中外物理学精品书系:粒子物理学家用非阿贝尔离散对称导论(影印版)

中外物理学精品书系:粒子物理学家用非阿贝尔离散对称导论(影印版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

[日] 石森一 等 著
图书标签:
  • 粒子物理学
  • 非阿贝尔群
  • 离散对称性
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出版社: 北京大学出版社
ISBN:9787301251843
版次:1
商品编码:11621112
包装:平装
丛书名: 中外物理学精品书系
开本:16开
出版时间:2014-12-01
用纸:胶版纸
页数:304

具体描述

编辑推荐

  离散对称在现代粒子物理中有很重要的应用,对于未来的理论发展也是很好的基础。《中外物理学精品书系:粒子物理学家用非阿贝尔离散对称导论(影印版)》详实而简明,既是讲义,又是手册,其引进对于粒子物理乃至其他理论物理领域的科研工作者将起到很大的帮助作用。

内容简介

  《中外物理学精品书系:粒子物理学家用非阿贝尔离散对称导论(影印版)》首先详细地讲解离散对称群的共轭类划分、表示论等相关理论,之后介绍了离散对称在粒子物理标准模型以及超出标准模型的理论上的应用。本书适合粒子物理专业的研究生和科研工作者用作参考。

作者简介

  (日)石森一,日本东京大学教授。

目录

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Basics of Finite Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 SN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.1 S3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 223.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.2 S4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.2.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 273.2.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 AN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314.1 A4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314.2 A5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.2.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.2.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 354.2.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415 T _ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476 DN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516.1 DN with N Even . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 526.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546.2 DN with N Odd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566.2.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566.2.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 566.2.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576.3 D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586.4 D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597 QN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617.1 QN with N = 4n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 627.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627.2 QN with N = 4n+2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647.2.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647.2.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 647.2.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657.3 Q4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667.4 Q6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678 QD2N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698.1 Generic Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 708.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 708.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718.2 QD16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729 Σ(2N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 759.1 Generic Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 759.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 759.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 769.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 779.2 Σ(18) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789.3 Σ(32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809.4 Σ(50) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8410 Δ(3N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8710.1 Δ(3N2) with N/3 _= Integer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8710.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8810.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 8910.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8910.2 Δ(3N2) with N/3 Integer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9110.2.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9110.2.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 9210.2.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9310.3 Δ(27) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9511 TN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9711.1 Generic Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9711.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9811.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 9911.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9911.2 T7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10011.3 T13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10211.4 T19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10812 Σ(3N3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10912.1 Generic Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10912.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11012.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 11112.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11212.2 Σ(81) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12113 Δ(6N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12313.1 Δ(6N2) with N/3 _= Integer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12313.1.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12313.1.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 12613.1.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12813.2 Δ(6N2) with N/3 Integer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13113.2.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13113.2.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 13313.2.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13413.3 Δ(54) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13813.3.1 ConjugacyClasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13813.3.2 Characters andRepresentations . . . . . . . . . . . . . . . 13913.3.3 Tensor Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14514 Subgroups and Decompositions of Multiplets . . . . . . . . . . . . . 14714.1 S3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14714.1.1 S3→Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14814.1.2 S3→Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14814.2 S4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14914.2.1 S4→S3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15014.2.2 S4→A4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15114.2.3 S4→Σ(8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15114.3 A4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15214.3.1 A4→Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15214.3.2 A4→Z2 ×Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15314.4 A5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15314.4.1 A5→A4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15314.4.2 A5→D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15314.4.3 A5→S3 _ D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15414.5 T _ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15414.5.1 T _→Z6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15414.5.2 T _→Z4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15514.5.3 T _→Q4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15514.6 General DN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15514.6.1 DN →Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15614.6.2 DN →ZN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15714.6.3 DN →DM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15714.7 