核与粒子物理/清华大学物理系系列丛书

本书清晰、简明地介绍 了核与粒子物理的基础知识 ，为读者在该领域进一步学 习打下基础。本书精炼地选 择了相关内容。首先，简单 回顾狭义相对论之后，在场 论背景下介绍了量子电动力 学的理论框架。其次，根据 讨论基本相互作用的对称性 的需要，简要介绍了群论的 相关知识。再次，详细讨论 了局域对称性和对称性自发 破缺的概念，为构建电弱相 互作用的标准模型做准备。 从次，讲述了该标准模型的 重要结果及其与实验测量的 符合。最后，研究强相互作 用的量子色动力学，描述通 过胶子传递的夸克之间的相 互作用，该理论的定性特征 可以使我们简单地理解强子 世界。 本书适合高等学校物理 学科教、研究生和高年级本 科生，以及科研院所的相关 工作人员阅读使用。

美国卡耐基梅隆大学物理系荣誉退休教授，台湾新竹清华特约讲座（distinguished chair）教授，美国物理学会会士、杰出评阅人。他曾获美国Alfred P. Sloan Research Fellow奖。他在理论高能物理领域工作近四十年，在手征微扰理论、自发对称破缺的群理论、渐进自由和对称性自发破缺和轻子数破坏过程等方面做出过开拓性的杰出工作。他和T. P. Cheng合著题为 “Gauge Theories and Elementary Particle Physics”的书多年来一直是国际高能物理学界著名的研究生教科书和研究人员的参考用书。

第1章 绪论 1.1 微观粒子的结构 1.2 基本相互作用的分类 1.3 相对论性系统引入场论的必要性 1.4 自然单位制 第2章 核物理简介 2.1 原子核的性质 2.1.1 结合能 2.1.2 原子核的尺度 2.1.3 原子核的自旋 2.1.4 原子核的稳定性和不稳定性 2.1.5 核力的性质 2.2 原子核的壳模型 2.2.1 满壳层 2.2.2 自旋轨道耦合 2.2.3 原子核的裂变 2.2.4 连锁反应 2.2.5 原子核的聚变 2.2.6 太阳中的p-p循环 第3章 狭义相对论 3.1 狭义相对论简介 3.1.1 洛伦兹变换 3.1.2 简单的物理结果 3.1.3 能量和动量 3.2 张量分析 3.2.1 三维空间中的张量 3.2.2 闵可夫斯基空间中的张量分析 3.2.3 闵可夫斯基空间中的物理规律 第4章 相对论性波动方程 4.1 克莱因-戈尔登方程 4.1.1 概率诠释 4.1.2 克莱因-戈尔登方程的解 4.2 狄拉克方程 4.2.1 概率诠释 4.2.2 狄拉克方程的解 4.2.3 狄拉克方程的洛伦兹变换性质 第5章 量子电动力学 5.1 e+e-湮灭 5.1.1 e+e-→μ+μ- 5.1.2 e+e-→强子 5.2 康普顿散射 5.3 散射截面 第6章 对称性和群论 6.1 群论 6.1.1 群论简介 6.1.2 SU（2）群 6.1.3 三维转动群O（3） 6.1.4 转动群和量子力学 6.1.5 洛伦兹群 6.1.6 SU（3）群 6.2 对称性和守恒量 6.2.1 基本的相互作用 6.2.2 守恒律 6.2.3 对称性与诺特定理 6.2.4 离散对称性 第7章 局域对称性和对称性破缺 7.1 对称性概论 7.2 场论中的整体对称性和局域对称性 7.2.1 整体对称性 7.2.2 局域对称性 7.3 对称性破缺 7.3.1 维格纳-外尔模式中的对称性 7.3.2 南部-戈德斯通模式中的对称性 7.3.3 戈德斯通定理 7.4 对称性自发破缺 7.4.1 整体对称性 7.4.2 局域对称性 第8章 夸克模型 8.1 同位旋对称性 8.2 SU（3）对称性 8.3 强子的夸克模型 8.3.1 简单夸克模型的悖论 8.3.2 色自由度 8.3.3 盖尔曼-大久保质量公式 8.4 ω-φ混合和茨威格规则 8.5 夸克模型中的强子质量 第9章 电弱相互作用 9.1 弱相互作用的基本性质 9.1.1 分类 9.1.2 弱相互作用中的选择定则 9.1.3 弱相互作用的里程碑 9.1.4 中间矢量玻色子理论 9.2 SU（2）×U（1）模型的建立 9.2.1 群的选择 9.2.2 费米子 9.2.3 对称性自发破缺 9.2.4 质量谱 9.2.5 荷电流和中性流 9.2.6 推广到多代 9.3 标准模型的现象学 9.3.1 中性流 9.3.2 W和Z规范玻色子 9.3.3 希格斯粒子 9.3.4 中微子振荡 第10章 强相互作用理论 10.1 深度非弹性散射 10.1.1 质子的结构 10.1.2 单举ep散射 10.1.3 比约肯标度 10.1.4 部分子模型 10.1.5 部分子模型的求和规则和应用 10.2 光锥奇异性和比约肯标度 10.2.1 自由场的光锥奇异性和算符乘积展开 10.2.2 e+e-湮灭与ep散射 10.3 量子色动力学 10.3.1 渐近自由 10.3.2 量子色动力学简介 参考文献