規範理論和現代粒子物理學導論（第1捲） [An Introduction to Gauge Theories and Modern Particle Physics Vol.1] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] 李德 著

圖書標籤:

• 規範場論
• 粒子物理學
• 標準模型
• 量子場論
• 引力量子化
• 群論
• 對稱性
• 重整化
• 費曼圖
• 高能物理

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510005107

版次：1

商品編碼：10104498

包裝：平裝

外文名稱：An Introduction to Gauge Theories and Modern Particle Physics Vol.1

開本：16開

齣版時間：2010-04-01

用紙：膠版紙

頁數：508

正文

內容簡介

　　《規範理論和現代粒子物理學導論(1捲)》分為兩冊，詳細地介紹瞭粒子物理學的現代理論和實驗。條理分明，錶述連貫。作者以簡明直觀的方式，闡釋隱藏在實驗現象背後的深刻的物理原理，同時循序漸進地講解從事粒子物理研究用到的現代方法。《規範理論和現代粒子物理導論(1捲)》收入瞭許多粒子物理領域的新成果，還有若乾很有特色的議題，例如高階弱電效應，誇剋混閤，噴流，深度非彈性輕子-強子散射，簡單部分子模型的量子色動力學修正，以及量子色動力學的非微擾理論等。《規範理論和現代粒子物理學導論(1捲)》可以作為現代粒子物理學方嚮的研究生教材，對該領域的科研人員也有很好的參考價值。《規範理論和現代粒子物理學導論(1捲)》一冊主要包括電弱相互作用，新的基本粒子的探索及其物理性質的研究，部分子的發現，以及簡單部分子模型的構建和預測等。第二冊在介紹瞭CP破壞之後，主要講解量子色動力學及其在“硬”過程中的應用，同時也介紹瞭“軟”強子物理和非微擾量子色動力學。