D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15814.7.1 D4→Z4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15814.7.2 D4→Z2 ×Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15914.7.3 D4→Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15914.8 General QN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15914.8.1 QN →Z4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16014.8.2 QN →ZN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16114.8.3 QN →QM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16114.9 Q4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16214.9.1 Q4→Z4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16214.10 QD2N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16214.10.1 QD2N →Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16314.10.2 QD2N →ZN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16314.10.3 QD2N →DN/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16314.11 General Σ(2N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16414.11.1 Σ(2N2)→Z2N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16414.11.2 Σ(2N2)→ZN ×ZN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16414.11.3 Σ(2N2)→DN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16514.11.4 Σ(2N2)→QN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16614.11.5 Σ(2N2)→Σ(2M2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16614.12 Σ(32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16714.13 General Δ(3N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16814.13.1 Δ(3N2)→Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16914.13.2 Δ(3N2)→ZN ×ZN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16914.13.3 Δ(3N2)→TN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17014.13.4 Δ(3N2)→Δ(3M2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17014.14 Δ(27) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17214.14.1 Δ(27)→Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17214.14.2 Δ(27)→Z3 ×Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17214.15 General TN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17314.15.1 TN →Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17314.15.2 TN →ZN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17314.16 T7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17414.16.1 T7→Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17414.16.2 T7→Z7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17514.17 General Σ(3N3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17514.17.1 Σ(3N2)→ZN ×ZN ×ZN . . . . . . . . . . . . . . . . 17514.17.2 Σ(3N3)→Δ(3N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17514.17.3 Σ(3N3)→Σ(3M3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17614.18 Σ(81) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17614.18.1 Σ(81)→Z3 ×Z3 ×Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17714.18.2 Σ(81)→Δ(27) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17714.19 General Δ(6N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17814.19.1 Δ(6N2)→Σ(2N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17914.19.2 Δ(6N2)→Δ(3N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18014.19.3 Δ(6N2)→Δ(6M2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18014.20 Δ(54) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18114.20.1 Δ(54)→S3 ×Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18214.20.2 Δ(54)→Σ(18) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18214.20.3 Δ(54)→Δ(27) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18315 Anomalies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18515.1 Generic Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18515.2 ExplicitCalculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18915.2.1 S3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18915.2.2 S4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19015.2.3 A4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19015.2.4 A5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19115.2.5 T _ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19215.2.6 DN (N Even) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19315.2.7 DN (N Odd) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19415.2.8 QN (N = 4n) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19415.2.9 QN (N = 4n+2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19515.2.10 QD2N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19615.2.11 Σ(2N2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19715.2.12 Δ(3N2) (N/3 _= Integer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19815.2.13 Δ(3N2) (N/3 Integer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19915.2.14 TN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20015.2.15 Σ(3N3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20115.2.16 Δ(6N2) (N/3 _= Integer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20215.2.17 Δ(6N2) (N/3 Integer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20315.3 CommentsonAnomalies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20416 Non-Abelian Discrete Symmetry in Quark/Lepton Flavor Models . . 20516.1 NeutrinoFlavorMixingandNeutrinoMassMatrix . . . . . . . . 20516.2 A4 FlavorSymmetry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20716.2.1 RealizingTri-BimaximalMixingofFlavors . . . . . . . . 20716.2.2 Breaking Tri-Bimaximal Mixing . . . . . . . . . . . . . . 20916.3 S4 Flavor Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21116.4 AlternativeFlavorMixing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21916.5 CommentsonOtherApplications . . . . . . . . . . . . . . . . . 22216.6 CommentonOriginsofFlavorSymmetries . . . . . . . . . . . . 223References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224Appendix A Useful Theorems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235Appendix B Representations of S4 in Different Bases . . . . . . . . . . . 237B.1 Basis I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237B.2 Basis II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238B.3 Basis III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240B.4 Basis IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244Appendix C Representations of A4 in Different Bases . . . . . . . . . . 245C.1 Basis I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245C.2 Basis II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246Appendix D Representations of A5 in Different Bases . . . . . . . . . . 247D.1 Basis I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247D.2 Basis II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259Appendix E Representations of T _ in Different Bases . . . . . . . . . . . 261E.1 Basis I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262E.2 Basis II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264Appendix F Other Smaller Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265F.1 Z4 _ Z4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265F.2 Z8 _ Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268F.3 (Z2 ×Z4) _ Z2 (I) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270F.4 (Z2 ×Z4) _ Z2 (II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272F.5 Z3 _ Z8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275F.6 (Z6 ×Z2) _ Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277F.7 Z9 _ Z3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

