入手。我们将回顾量子电动动力学（QED）和量子色动力学（QCD）的辉煌成就，但更着重于阐述标准模型（Standard Model, SM）在描述自然界基本粒子及其相互作用方面的内在不完备性。 1.1 希格斯机制与质量的起源：虽然标准模型成功地解释了电弱对称性的自发破缺，并预言了希格斯玻色子的存在（其发现是里程碑式的），但本书将深入探讨希格斯玻色子质量的“层级问题”（Hierarchy Problem）。这个问题涉及引入力学尺度（普朗克尺度）与电弱尺度之间的巨大差异，暗示着存在着比标准模型更深层次的物理规律来稳定这一尺度。 1.2 夸克-轻子家族的结构与费米子质量：标准模型中夸克和轻子的代数结构（三代）是经验性的，缺乏深刻的理论动机。我们将探讨超越标准模型（BSM）理论如何尝试解释这种代际结构，例如通过大统一理论（GUT）中的嵌入，或者引入新的对称性来解释为什么基本粒子具有我们观察到的特定质量和耦合常数。 1.3 中微子物理学的重生： 20世纪末和21世纪初最重要的实验发现之一是中微子振荡，这无可辩驳地证明了中微子具有非零质量，这直接违背了标准模型中假定的无质量中微子。本书将详细分析这些实验结果，并系统地介绍主要的扩展理论，如“跷跷板机制”（Seesaw Mechanism），探讨了如何通过引入重右手中微子来解释中微子质量的微小。第二部分：构建超越标准模型的理论框架在确定了标准模型的局限性后，本书将重点转向构建下一代粒子物理学理论的尝试。这些尝试主要围绕解决层级问题、解释暗物质和暗能量、以及统一基本力展开。 2.1 超对称性（Supersymmetry, SUSY）：超对称性被视为解决层级问题的最优雅方案之一。它提出每个标准模型粒子都有一个对应的超伴侣粒子（Sparticle）。我们将详细介绍超对称性如何通过“圈图”修正来自然地稳定希格斯质量。此外，最轻超伴侣粒子（LSP）通常是暗物质的有力候选者，本书将讨论最小超对称标准模型（MSSM）及其衍生模型，并分析当前LHC实验对这些模型的限制。 2.2 大统一理论（GUTs）：本部分探讨将电磁力、弱核力和强核力统一到一个单一框架的尝试。我们将审视SU(5)和SO(10)等主要GUT模型，重点关注它们对质子衰变的预言。质子衰变的实验观测（或缺乏观测）是检验GUTs最直接的方式，本书将分析当前实验对不同GUT模型的约束。 2.3 额外维度理论：解决层级问题的另一种激进思路是引入额外的空间维度。我们将介绍Kaluza-Klein理论的现代发展，特别是Randall-Sundrum（RS）模型和ADD模型。这些模型提出，引力可能在额外维度中“泄漏”，从而解释了为什么引力在宏观尺度上显得异常微弱，并可能在TeV尺度上产生新的物理现象。第三部分：宇宙学的深层连接：暗物质与暗能量理论粒子物理与宇宙学在现代研究中已密不可分。本书的第三部分将聚焦于驱动宇宙演化和构成其绝大部分物质和能量的神秘成分——暗物质和暗能量。 3.1 暗物质的粒子候选者：鉴于引力证据确凿，暗物质的存在不容置疑。本书将全面考察目前最有希望的粒子物理候选者。除了SUSY中的LSP，我们将深入讨论惰性中微子（Sterile Neutrinos）、轴子（Axions）以及弱相互作用重粒子（WIMPs）的各类变体。我们将详述直接探测（如XENON、PandaX实验）、间接探测（如伽马射线观测）以及对撞机产生等探测策略的最新进展和挑战。 3.2 暗能量的本质与宇宙学常数问题：暗能量驱动着宇宙的加速膨胀，是当前物理学中最令人困惑的谜团之一。本书将回顾ΛCDM模型，并详细分析“宇宙学常数问题”——即理论计算的真空能密度与观测到的暗能量密度之间高达$10^{120}$的巨大差异。我们将探讨解决这一问题的理论尝试，包括标量场模型（如Quintessence）以及更深层次的量子引力见解。第四部分：时空几何的极限：量子引力和新引力理论理解普朗克尺度上的物理学需要一个量子引力的有效理论。本书的最后一部分将探讨连接广义相对论与量子力学的尝试。 4.1 弦理论与M理论：弦理论作为最有前景的量子引力候选者，将被详细介绍。我们将讨论其基本原理——将基本粒子视为振动的弦，并探讨弦理论如何自然地包含引力子。重点将放在M理论的统一性，以及它如何提供一个框架来理解不同低能弦理论之间的对偶性，以及可能解释标准模型中的三代结构。 4.2 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）：作为弦理论的有力竞争者，LQG旨在对时空本身进行量子化，而非将时空视为背景。本书将阐述LQG的核心概念，如时空的基本单元（体积和面积算符的量子化），以及它如何避免广义相对论中的奇点问题，尤其是在黑洞和宇宙大爆炸的早期阶段。 4.3 黑洞信息悖论的最新进展：黑洞作为广义相对论和量子场论交汇的前沿，是检验任何量子引力理论的试金石。本书将回顾霍金辐射的发现，并深入探讨“黑洞信息悖论”的最新进展，包括防火墙理论和软毛（Soft Hair）的概念，这些都指向对时空几何和量子纠缠之间关系的全新理解。总结与展望：《理论物理学前沿：探寻宇宙终极奥秘的征程》的撰写目的是引导读者跨越标准模型的边界，理解当前物理学正在向何处拓展。本书强调理论洞察与实验验证之间的相互作用，为那些渴望理解我们宇宙最深层结构——从最小的夸克到最大的宇宙尺度——的读者提供了一份坚实而深刻的指引。