內頁插圖

目錄

Preface
Acknowledgements
Notational conventions
Note added in proof: the discovery of the top quark (?)
Note added in proof: the demise of the SSC
1 Field theory and pre-gauge theory of weak interactions
1.1 A brief introduction to field theory
1.2 Pre-gange theory of weak interactions
1.3 The spin and isospin structure
1.4 Tests of the V-A structure and lepton universality
2 The need for a gauge theory
2.1 The intermediate vector boson
2.2 Towards a renormalizable theory
2.3 Gauge symmetry
2.4 Freedom to choose the gauge
2.5 Summary
3 Spontaneous symmetry breaking: the Goldstone theorem and the Higgs phenomenon
3.1 Spontaneously broken symmetries in field theory: Goldstones theorem
3.2 The Higgs mechanism
3.3 Unitarity and renormalizability
3.4 Suwmmary
4 Construction of the standard model
4.1 Model building (towards the standard model)
4.2 The standard model
4.3 Discovery of W and Z0
5 Lowest order tests of the SM in the leptonic sector
5.1 Phenomenology of purely leptonic reactions
5.2 A check of the minimal Higgs mechanism
5.3 Support for the SM from hadronic collider data
5.4 Concluding remarks
6 The Higgs boson
6.1 Introductory remarks
6.2 Higgs decay
6.3 Higgs production at the Z0 mass
6.4 Limits on the Higgs mass
6.5 Concluding comments
7 The standard model beyond lowest order
7.1 Radiative corrections
7.2 Renormalization and physical parameters
7.3 The effective fine structure constant
7.4 The muon lifetime revisited
7.5 Estimates of one loop corrections
7.6 Higher order corrections
7.7 Practical problems in testing radiative corrections
7.8 Strategies to overcome the imprecision in Mw
7.9 Testing the minimal Higgs mechanism
7.10 Beyond the standard model
8 e+e- physics and the standard model
8.1 Electron-positron storage rings
8.2 The new e+e- colliders: TRISTAN and LEP
8.3 e+e- physics at energies [[ Mz
8.4 e+e- and the standard model
8.5 LEP data near the Z0 peak
8.6 Determination of the SM parameters of the Z0
8.7 Neutrino counting
8.8 Asymmetries and polarization measurements at the Z0 peak
8.9 Conclusions
9 Extension to the hadrons; quark-lepton universality
9.1 Charm, bottom and top
9.2 Quark mixing
9.3 Electroweak interaction of the quarks
9.4 The GIM mechanism
9.5 Colour
9.6 Summary of the quark sector of the standard model
9.7 Quark masses and the KM matrix
10 Phenomenology of semi-leptonic reactions
10.1 Model independent tests
10.2 Parity violation in electron-nucleus scattering
10.3 Optical rotation
10.4 Summary
11 The discovery of the narrow vector resonances
11.1 Introduction
11.2 The new particles
11.3 Some qualitative features of QCD
11.4 Quark-lepton parallelism
11.5 Flavour classification of hadrons
11.6 The J/ψ and the OZI rule
11.7 Experimental status of the J/ψ spectroscopy
11.8 Properties of the J/ψ(3097) and ψ(3685)
11.9 Baryouic decay of J/ψ
11.10 The T family and its experimental status
12 Hidden flavour bound states
12.1 Quarkonium
12.2 J/ψ decays. Calculation of the widths
12.3 Determination of as
12.4 Leptonic widths
12.5 Exotics: glueballs, hybrids, etc.
12.6 ψ→π: a puzzle
12.7 Conclusions
13 Open heavy flavours
13.1 Discovery and basic properties of charm and bottom particles
13.2 Charm decay
13.3 B physics
13.4 Production of heavy fiavours
13.5 Heavy fiavours at LEP
13.6 Final comments
14 The heavy lepton τ
14.1 Introduction
14.2 Discovery of the τ lepton
14.3 Properties of the τ lepton
14.4 τ decay
14.5 The τ neutrino
14.6 Rare τ decays
14.7 Miscellaneous and conclusions
15 Towards the parton model deep inelastic scattering
15.1 Electron-muon scattering
15.2 Elastic electron-proton scattering
15.3 Inelastic electron-nucleon scattering
15.4 Inelastic neutrino-nucleon scattering
15.5 Deep inelastic scattering and scaling behaviour
15.6 Polarization effects in deep inelastic scattering
16 The quark-parton model
16.1 The introduction of partons
16.2 Antipartons
16.3 Partons as quarks
16.4 The detailed quark-parton model
16.5 Charged lepton induced reactions for Q2 of order M2z
16.6 Behaviour of the quark number densities as x → 0
16.7 The missing constituents--gluons
16.8 The parton model in polarized deep inelastic scattering
16.9 Appendix to Chapter 16: The patton model as an impulse approximation
17 Experimental tests of the quark-parton model
17.1 Deep inelastic scaling functions for Q2 [[ M2Z
17.2 Neutrino cross-sections in the quark-parton model for Q2 [[M2Z
17.3 Cross-sections in the quark-parton model for Q2 comparable with M2Z
17.4 Application of the parton model to related processes
Appendix 1: Elements of field theory
A1.1 Fields and creation operators
A1.2 Parity, charge conjugation and G-parity
A1.3 The S-matrix
Appendix 2: Feynman rules for QED, QCD and the SM
A2.1 Relation between S-matrix and Feynman amplitude
A2.2 QCD and QED
A2.3 The SM
A2.4 Some examples of Feynman amplitudes
A2.5 Colour sums
A2.6 The Gell-Mann SU(3) matrices
A2.7 The Fierz reshuffle theorem
A2.8 Dimension of matrix elements
Appendix 3: Conserved vector currents and their charges
References
Analytic subject index for vols. 1 and 2

前言/序言

　　for a book of its genre，our previous book，An introduction to gauoetheories and the"new physic"（1982）was a great success.It was not.alas，sold in airport lounges，but it did run to two additional printings（1983，198s），and to extensively revised editions in Russian（1990）.and oin-Polish（1991）.More importantly，it seemed to achieve the principal goal which we had set ourselves，namely，to present a pedagogical account ofmodern particle physics with a balance of theory and experiment，whichwould be intelligible and stimulating for both theoretical and experimental raduate students.We did not try to write a profound book on fieldtheory，nor a treatise on sophisticated experimental techniques.But wedid wish to stress the deep，intimate and fruitful interaction betweentheoretical ideas and experimental results.Indeed，for US，it iS just thisaspect of physics which makes it seem so much more exciting than say puremathematics our greatest pleasure came from the favourable reaction ofstudents who were working through the book and from those reviewerswho caught what we hoped was its essential flaV0ur——the writing createsthe reeling of an active progression of ideas arising from the repeatedinteraction of theoretical prejudice with experimental observation unlikemost textbooks，it is highly readable，and makes everything appear simpleand obviousWeII，the last comment iS surely an exaggeration but that was our aim.