前言/序言







好的,这里是一份针对该书系中另一本未具体指明的、但主题相关的著作所撰写的详细图书简介,旨在保持专业性和学术性,同时完全避开您提到的那本特定的“粒子物理学家用非阿贝尔离散对称导论(影印版)”的内容。 --- 中外物理学精品书系:广义相对论中的弯曲时空几何与引力场动力学 本书简介 本卷作为“中外物理学精品书系”的重要组成部分,聚焦于现代理论物理学的两大支柱之一——爱因斯坦的广义相对论。本书并非对基础狭义相对论的简单回顾,而是深入探讨了广义相对论在描述引力现象、理解宇宙大尺度结构以及探究极端物理环境(如黑洞和宇宙学)时所展现出的深刻几何本质与复杂的动力学结构。本书的撰写旨在为高年级本科生、研究生以及专业研究人员提供一个严谨、全面且富有洞察力的现代广义相对论教程。 第一部分:黎曼几何基础与引力场的数学描述 本书的首要目标是夯实读者对广义相对论所依赖的数学工具——微分几何和黎曼几何的理解。我们摒弃了仅仅将度规张量 $g_{mu u}$ 视为一组场量的传统教学方式,转而强调时空本身即是四维可微流形(Manifold)。 1. 流形、张量分析与联络: 详细阐述了流形的拓扑结构、坐标无关的张量分析(包括协变导数、黎曼曲率张量 $R^{ ho}{}_{sigmamu u}$ 的几何意义),并引入了黎曼几何的核心概念——仿射联络,特别是对爱因斯坦引力论中至关重要的列维-奇维塔(Levi-Civita)联络的推导与性质进行了细致的分析。 2. 度规与测地线方程: 深入讨论了度规张量在弯曲时空中扮演的“尺子”角色。重点分析了测地线方程(Geodesics Equation)的物理意义——物质在弯曲时空中的“自由落体”路径。本书通过引入标曲率(Ricci Scalar $R$)和魏因斯坦因张量(Einstein Tensor $G_{mu u}$),构建了引力场的几何方程。 3. 场方程的变分原理: 本部分详细推导了爱因斯坦场方程(EFE)的经典推导路径,即基于爱因斯坦-希尔伯特作用量(Einstein-Hilbert Action)的变分原理。我们探讨了作用量原理在导出场方程中的普适性,并简要提及了引入更高阶曲率修正项(如 $R^2$ 项)的可能性及其对理论的影响。 第二部分:经典引力解与精确物理场景 在建立了数学框架之后,本书的第二部分将精力集中在求解爱因斯坦场方程所得到的关键精确解,这些解构成了我们理解宏观宇宙结构和极端天体的基石。 1. 牛顿极限与弱场近似: 首先,本书通过对EFE在弱场、慢速运动的近似下展开,成功恢复了牛顿引力理论。这不仅验证了广义相对论的正确性,也为理解引力场方程的线性化版本(例如引力波的线性化理论)奠定了基础。 