物质深处：粒子物理学的摄人之美 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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　　阅读本书，你将踏上一次有关当代粒子物理学发展历程的科学探险之旅。旅程将从四种自然力和量子力学的基本概念出发，进入量子场论和基本粒子的世界；你将游览八正模式、李群表达、内部对称空间、规范理论和粒子物理学标准模型，最后观看云雾笼罩的“上帝的粒子”和“大一统理论”。这样一次旅行难免有点吃力，但一定收获颇丰，不虚此行。对于粒子物理学这样一门深奥的学科，写一本好的普及性著作是一项高难度挑战。这类著作事实上很少见，本书是一次难能可贵和成功的尝试。特别是，它几乎完全是概念性叙述，而没有用到方程式。

内容简介

　　本书不是粒子物理学史，不是伟大粒子物理学家的奇闻轶事，不是泛泛而论，而是从自然力—量子力学和狭义相对论—量子场论—八正法模式—李群表达—内不对称空间—规范理论—粒子物理学标准模型的一个比较完整、系统的概念性（几乎没有方程式）叙述，是关于粒子物理学普及性著作。

内页插图

目录

1导言

2真正的主宰

自然力

电磁力

引力

强核力

弱核力

关于四种力的最后几句话

3伟大的觉醒

现代物理学革命

爱因斯坦的相对论

量子化： 下一次伟大飞跃

波与粒子

波粒二象性1： 光粒子

波粒二象性2： 物质波

海森堡不确定性原理

量子力学通用方程： 薛定谔方程

4相对论与量子理论的联姻

相对论量子场论

力场

场的量子化

粒子交换： 对于力性质的新看法

再谈四种力

费恩曼图

顶点和最小相互作用

相对论量子力学，反物质和自旋

活的真空

惊人的精确性

5自然模式

基本组成单元

夸克： 八正法

轻子： （不那么）轻的粒子

十一月革命

为何我们需要顶夸克

力的粒子

总结： 基本组成单元

粒子动物园

6数学模式

李群

抽象练习： 数学群

时钟数学

进入连续统： 李群R(2)和U(1)

加上下一维度： 李群R(3)

次序有关： 李代数

李群SU(2)

结语

7内里世界

内部对称性

诺特定理

李群和诺特定理

旋转和角动量

一个惊人的佯谬： 自旋的故事

进入内里： 同位旋的故事

再谈八正法

两点思考

8纯粹思维的物理学

规范理论

再谈相位

全局不变性

全局不变性的问题

局域不变性

不要紧的要紧： 规范原理

再谈量子电动力学

超越相位1： 李群和相位

超越相位2： 李群和规范原理

真正规范： 弱相互作用理论

一个成功的实验： 弱中性流

对易问题

进一步的赞美： 规范理论与重正化

量子色动力学

结语

9现代范式

隐对称，标准模型和希格斯玻色子

规范理论和力的强度

有质量的场量子： 困难的一面

屏蔽和有效质量

解的第一部分： 希格斯场

解的第二部分： 隐对称

标准模型

反射的宇宙

自旋和宇称

宇称违反和电弱力

碰撞的精度

最后的思考

10进入未知

前面是什么

我们还在寻找什么

卷后语

附录指数符号

注释

前言/序言

　　我没有为本书想出一个书名来。对此，我要感谢约翰·霍普金斯大学出版社的工作人员，尤其是利普斯科姆（Trevor Lipscombe），在本书出版过程中的各个阶段他与我密切合作。我要说，现在这个书名大概是用三个单音节词来捕捉粒子物理学精华的最佳选择了。在原子核深处，在真空诡异莫测的丰富性深处，在20世纪伟大科学思想家头脑里的触突深处，这便是粒子物理学的领域。这个书名与霍普金斯（Gerard Manley Hopkins）虔诚的诗句也联系得非常好： 不论你是不是相信宗教，体味粒子物理学都是体味自然的奇迹。事实上，我本人对这个书名的唯一保留是，你马上会看到，它让我不敢声称我拥有的文化程度。

　　如果我承认写一本书是繁重、大概也是失策之举，任何人都不会感到惊讶。就本书而言，自从我获得加州大学圣克鲁兹分校的终身教职后，得意忘形之余，第一次坐下来为感兴趣于粒子物理学的人撰写一本解释标准模型的书，到出版时已4年多了。最先读过前面几章的草稿并对我报以鼓励的那些学生，早已在读高级学位了，我则希望培育我们的智力该隐该隐（Cain），圣经人物，亚当和夏娃的长子，恶魔、杀手、麻烦制造者、土地耕耘者。——译者注。就我本人而言，当我想起我错过了所有那些深夜电视时，简直想哭。不过这统统都过去了。

　　无论怎么说，人们总不该经历这样的过程而无所回报，而在书前匆匆致意并希望以此作为公平的补偿，好像成了惯例。

　　首先，我感谢利普斯科姆，我的物理学同行和约翰·霍普金斯大学出版社的主编； 我现在认为，他，还有我七年级和大学新生时的英文老师，是我最好的三位写作指导。我要感谢他让我以我喜欢的方式写这本书，感谢他委婉细致地提出的许多清晰和深思熟虑的建议。在这方面，我也要感谢我的天文学同事索尔斯特（Stephen Thorsett），是他向我推荐了利普斯科姆和约翰·霍普金斯大学出版社。

　　我要感谢我的好友罗（Bill Rowe），他的解释天赋使本书在内容和叙述上都大为增色。或许罗和我将来还有寻求合作的机会。

　　我要感谢我的物理系同事赖尔登（Michael Riordan），他本人是一位成功的作家； 感谢我们著名的科学通信计划的威尔克斯（John Wilkes）。他们的意见在我与我所不熟悉的出版界和文字媒体界打交道时十分宝贵。

　　然后是几位理论家，我依靠他们理顺我的思路。下面各位都花时间阅读了本书的一章，他们肯定我的理解，礼貌地纠正我的误解，帮助我实现我的意图（避免暴露往往令实验家对他们自己的工作产生歧义的令人难堪的鸿沟）。他们是： 斯坦福加速器中心的里佐（Tom Rizzo）和狄克逊（Lance Dixon），加州大学圣克鲁兹分校物理系的戴恩（Michael Dine）、哈伯（Howie Haber）和班克斯（Tom Banks）。同时感谢加州大学圣克鲁兹分校的普里马克（Joel Primack），他给了我一张容易读的宇宙学参考书目录。我还应当感谢另一位科学家，我的母亲M.舒姆（Margot Schumm，退休的马里兰蒙哥马利县蒙哥马利学院的化学教授），她对第3章做了一些特别中肯的评论，还给了我一半的生命，另外一半要感谢我的父亲R.舒姆（Richard Schumm），他也是一位化学家。

　　最后，我要感谢你，读者，因为你选择了这本书，而不是应我的要求和我一道更新我在流行电视节目方面的知识。在我看来，你的节制将会得到奖赏，因为你正开始新的旅程。如同奥德修斯奥德修斯（Odysseus），传奇的希腊伊萨卡王，荷马史诗《奥德赛》中的英雄。也称尤利西斯（Ulysses）。——译者注的艰险跋涉，前进可能不易，但坚持必有回报。我衷心祝福你： 旅途顺利！

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量子力学

好书，价格便宜，内容也不错，好评

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一本关于粒子物理的科普书，比较有意思。

全新正版，还没来得及看

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