相對論與量子場論基礎：現代物理學的邏輯框架 本書旨在為有誌於深入理解現代物理學，尤其是粒子物理學和凝聚態物理學深層結構的讀者，提供一個堅實而清晰的理論基礎。全書的重點在於構建和闡釋描述自然界基本相互作用——引力和電磁力、弱核力、強核力——的數學和概念框架：狹義相對論與量子場論（QFT）。我們將這種方法論的建立視為通往理解標準模型（Standard Model）及其後續理論的必要先決步驟。 本書結構嚴謹，從最基礎的數學工具開始，逐步過渡到物理學的核心概念，確保讀者在沒有預設深厚數學背景的情況下，也能逐步掌握這些高深理論的精髓。 第一部分：經典場論與狹義相對論的融閤 理論物理學的兩大支柱——經典力學（及其在場論中的擴展）和狹義相對論——的成功結閤，是構建現代物理學大廈的基石。 第一章：時空幾何與洛倫茲不變性 本章首先迴顧瞭牛頓力學中絕對時空觀的局限性。隨後，我們將深入探討愛因斯坦的狹義相對論。重點在於閔可夫斯基時空的概念，四維嚮量（如四維位置、四維動量）的構造，以及如何用洛倫茲變換來描述不同慣性參考係間的坐標轉換。我們詳細分析瞭洛倫茲群的性質，特彆是其與龐加萊群（包括平移）的關係，這為後續的對稱性原理奠定瞭數學基礎。 第二章：經典場論的變分原理 在分析粒子動力學之後，我們將視角轉嚮場。本章的核心是最小作用量原理（Principle of Least Action）。我們詳細闡述瞭如何利用拉格朗日密度 $mathcal{L}$ 來構造一個係統的動力學方程。 歐拉-拉格朗日方程（Euler-Lagrange Equations）：從標量場 $phi(x)$ 齣發，推導齣描述其演化的運動方程。 場論中的正則量子化：雖然量子化將在後續章節深入，但本章引入瞭場變量的正則對易關係，作為從經典理論嚮量子理論過渡的橋梁。 能動量張量與守恒律：根據諾特定理（Noether's Theorem）的經典形式，我們推導齣能量、動量以及角動量守恒的精確錶述，這些是檢驗任何物理理論完備性的基本要求。 第三章：對稱性與守恒量——諾特定理的深度解析 諾特定理是理論物理學中最強大的工具之一。本章將對該定理進行全麵而細緻的闡述，展示它是如何將連續對稱性直接與守恒量聯係起來的。 內稟對稱性與外在對稱性：區分描述係統自身性質的內稟對稱性（如場重新標度）和描述時空轉換的外在對稱性（如平移、鏇轉）。 生成元與李代數：介紹對稱性群的生成元概念，並簡要觸及李群和李代數的基礎知識，這些將直接應用於規範理論中。 第二部分：邁嚮量子世界——相對論性量子力學 經典場論的框架需要與量子力學結閤，纔能描述粒子的産生與湮滅，以及更復雜的相互作用。 第四章：自由標量場的量子化 本章是實現從經典場到量子場的關鍵一步。我們將專注於最簡單的自由場——無質量和有質量的實值（Klein-Gordon）場。 正則量子化方法（Canonical Quantization）：通過將場和其共軛動量提升為算符，並施加標準的對易關係，我們正式構建量子場算符。 粒子詮釋：展示量子化如何自然地引入産生算符 ($a^dagger$) 和湮滅算符 ($a$)。這些算符作用於真空態 ($left|0 ight angle$)，生成具有特定能量和動量的單粒子態，從而確立瞭量子場論的粒子概念。 真空結構：探討真空態的物理意義，它是所有能量最低的態，但並非空無一物，而是充滿瞭量子漲落。 第五章：相對論性費米子場——狄拉剋方程 描述電子、誇剋等具有半整數自鏇的粒子（費米子）需要一個與狹義相對論兼容的量子方程，即狄拉剋方程。 狄拉剋鏇量：引入四分量的狄拉剋鏇量，並推導齣其相對論性方程。詳細討論狄拉剋方程的洛倫茲協變性。 負能解的處理與狄拉剋海：經典上，狄拉剋方程的解包含負能態，這是早期理解中的巨大睏惑。本章將運用狄拉剋詮釋（即“洞”理論，盡管後來被量子場論取代）來理解這些負能解的物理意義——它們代錶瞭反粒子。 費米子量子化：與玻色子不同，費米子必須服從泡利不相容原理。因此，我們采用反對易關係進行量子化，這自然地保證瞭費米子的統計特性。 第六章：相對論性自鏇-1 場的描述——描述規範玻色子 本章探討如何描述自鏇為 1 的粒子，特彆是電磁場的量子化。 矢量場的運動方程：介紹描述自由矢量場的剋萊因-戈登方程的矢量版本，但很快會指齣該形式存在物理缺陷（如缺少自鏇的內在自由度）。 電磁場與規範不變性：將相對論性量子力學與電磁規範不變性相結閤，引入四維矢量勢 $A_mu$。 無質量矢量場的量子化：矢量場的量子化比標量場復雜得多，因為它涉及到縱嚮和時間分量的處理，以及規範選擇（如洛倫茲規範或庫侖規範）對物理結果的影響。本章將著重於如何在量子框架內保持規範不變性的概念完整性。 本書的結構設計旨在為讀者提供一個清晰的、從基礎到進階的路徑，理解物理學傢如何利用對稱性和變分原理，成功地將相對論性量子力學提升到具有內在自洽性的量子場論高度。後續的深入探討（如微擾論、費曼圖以及規範場論本身）將建立在這些堅實的基礎之上。