2. 球对称静场解: 对史瓦西(Schwarzschild)真空解进行了详尽的分析。我们不仅推导了其形式,更侧重于分析奇点( $r=0$ 和 $r=2M$ 处)的物理性质,引入了事件视界(Event Horizon)的概念,并探讨了光锥结构在视界附近的剧烈变化。对于史瓦西黑洞周围的有效势能、圆形轨道以及光线弯曲等经典实验验证点进行了深入的计算。 3. 旋转质量体: 随后,本书转向了更具现实意义的克尔(Kerr)解。本书详细分析了克尔度规中能层(Ergosphere)的出现及其对周围物质的拖曳效应(Frame-Dragging)。我们讨论了能层内部的能量提取机制(彭罗斯过程,Penrose Process),并比较了史瓦西和克尔解在奇点结构上的本质区别(环形奇点)。 4. 弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克(FLRW)度规: 在宇宙学部分,本书深入探讨了宇宙学原理在弯曲时空中的体现,并导出了描述均匀、各向同性宇宙演化的FLRW度规。我们详细分析了宇宙膨胀因子 $a(t)$ 的动力学方程(弗里德曼方程),并讨论了在不同物质和能量密度主导下宇宙的可能命运(大爆炸、大挤压等)。 第三部分:物质场与引力场的耦合动力学 本书的最后部分探讨了物质场与引力场相互作用的复杂性,这涉及对能动量张量 $T_{mu u}$ 的精确描述以及更深层次的理论构造。 1. 物质场的推广: 介绍了描述电磁场(通过非阿贝尔规范场理论引入的麦克斯韦张量 $F_{mu u}$)与引力场的耦合,引出了爱因斯坦-麦克斯韦方程组。这为理解带电黑洞(如克尔-纽曼解)的性质提供了基础。 2. 守恒量与能量问题: 在弯曲时空中定义和计算能量是一个高度非平凡的问题。本书系统性地讨论了能量守恒的局域性质(通过散度为零的 $T^{mu u}$ 导出),并介绍了庞加莱规范理论(Poincaré Gauge Theory)中更完备的能量-动量-角动量流。针对渐近平坦时空中的总能量定义,我们深入探讨了庞那罗(Penrose)类定义以及ADM(Arnowitt-Deser-Misner)形式化在初值问题中的核心地位。 3. 广义相对论的现代展望: 作为结语,本书简要概述了广义相对论在当前物理学前沿的应用与挑战,包括对量子引力理论的初步探索、引力波探测的意义,以及对超对称和弦理论中更高维度引力扩展的初步介绍,旨在激发读者对后续高级物理研究的兴趣。 本书的特点在于其严谨的数学推导、对关键物理概念的深入剖析以及丰富的经典解的讨论,使其成为构建扎实广义相对论基础知识的权威性参考书。

