粒子物理标准模型引论第二版

粒子物理研究能量低于2TeV的体系,即轻子和夸克等基本粒子之间的弱、电磁和强相互作用。本书以简明、易懂的方式介绍了粒子物理的标准模型,对强相互作用的理论发展、物质-反物质不对称性以及中微子物理的进展进行了评述。自本书第一版出版的8年以来,粒子物理标准模型的最主要进展认为：     

超对称与弦理论超出标准模型

过去的30年,粒子物理实验和理论研究取得了辉煌的成就。标准模型把强、弱、电三种基本相互作用统一起来,而且接受了无数精确的实验检验。天体物理学和宇宙学有了许多重要的新发现。而随着欧洲核子中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）的即将建成,人们对于未来10年充满了期待。特别是寻找神秘的希格勒粒子,探索超出标准模型的新物理,引起了人们强烈的兴趣。正因为如此,本书的适时出版,受到了广泛的关注。     

规范场、纽结与引力

20世纪物理学的两个最激动人心的发展是广义相对论与量子力学，后者最终形成了粒子相互作用的“标准模型”。广义相对论研究引力，而标准模型则研究剩下的自然力。不幸的是，这两种理论还没有整合成一个单一连贯的图像，还没有一个考虑到量子理论的引力有效理论。虽然量子化引力促使数学和物理学许多引人入胜的进展，但是在21世纪仍然面临着更大的挑战。     

基本粒子物理学中的真相与迷团

本书是一本高级科普著作。作者维尔特曼是一位当代著名的理论物理学家，对20世纪粒子物理理论作出了卓越的贡献。他和他的学生特霍夫特一起，由于在阐明物理学中电弱相互作用的量子结构方面取得的杰出成就，于1999年荣获了诺贝尔物理学奖。     

粒子物理中4类相互作用统一的一种方案及其拉氏量

在评述了粒子物理中各种相互作用的统一理论后，基于以前提出的统一4类相互作用的最简单的规范群是GL(6，C)，具体探讨了这一方案的拉氏量的一种可能形式．然后，讨论了它与其他统一理论的关系，并导出各种相互作用的方程．     

粒子物理中几种可能应用的新数学方法和拓扑模型

在粒子物理中探讨了四元数、符号动力学等新的数学方法,几种可能应用于振荡的数学方法,及与时间有关的粒子理论;讨论了非线性理论和相应的定性分析理论的结果;研究了粒子的拓扑模型和分形模型;最后提出弱相互作用可能相应于Lobachevsky几何.     

物理学家称或将发现奇异粒子和额外时空维度

<正>物理学家认为奇异粒子和额外的时空维度是物理学的下一个探索目标,奇异粒子是一些亚原子粒子,其参与强相互作用和弱相互作用,来自英国伯明翰大学的物理学家大卫·查尔顿认为这些奇异粒子将填补粒子物理标准模型的空白,他也是欧洲核子研究中心大型强子对撞机ATLAS实验的发言人,该实验试图通过精确的测量来解释为什么其他粒子拥有质量     

我们的世界是由弦构成的吗？

正随着2012年所谓"上帝粒子"的希格斯粒子在欧洲大型强子对撞机(LHC)上被发现,描述物质基本组元及其相互作用的粒子物理标准模型取得了极大的成功。粒子物理标准模型成功地描述了除了引力之外的3种基本相互作用(强、弱和电磁相互作用),但是它仍然存在规范等级、宇宙学常数、暗物质等一系列问题。这些问题激励着物理学家寻找超出粒子物理标准模型的新物理,其中一个重要的思想就是联系费米子自由度和玻色子自由度的超对称性。     

TC2模型中顶夸克的稀有衰变

虽然粒子物理的标准模型 (SM )已被大量的精确试验所验证 ,但是它不能解释电弱对称性破缺问题 ,而且由于Higgs场的引入 ,导致了理论的“平庸性”和“不自然性”等问题 .为了解决SM存在的上述问题 ,人们提出了一些超出标准模型的理论 (通称新物理 ) ,人工色technicolor(TC)理论是新物理中具有代表性的一类理论 ,它去掉了基本的Higgs场 ,引入了一种类QCD的强相互作用 (TC)力 .在Λ～ 1TeV标度 ,TC相互作用实现了电弱对称性动力学破缺 .这类理论预言了一些新的、有质量的规范玻色子和赝标哥尔斯通粒子的存在 .多年来 ,人们通过对TC理论…     

粒子的相互作用场和某些推广的非平衡统计模型

基于非平衡统计中的Schlogl模型、Lotka-Volterra模型和Brusselator模型,由于它们都可以化为反应－扩散方程,在数学形式上与量子力学方程具有相似性,因此这些模型及其推广能够应用于具有相互作用的粒子场,由此可以得到一些数学结果,并探讨了其中包含的物理意义。     

夸克世界中一个多彩色的发现 --2004年度诺贝尔物理学奖评述

2004年诺贝尔物理学奖授予美国科学家戴维·格罗斯(David J.Gross)、戴维·波利策(H.David Politzer)和弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek),以表彰他们对粒子物理的强相互作用理论中的"渐近自由"现象的发现.渐近自由理论不仅解释了为什么夸克在高能状态下有近乎自由粒子的行为,而且也是对粒子物理的标准模型的一个重要贡献.     