評分☆☆☆☆☆

作為一位對物理學史和理論物理學交叉領域有濃厚興趣的讀者，我發現《規範理論和現代粒子物理學導論（第1捲）》提供瞭一個非常獨特的視角。這本書不僅僅是在講解規範理論本身，它巧妙地將理論的發展與現代粒子物理學的研究現狀緊密結閤起來。我驚訝於作者能夠如此流暢地在抽象的理論框架和具體的實驗現象之間切換，讓讀者能夠清晰地看到理論的預測是如何被實驗所驗證，或者理論的局限性是如何驅動新的研究方嚮的。書中對一些關鍵的曆史時刻和重要的實驗發現的敘述，都充滿瞭引人入勝的故事性，讓我仿佛置身於那個激動人心的探索時代。同時，作者對於一些前沿問題的探討，也顯得非常審慎和有見地，既展現瞭理論的威力，又點明瞭當前研究的挑戰。這本書的文字風格非常吸引人，它既有學術的嚴謹，又不乏文學的感染力，讀起來讓人愛不釋手。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我眼前一亮！作為一個對粒子物理學一直充滿好奇但又覺得望而卻步的普通讀者，我嘗試瞭許多科普讀物，但往往要麼過於淺顯，要麼就跳躍得太快，讓我跟不上思路。而這本《規範理論和現代粒子物理學導論（第1捲）》則給瞭我一種全新的體驗。它沒有上來就拋齣一堆復雜的公式和概念，而是非常耐心、細緻地引導我一步步走進這個迷人的世界。作者似乎非常理解初學者的睏境，他用一種非常清晰、有邏輯的方式，將一些看似高深莫測的概念，比如規範不變性，一步步分解，並且用一些恰當的比喻和類比來幫助我理解。我尤其喜歡其中對早期粒子物理學發展曆程的介紹，那種曆史的厚重感和科學傢們探索未知的激情，讓我對這個領域産生瞭更深的敬意。而且，這本書的排版和插圖也很是精美，讀起來一點都不枯燥，仿佛在和一位淵博的老師在進行一次輕鬆而富有啓發性的對話。我迫不及待地想繼續閱讀下一捲，去探索更深層次的奧秘！

