基本粒子物理學的規(guī)范理論

內(nèi)容概要

粒子相互作用的規(guī)范理論是現(xiàn)代高能物理的理論框架。它給出了所有非引力物理學的完整和正確的描述：強相互作用，弱相互作用和電磁相互作用都是規(guī)范相互作用。    本書介紹了規(guī)范理論中的一些主要概念及其在基本粒子物理學中的應(yīng)用。書的開篇介紹了量子場論（量子化和重正化）以及粒子物理學的對稱性（味對稱性，流代數(shù)，夸克及部分子）等為人熟知的內(nèi)容。在書的下半部分作者介紹了規(guī)范理論的經(jīng)典和量子形式。本書主要致力于研究量子色動力學的強相互作用理論和Glashow，Weinberg和Salam的電弱相互作用理論，同時以最簡單的SU（5）模型為例闡釋了大統(tǒng)一理論。最后幾章討論了單極子與瞬子的非微擾解，向讀者展示了規(guī)范理論結(jié)構(gòu)的豐富內(nèi)涵。    本書旨在為粒子物理相關(guān)專業(yè)的研究生提供基本粒子理論方面的背景知識，也適合研究人員參考。

書籍目錄

第一部分　1.場量子化基礎(chǔ)  　1.1  正則量子化形式回顧　  1.2  路徑積分形式初步　  1.3  費米子場量子化　2.重正化理論導(dǎo)論  　2.1  λ∮4理論中的常規(guī)重正化　  2.2  λ∮4理論中的BHP重正化　  2.3  正規(guī)化方案　  2.4  冪次計數(shù)與可重正化性　3.重正化群  　3.1  動量減除方案與Callan-Symanzik方程　  3.2  最小減除方案及其重正化群方程　  3.3  有效耦合常數(shù)　4.群論與夸克模型　  4.1  群論基礎(chǔ)　  4.2  與　  4.3  SU（n）中的張量方法　  4.4  夸克模型　5.強相互作用的手征對稱性  　5.1  場論中的整體對稱性與流對易子　  5.2  物理流的對稱性流　  5.3  整體對稱性的自發(fā)破缺，Goldstone定理　  5.4  PCAC（軸矢量流部分守恒假說）與軟π介子定理　  5.5  手征對稱性破缺模式　6.重正化與對稱性　  6.1  矢量流的Ward恒等式與重正化　  6.2  軸矢量流的Ward恒等式反常與π→2γ衰變　  6.3  具有對稱性自發(fā)破缺的理論中的重正化　  6.4  效勢與輻射誘導(dǎo)對稱性自發(fā)破缺　7.部分子模型與標度  　7.1  深度非彈性輕子一強子散射的部分子模型　  7.2  求和規(guī)則與夸克一部分子模型的應(yīng)用　  7.3  自由場光錐奇點與Bjorken標度第二部分　8.規(guī)范對稱性  　8.1  場論中的定域?qū)ΨQ性　  8.2  規(guī)范不變性與幾何學　  8.3  規(guī)范對稱性的自發(fā)破缺，Higgs現(xiàn)象　9.量子規(guī)范理論　  9.1  規(guī)范理論的路徑積分量子化　  9.2  協(xié)變規(guī)范中的Feynman規(guī)則　　  9.3  Slavno-Taylor恒等式　10.量子色動力學  　10.1  漸近自由的發(fā)現(xiàn)　  10.2  QCD拉格朗日量與強相互作用的對稱性　  10.3  標度及標度破壞的重正化群分析　  10.4  部分子模型與微擾QCD　  10.5  格子規(guī)范理論與色禁閉　11.標準電弱理論Ⅰ：基本結(jié)構(gòu)  　11.1  規(guī)范理論提出前的弱相互作用　  11.2  標準SU（2）×U（1）理論的構(gòu)建　  11.3  費米子家族的復(fù)制　12.標準電弱理論Ⅱ：唯象的含義  　12.1  味守恒的中性流過程　  12.2  弱混合角，GIM機制，CP破壞　  12.3  W與Z中間矢量玻色子　  12.4  Higgs粒子　13.量子色動力學選題  　13.1  動力學對稱性破缺與人工色模型　  13.2  中微子的質(zhì)量、混合與振蕩　  13.3  μ→eγ衰變，Rε規(guī)范下圈圖計算的一個實例　14.大統(tǒng)一理論  　14.1  SU（5）模型介紹　  14.2  對稱性自發(fā)破缺與規(guī)范層級　  14.3  耦合常數(shù)的統(tǒng)一　  14.4  質(zhì)子衰變與宇宙中重子的非對稱　  14.5  最簡SU（5）模型中的費米子質(zhì)量與混合角　15.磁單極子　  15.1  磁極的Dirac理論　  　15.2  場論中的孤子　  15.3  ‘t Hooft-Polyakov單極子　16.瞬子  　16.1  規(guī)范變換的拓撲學　  16.2  瞬子與真空隧穿　  16.3  瞬子與U（1）疑難附錄A  記號與約定  B  Feynmall規(guī)則專題書目參考文獻主題索引

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