用户评价

评分

这本书的书脊设计就透露出一种厚重感,仿佛蕴含着无数的智慧结晶。我购买它的主要动机,是希望能够为我的研究项目提供一些理论上的支持和灵感。我正在进行一项关于物质基本相互作用的研究,而对称性在其中扮演着至关重要的角色。特别是非阿贝尔对称,它带来的复杂性和丰富性,往往是理解更深层次物理规律的关键。我希望这本书能够深入探讨非阿贝尔离散对称在粒子物理标准模型中的具体体现,例如在夸克和轻子扇区,以及在弱相互作用中的作用。我非常期待书中能够有严谨的数学推导和详尽的物理解释,能够帮助我理解这些对称性是如何约束粒子行为,并预测新现象的。同时,我也希望书中能够涉及一些前沿的研究方向,比如在超对称理论、弦理论或者其他更基础的物理模型中,非阿贝尔离散对称可能扮演的角色。这本书的“精品书系”定位,也让我对其内容质量有了很高的期待,我相信它能够为我提供一个高质量、有深度的理论参考,从而推动我的研究工作向前发展。

评分

我购买这本书,是出于一种对物理学美学的追求。我一直认为,对称性是宇宙中最深刻、最优雅的原理之一,而非阿贝尔对称,更是将这种优雅推向了一个新的高度。我希望这本书能够不仅仅是讲解技术细节,更能让我感受到非阿贝尔离散对称所蕴含的数学之美和物理洞见。我期待书中能够清晰地阐述为什么非阿贝尔对称比阿贝尔对称更为普遍和强大,以及离散对称在粒子物理中是如何体现的。我希望能够了解一些具体的例子,比如在夸克色荷、同位旋对称等方面,非阿贝尔离散对称是如何发挥作用的。同时,我也对书中可能涉及的更深层次的理论,比如规范对称性、对称性破缺等内容非常感兴趣。这本书的“精品书系”定位,也让我对它的学术价值充满了信心,我希望它能成为我理解粒子物理深层结构的一本重要参考书,让我能够从更宏观和哲学的高度去欣赏这个世界的运行规律。

评分

这本书的封皮设计给我留下了一种经典而严肃的印象,让我对其中蕴含的知识充满了敬意。我购买它的主要目的是为了拓宽我的学术视野,了解当前粒子物理研究的一些重要方向。我虽然不是粒子物理领域的专家,但对物理学的基本原理有着浓厚的兴趣,特别是那些能够揭示宇宙深层奥秘的理论。我希望这本书能够系统地介绍非阿贝尔离散对称在粒子物理中的基本概念和应用,例如,它是否解释了某些粒子的存在或性质?它是否预测了某些相互作用的强度或形式?我尤其希望了解书中是否会涉及一些更前沿的理论,比如在暗物质、中微子物理或者量子引力等领域,非阿贝尔离散对称是否扮演着关键角色。这本书的“影印版”和“精品书系”的组合,让我觉得它可能是一本在学术界有着重要地位的经典著作,我希望通过阅读它,能够更深入地理解粒子物理研究的脉络和发展趋势,为我的知识体系增添新的维度。

评分

这本书的排版和印刷质量着实令人惊喜,即使是影印版,也丝毫不见粗糙感,纸张触感温润,字迹清晰锐利,翻阅起来有一种回归经典的沉静。我一直对粒子物理领域抱有浓厚的兴趣,而“非阿贝尔离散对称”这个主题更是激发了我深入探索的欲望。虽然我并非专业的研究者,但阅读这本书的初衷,是希望能够系统地了解这一前沿领域的核心概念和理论框架。我期待这本书能以一种相对易懂的方式,为我揭示粒子物理背后那些优雅而深刻的对称性原理。从书名来看,它似乎是面向粒子物理学家群体的,但好的科普作品往往能跨越专业界限,触及更广泛的读者。我希望这本书能够在这个方面有所建树,用清晰的逻辑和生动的阐释,引导我一步步走进非阿贝尔离散对称的迷人世界。它不仅仅是一本理论著作,更像是一扇通往物理学前沿的窗口,让我得以窥见那些正在塑造我们对宇宙基本构成理解的最新进展。我特别关注的是,作者是否能够在我已有的基础物理知识之上,构建起一个坚实的理解桥梁,让我能够从宏观到微观,从已知到未知,层层递进地掌握这些复杂概念。

评分

作为一名对理论物理充满好奇的学生,我常常觉得粒子物理的理论太过抽象和高深。因此,当我看到这本《粒子物理学家用非阿贝尔离散对称导论》时,我的眼前一亮。我非常欣赏“导论”这个词,它暗示着这本书可能不是一味地堆砌复杂的公式,而是会循序渐进地引导读者理解概念。我希望这本书能够用清晰的语言解释“非阿贝尔”和“离散对称”这两个核心概念,并说明它们在粒子物理中的重要性。我特别关注的是,书中是否能够用一些直观的例子或类比来帮助我理解这些抽象的数学结构。例如,我希望能够了解一些具体的离散对称群,以及它们是如何作用于粒子场的。此外,我也对书中可能提及的实验证据感兴趣,了解我们是如何通过实验来检验这些对称性理论的。这本书的影印版,虽然少了些现代的排版风格,但却保留了原汁原味的研究氛围,我期待它能够帮助我建立起对粒子物理中对称性原理的扎实理解,为我今后的学术道路打下坚实的基础。

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