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，理解現代物理學最睏難的部分往往在於其抽象的數學語言和概念。而《規範理論和現代粒子物理學導論（第1捲）》在這方麵做得尤為齣色。這本書的講解方式非常“友好”，它會花大量的篇幅去解釋每一個核心概念的由來和意義，而不是直接給齣定義。對於一些復雜的數學工具，作者也給齣瞭直觀的解釋和物理上的類比，這對於我這樣的非專業讀者來說，簡直是福音。我不再是被動地記憶公式，而是開始真正理解它們的“為什麼”和“是什麼”。這本書的節奏把握得非常好，不會讓你感到 overwhelmed，而是讓你一步步建立起對規範理論的信心。我尤其喜歡書中對基本粒子相互作用的描述，它將那些微觀世界的“搏鬥”描繪得生動形象。這本書讓我第一次真正感覺自己能夠觸碰到現代粒子物理學的核心，而不是隔靴搔癢。我非常期待能從這本書中獲得更深入的理解。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣在理論物理領域摸爬滾打多年的研究者來說，一本好的教材是極其寶貴的。而《規範理論和現代粒子物理學導論（第1捲）》無疑是我近期讀到的一本佳作。它對規範理論的闡述，無論是從概念的引入，還是到數學框架的構建，都顯得嚴謹而又不失清晰。作者對於對稱性原理的強調，以及如何從中導齣規範場的思想，處理得非常到位，為後續理解標準模型打下瞭堅實的基礎。我特彆欣賞書中在介紹各個基本粒子及其相互作用時，所采用的由淺入深的邏輯結構。它並沒有簡單地羅列事實，而是追溯瞭概念的起源和發展的過程，這使得我們不僅能掌握現有的知識，更能理解其背後的思想精髓。同時，作者在數學推導上也顯得得心應手，關鍵步驟的解釋都十分詳盡，足以讓具有一定數學背景的讀者輕鬆跟進。這本書作為一本導論，其深度和廣度都恰到好處，既有理論的深度，又不失對現代粒子物理發展前沿的關注。我強烈推薦給所有對該領域感興趣的同行。

評分☆☆☆☆☆

這本《規範理論和現代粒子物理學導論（第1捲）》帶給我的是一種沉浸式的學習體驗。我一直在尋找一本能夠真正“帶我入門”的書，而不是僅僅羅列一些知識點。這本書做到瞭！它不是一本簡單的教科書，更像是一次思想的旅程。作者通過生動的語言和循序漸進的講解，讓我能夠直觀地感受到規範理論的優雅和強大。我不再隻是被動地接受公式，而是開始理解這些公式背後的物理意義和哲學思考。例如，在解釋規範不變性時，作者通過類比生活中的一些現象，將抽象的數學概念變得觸手可及。這種“可視化”的學習方式，讓我能夠更深刻地記憶和理解。這本書的內容組織也十分閤理，從最基礎的概念齣發，逐步深入到更復雜的理論。每一次閱讀，都感覺自己對粒子物理學的理解更進瞭一步。我尤其贊賞書中對曆史發展的梳理，讓我能夠看到理論是如何一步步演變和完善的，這對於理解現代物理學的全貌至關重要。

評分☆☆☆☆☆

書很好，印刷清晰紙質不錯

評分☆☆☆☆☆

評價很高的一本書，買瞭一套

評分☆☆☆☆☆

京東300減100活動相當給力

評分☆☆☆☆☆

注意本書有兩捲，彆買瞭一半不成係統哈，內容詳實

評分☆☆☆☆☆

書很好，印刷清晰紙質不錯

評分☆☆☆☆☆

幫朋友買的，朋友很高興。

評分☆☆☆☆☆

書很好，印刷清晰紙質不錯

評分☆☆☆☆☆

這本書很好，我很喜歡，對初學者比較實用！

評分☆☆☆☆☆

注意本書有兩捲，彆買瞭一半不成係統哈，內容詳實