标量粒子在中性介子混合中的效应

中性粒子混合提供了寻找超出粒子物理标准模型的新物理的理想场所. 讨论一种包含很重的标量粒子的新物理模型. 标量粒子与标准模型的夸克相互作用,可导致味道改变的中性流过程,从而产生中性粒子之间的震荡. 讨论了标量粒子在中性介子混合中的效应,根据实验数据对于新模型中的参数,如标量粒子的质量和耦合常数给出了限制.     

夸克组合模型及其在重离子碰撞中的应用

20世纪70年代,由Glashow、Weinberg、Salam提出的弱电统一理论和量子色动力学一起构成了粒子物理中的标准模型,它是现阶段描述基本粒子最成功的理论.但是标准模型理论也有其不完善之处.所以人们仍需要不断的对标准模型物理进行检验和发展.夸克组合模型是描述强子化过程较为成功的理论模型之一,本文主要介绍了夸克组合模型特别是夸克组合律的原理和应用,以及如何用蒙特卡罗方法通过程序实现组合机制下模拟RHIC反应.     

粒子过程的相互作用类型及能否发生的判断

介绍了粒子参与的物理过程的相互作用类型及能否发生的判断方法．     

强子对撞机上中性top-pion介子产生过程(pp(p)→Π_t~0Π_t~0,bΠ_t~0)的研究

描述电弱相互作用的电弱统一模型即Glashow-Weinberg-Salam(GWS)模型和描述强作用的量子色动力学(QCD)组成了粒子物理学中的标准模型(SM).迄今为止,它是大家普遍承认的最好的描述弱、电、强3种相互作用的理论,大量实验成功地验证了这一模型.但是,其电弱理论中为产生电弱对称性破缺而引入的Higgs粒子,至今仍未在高能物理实验中发现,电弱对称性破缺(EWSB)机制还不清楚.因此,人们认为:电弱对称性破缺机制问题很可能涉及超出标准模型的新物理,并为最终解决质量起源问题提供线索.这个问题是当前粒子物理中最重要的问题之一,也是当前和未来…     

夸克与胶子——粒子电荷的一个世纪

本书作者是美国杜克大学的物理学教授，他自1967年起就在该校任教。他的研究专长是理论粒子物理，特别是基本粒子物理的对称原理。他被归功于对夸克引入了SU（3）对称，后来被称为标准模型的色对称。在这本书中他对过去一百年内原子、原子核、粒子及夸克物理学的主要进展用非专业人员易于接受而且对专家也有价值的方式加以介绍。书中提供了粒子的简史，将电子、质子、反物质、原子核、强力和弱力、夸克和胶子以插图的形式加以说明。特别是书中跟踪了“守恒荷”的概念。     

核物理研究的新机遇

一、绪言原子核物理是以原子核为对象研究物质性质的一门科学。它研究核的结构,核内组分间的相互作用及核间的碰撞规律。另外,由于原子核本身是物质结构的一个独立层次,它具有许多独一无二的特点,使它为检验和发展现代物理的理论基础——标准模型提供良好的实验场所。     

缪子反常磁矩的精确测量预示存在新物理

 缪子反常磁矩a_μ=（g_μ-2）/2是缪子的基本物理参数之一，它的精确测量和理论计算为标准模型的诞生奠定了基础。费米缪子反常磁矩实验的首个实验结果表明缪子反常磁矩的测量值和标准模型理论预言不相符。该结果与早期布鲁克海文实验的结果相一致。这2个实验的综合测量结果与标准模型预言值的差距为4.2σ，这为新物理的存在提供了强有力的证据，预示着世界上可能存在新的未知粒子或者作用力。     

强子对撞机上中性top-pion介子产生过程(pp(pp-)→Π0tΠ0t,bΠ0t)的研究

描述电弱相互作用的电弱统一模型即Glashow-Weinberg-Salam( GWS)模型和描述强作用的量子色动力学(QCD)组成了粒子物理学中的标准模型(SM).迄今为止,它是大家普遍承认的最好的描述弱、电、强3种相互作用的理论,大量实验成功地验证了这一模型.但是,其电弱理论中为产生电弱对称性破缺而引入的Higgs粒子,至今仍未在高能物理实验中发现,电弱对称性破缺(EWSB)机制还不清楚.因此,人们认为:电弱对称性破缺机制问题很可能涉及超出标准模型的新物理,并为最终解决质量起源问题提供线索.这个问题是当前粒子物理中最重要的问题之一,也是当前和未来高能对撞机,尤其是强子对撞机的重要研究内容之一.     

Wiggler场中相对论性电子的运动特性分析

文中利用单粒子模型分析了Wiggler场中相对论性电子的运动行为,讨论了电子与激光场的相互作用．根据weizsacker-williams近似阐述了电子同激光场的能量交换,给出了较清晰的物理图象．