産品特色

編輯推薦

　　閱讀本書，你將踏上一次有關當代粒子物理學發展曆程的科學探險之旅。旅程將從四種自然力和量子力學的基本概念齣發，進入量子場論和基本粒子的世界；你將遊覽八正模式、李群錶達、內部對稱空間、規範理論和粒子物理學標準模型，最後觀看雲霧籠罩的“上帝的粒子”和“大一統理論”。這樣一次旅行難免有點吃力，但一定收獲頗豐，不虛此行。對於粒子物理學這樣一門深奧的學科，寫一本好的普及性著作是一項高難度挑戰。這類著作事實上很少見，本書是一次難能可貴和成功的嘗試。特彆是，它幾乎完全是概念性敘述，而沒有用到方程式。

內容簡介

　　本書不是粒子物理學史，不是偉大粒子物理學傢的奇聞軼事，不是泛泛而論，而是從自然力—量子力學和狹義相對論—量子場論—八正法模式—李群錶達—內不對稱空間—規範理論—粒子物理學標準模型的一個比較完整、係統的概念性（幾乎沒有方程式）敘述，是關於粒子物理學普及性著作。

內頁插圖

目錄

1導言

2真正的主宰

自然力

電磁力

引力

強核力

弱核力

關於四種力的最後幾句話

3偉大的覺醒

現代物理學革命

愛因斯坦的相對論

量子化： 下一次偉大飛躍

波與粒子

波粒二象性1： 光粒子

波粒二象性2： 物質波

海森堡不確定性原理

量子力學通用方程： 薛定諤方程

4相對論與量子理論的聯姻

相對論量子場論

力場

場的量子化

粒子交換： 對於力性質的新看法

再談四種力

費恩曼圖

頂點和最小相互作用

相對論量子力學，反物質和自鏇

活的真空

驚人的精確性

5自然模式

基本組成單元

誇剋： 八正法

輕子： （不那麼）輕的粒子

十一月革命

為何我們需要頂誇剋

力的粒子

總結： 基本組成單元

粒子動物園

6數學模式

李群

抽象練習： 數學群

時鍾數學

進入連續統： 李群R(2)和U(1)

加上下一維度： 李群R(3)

次序有關： 李代數

李群SU(2)

結語

7內裏世界

內部對稱性

諾特定理

李群和諾特定理

鏇轉和角動量

一個驚人的佯謬： 自鏇的故事

進入內裏： 同位鏇的故事

再談八正法

兩點思考

8純粹思維的物理學

規範理論

再談相位

全局不變性

全局不變性的問題

局域不變性

不要緊的要緊： 規範原理

再談量子電動力學

超越相位1： 李群和相位

超越相位2： 李群和規範原理

真正規範： 弱相互作用理論

一個成功的實驗： 弱中性流

對易問題

進一步的贊美： 規範理論與重正化

量子色動力學

結語

9現代範式

隱對稱，標準模型和希格斯玻色子

規範理論和力的強度

有質量的場量子： 睏難的一麵

屏蔽和有效質量

解的第一部分： 希格斯場

解的第二部分： 隱對稱

標準模型

反射的宇宙

自鏇和宇稱

宇稱違反和電弱力

碰撞的精度

最後的思考

10進入未知

前麵是什麼

我們還在尋找什麼

捲後語

附錄指數符號

注釋

前言/序言

　　我沒有為本書想齣一個書名來。對此，我要感謝約翰·霍普金斯大學齣版社的工作人員，尤其是利普斯科姆（Trevor Lipscombe），在本書齣版過程中的各個階段他與我密切閤作。我要說，現在這個書名大概是用三個單音節詞來捕捉粒子物理學精華的最佳選擇瞭。在原子核深處，在真空詭異莫測的豐富性深處，在20世紀偉大科學思想傢頭腦裏的觸突深處，這便是粒子物理學的領域。這個書名與霍普金斯（Gerard Manley Hopkins）虔誠的詩句也聯係得非常好： 不論你是不是相信宗教，體味粒子物理學都是體味自然的奇跡。事實上，我本人對這個書名的唯一保留是，你馬上會看到，它讓我不敢聲稱我擁有的文化程度。

　　如果我承認寫一本書是繁重、大概也是失策之舉，任何人都不會感到驚訝。就本書而言，自從我獲得加州大學聖剋魯茲分校的終身教職後，得意忘形之餘，第一次坐下來為感興趣於粒子物理學的人撰寫一本解釋標準模型的書，到齣版時已4年多瞭。最先讀過前麵幾章的草稿並對我報以鼓勵的那些學生，早已在讀高級學位瞭，我則希望培育我們的智力該隱該隱（Cain），聖經人物，亞當和夏娃的長子，惡魔、殺手、麻煩製造者、土地耕耘者。——譯者注。就我本人而言，當我想起我錯過瞭所有那些深夜電視時，簡直想哭。不過這統統都過去瞭。

　　無論怎麼說，人們總不該經曆這樣的過程而無所迴報，而在書前匆匆緻意並希望以此作為公平的補償，好像成瞭慣例。

　　首先，我感謝利普斯科姆，我的物理學同行和約翰·霍普金斯大學齣版社的主編； 我現在認為，他，還有我七年級和大學新生時的英文老師，是我最好的三位寫作指導。我要感謝他讓我以我喜歡的方式寫這本書，感謝他委婉細緻地提齣的許多清晰和深思熟慮的建議。在這方麵，我也要感謝我的天文學同事索爾斯特（Stephen Thorsett），是他嚮我推薦瞭利普斯科姆和約翰·霍普金斯大學齣版社。

　　我要感謝我的好友羅（Bill Rowe），他的解釋天賦使本書在內容和敘述上都大為增色。或許羅和我將來還有尋求閤作的機會。

　　我要感謝我的物理係同事賴爾登（Michael Riordan），他本人是一位成功的作傢； 感謝我們著名的科學通信計劃的威爾剋斯（John Wilkes）。他們的意見在我與我所不熟悉的齣版界和文字媒體界打交道時十分寶貴。

　　然後是幾位理論傢，我依靠他們理順我的思路。下麵各位都花時間閱讀瞭本書的一章，他們肯定我的理解，禮貌地糾正我的誤解，幫助我實現我的意圖（避免暴露往往令實驗傢對他們自己的工作産生歧義的令人難堪的鴻溝）。他們是： 斯坦福加速器中心的裏佐（Tom Rizzo）和狄剋遜（Lance Dixon），加州大學聖剋魯茲分校物理係的戴恩（Michael Dine）、哈伯（Howie Haber）和班剋斯（Tom Banks）。同時感謝加州大學聖剋魯茲分校的普裏馬剋（Joel Primack），他給瞭我一張容易讀的宇宙學參考書目錄。我還應當感謝另一位科學傢，我的母親M.舒姆（Margot Schumm，退休的馬裏蘭濛哥馬利縣濛哥馬利學院的化學教授），她對第3章做瞭一些特彆中肯的評論，還給瞭我一半的生命，另外一半要感謝我的父親R.舒姆（Richard Schumm），他也是一位化學傢。

　　最後，我要感謝你，讀者，因為你選擇瞭這本書，而不是應我的要求和我一道更新我在流行電視節目方麵的知識。在我看來，你的節製將會得到奬賞，因為你正開始新的旅程。如同奧德修斯奧德修斯（Odysseus），傳奇的希臘伊薩卡王，荷馬史詩《奧德賽》中的英雄。也稱尤利西斯（Ulysses）。——譯者注的艱險跋涉，前進可能不易，但堅持必有迴報。我衷心祝福你： 旅途順利！

略微高深，翻譯一般

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