Theoretische Physik, 11 Bde. u. 4 Erg.-Bde., Bd.8, Eichtheorie der schwachen Wechselwirkung pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Deutsch (Harri)

作者:Walter Greiner

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1995-01-01

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9783817114276

丛书系列:

图书标签:

物理学
理论物理学
弱相互作用
规范理论
粒子物理学
量子场论
高等教育
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物理学教材

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具体描述

《规范场论：弱相互作用的精确描述》内容简介：本书是理论物理学巨著“Theoretische Physik, 11 Bde. u. 4 Erg.-Bde.”的第八卷，专注于阐述描述弱相互作用的规范场理论。弱相互作用，作为自然界四种基本力之一，在诸如放射性衰变、核聚变等现象中扮演着至关重要的角色，其微观机制一直以来都是粒子物理学研究的核心课题。本书系统地介绍了建立在规范对称性基础之上的弱相互作用理论框架，为理解亚原子粒子世界的深层奥秘提供了坚实的理论基石。本书的起点可以追溯到上世纪中叶，在描述弱相互作用的实验观测基础上，理论物理学家们逐步构建了能够精确描述这些现象的理论模型。其中，引入规范场概念是理解弱相互作用性质的关键一步。规范场理论的核心思想在于，物理定律在某种局部的、随空间和时间变化的对称性变换下保持不变，而维持这种不变性的就是规范场。对于弱相互作用而言，其规范群是SU(2)×U(1)，这意味着存在三种传递弱相互作用的玻色子——W+、W-和Z0玻色子。本书将详细阐述弱相互作用的拉格朗日量，这是描述粒子及其相互作用的数学表达式。拉格朗日量中包含了费米子（如夸克和轻子）的动能项、规范玻色子的动能项以及它们之间的耦合项。特别地，本书将深入探讨W玻色子和Z0玻色子与夸克和轻子之间的耦合机制。例如，W玻色子通过携带电荷和弱同位旋，能够实现不同代夸克和轻子之间的转换，如中子衰变为质子、电子和反中微子。Z0玻色子则传递中性流相互作用，它不会改变粒子的电荷，但会改变其弱同位旋，例如电子与反电子中微子之间的散射。此外，本书还会深入讨论弱相互作用理论在希格斯机制中的应用。希格斯机制是解释弱相互作用玻色子（W和Z玻色子）以及费米子质量起源的关键。通过引入希格斯场及其自发破缺，弱相互作用的载体玻色子获得了质量，而电磁相互作用则依然由无质量的光子传递，从而实现了电弱对称性的破缺，并解释了为何弱相互作用的衰减长度如此之短。本书将详细分析希格斯场的动力学，以及它如何与规范玻色子和费米子发生相互作用，产生质量。本书还将涵盖弱相互作用理论中的重要概念，例如弱荷、弱同位旋、宇称破坏等。弱相互作用是唯一一种会破坏宇称守恒的基本相互作用，这一发现极大地改变了我们对基本粒子对称性的理解。书中将通过具体的例子，如K介子衰变，来阐述宇称破坏的实验证据和理论解释。作为理论物理学的一部分，本书将运用大量的数学工具，包括群论、微分几何、量子场论等。读者需要具备一定的数学和物理基础，才能 fully 掌握其中的内容。本书的写作风格严谨而清晰，旨在为读者提供一个深入理解弱相互作用规范场论的全面视角。本书的重点章节和主题预计包括：弱相互作用的历史发展与实验基础：回顾早期对弱相互作用的实验观测，如β衰变，以及早期理论的局限性。规范对称性原理：介绍U(1)规范理论（电磁相互作用）作为基础，引出SU(2)规范对称性及其在弱相互作用中的应用。电弱统一理论：详细阐述SU(2)L × U(1)Y 模型，包括弱同位旋和弱超荷的概念。规范玻色子及其相互作用：详细推导W±和Z0玻色子的性质，以及它们与费米子的耦合。希格斯机制与粒子质量：深入分析希格斯场的引入，如何产生规范玻色子和费米子的质量，以及希格斯玻色子的性质。弱相互作用的拉格朗日量：构建完整的弱相互作用拉格朗日量，包含所有基本粒子和相互作用。费曼图与计算：讲解如何使用费曼图计算弱相互作用过程的截面和衰变率。宇称破坏：阐述弱相互作用中宇称破坏的机制和实验证据。夸克混合与CKM矩阵：介绍夸克代之间的混合以及CKM矩阵在描述弱相互作用中的作用。轻子数的对称性与破缺：探讨轻子数守恒及其在某些弱相互作用过程中的潜在破缺。高能弱相互作用过程：分析在高能对撞机中观测到的弱相互作用现象，如W和Z玻色子的产生和衰变。本书对于任何希望深入理解粒子物理标准模型，特别是弱相互作用的理论物理研究者、研究生以及对基本粒子物理学有浓厚兴趣的读者都极具价值。它将引领读者穿越复杂的数学框架，直抵弱相互作用这一基本自然力的核心。