Particle and Nuclear Physics at J-Parc pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Yoshimura, Koji 编

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:

价格:$ 111.87

装帧:

isbn号码:9783642009600

丛书系列:

图书标签:

粒子物理
核物理
J-Parc
高能物理
实验物理
粒子加速器
中微子物理
强子物理
量子色动力学
核结构

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具体描述

With the imminent operational start of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), a range of fundamental experiments in nuclear and particle physics will come within reach in the near future, while this new facility will also provide a pulsed neutron source for applications in materials and life sciences. The present volume is dedicated the detailed presentation of eight among the most promising fundamental experiments, including the study of rare kaon decays (CP and T violations), neutrino oscillations, pentaquarks, hypernuclei precision spectroscopy, muon sciences (g-2, electric dipole moment, flavour violations) and meson studies (mass modification of vector mesons in medium, bound states in nuclei). This collection of surveys by leading researchers in the field primarily addresses the many postgraduate students and nonspecialists from related areas entering this research over the next few years - they will find this volume an excellent introduction to both the physics and the particular experiments that will be conducted at J-PARC.

粒子与核物理新视野：J-PARC 的前沿探索本书并非对特定著作《Particle and Nuclear Physics at J-PARC》的详尽复述，而是旨在勾勒出高能粒子物理与核物理领域在前沿设施如 J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) 驱动下所展现出的广阔图景与深刻洞见。J-PARC 作为当今世界最先进的加速器综合设施之一，以其独特的质子加速器和丰富多样的实验装置，正在为我们揭示物质最基本组成粒子及其相互作用的奥秘，以及原子核内部复杂结构的精妙。探索物质的基石：粒子物理的新前沿粒子物理学，作为探索宇宙最基本组成单元及其相互作用的学科，正经历着一个激动人心的时代。标准模型在解释大量实验现象上取得了辉煌的成就，但它也并非终极理论。暗物质、暗能量、中微子质量之谜、夸克-胶子等离子体性质等一系列未解之谜，都在呼唤着超越标准模型的全新物理。J-PARC 在这一探索中扮演着至关重要的角色。中微子物理的深邃之海：中微子，这些几乎不与物质发生相互作用的幽灵粒子，却是理解宇宙演化和物质性质的关键。J-PARC 的强大中微子束流，例如 T2K (Tokai-to-Kamioka) 实验，正在以前所未有的精度测量中微子的振荡参数，试图揭示中微子质量的等级，并寻找 CP 破坏现象——这是解释宇宙中物质-反物质不对称性的重要线索。这些测量将直接检验 CPT 定理，并可能揭示新的物理机制。强子谱学的精细描绘：强子，如质子和中子，是由夸克和胶子组成的复合粒子。J-PARC 的强子谱学实验，通过对大量新奇强子态（如胶子态、混合态）的产生和衰变进行精密测量，正在为我们描绘一幅更加完整的强子世界图景。这不仅有助于我们理解量子色动力学 (QCD) 的非微扰区域，还能为粒子物理标准模型的延伸提供重要的实验依据。重夸克物理的微妙之处：除了轻夸克，J-PARC 也为重夸克物理的研究提供了独特的平台。通过产生和研究包含重夸克（如粲夸克和底夸克）的粒子，我们可以检验标准模型对重夸克相互作用的预测，并寻找可能存在的超出标准模型的新现象，例如新的介子或重子态。超越标准模型的探索： J-PARC 的实验设计也面向着更广泛的超越标准模型的探索。例如，寻找轻子味破坏过程，检验电弱对称性破缺的机制，以及对新粒子或新相互作用的搜寻，都将为我们理解宇宙的深层奥秘提供关键的实验线索。探索原子核的奥秘：核物理的新视界核物理学致力于研究原子核的结构、性质及其相互作用。从恒星内部的核聚变到核能的利用，核物理学都发挥着不可或缺的作用。J-PARC 以其强大的质子束流和先进的放射性束流装置，正在以前所未有的方式深入探索原子核的每一个角落。极端核物质的物理：在宇宙学中，例如中子星合并等极端环境下，原子核会呈现出异常的性质。J-PARC 的放射性束流线（如 EUXENA）能够产生并加速各种不稳定的原子核，模拟这些极端条件下的核物质行为，从而帮助我们理解核物质的相变，以及超新星爆发等天体物理过程中的核反应。核结构的新维度：通过精确测量不稳定性核的能级、形状、半径以及相互作用，J-PARC 正在为我们描绘一幅更详尽的核结构图。研究核素丰度曲线的极值区，揭示“幻数”的普适性，以及探索奇特核（如晕核、长链核）的结构，都将极大拓展我们对原子核结构的认识。核天体物理的模拟：宇宙中的许多元素是通过核反应合成的，这一过程被称为核天体物理。J-PARC 的精确测量技术和放射性束流，能够模拟恒星内部的核反应过程，为理解元素起源，例如 r-过程，提供关键的实验数据，从而将我们对宇宙演化的理解提升到新的高度。基础对称性的检验：原子核作为一种宏观量子系统，也为检验物理学的基本对称性提供了独特的平台。例如，通过研究原子核的电偶极矩，可以寻找 CP 对称性破缺的新迹象，而 CP 对称性破缺是解释宇宙物质-反物质不对称性的一个重要理论途径。 J-PARC 的独特贡献与未来展望 J-PARC 的优势在于其能够提供高强度、高能量的质子束流，并以此为基础发展出多种先进的实验探测技术，特别是其能够产生并加速高品质的放射性同位素束流，这在核物理研究中尤为宝贵。其独特的“三合一”设施（质子加速器、中子散射、带放射性束流的加速器）为粒子物理和核物理研究提供了协同效应，使得科学家们能够在同一个地点，利用不同的探测手段，从多个角度深入研究物质的本质。随着技术的不断进步和实验的深入开展，J-PARC 必将继续在粒子与核物理领域扮演关键角色，为我们揭示宇宙最深层的秘密，并可能引领我们进入一个全新的物理学时代。本书简介所描绘的，正是这样一个充满无限可能的前沿领域，其研究成果将深刻影响我们对宇宙的理解，以及未来科学技术的发展方向。