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简介
粒子天体物理 豆 0.0分
资源最后更新于 2020-09-21 15:59:59
作者:(英国)唐纳德·帕金斯
译者:来小禹
出版社:中国科学技术大学出版社
出版日期:2015-01
ISBN:9787312035579
文件格式: pdf
标签: 粒子天体物理 物理 物理学 科技 物理學 天文 天体物理学 专业书
简介· · · · · ·
过去几十年来,基本粒子物理和天体物理两个领域之间的交叉研究日益紧密。《粒子天体物理》阐述了这一课题的背景及最新进展,适合高年级本科生和低年级研究生阅读,该书开始几章介绍了基本粒子的性质与相互作用,接着讨论了早期宇宙,包括暴胀、暗物质与暗能量、星系结构演化等.最后两章分别讨论宇宙线和恒星内部的粒子物理,粒子相互作用和宇宙大尺度演化之间的密切关联是贯穿于《粒子天体物理》的主题,《粒子天体物理》同时强调实验与理论的相互促进。
《粒子天体物理》是在几年前第1版的基础上扩展、更新而成的。在这个快速发展的研究领域,侧重点当然是放在最新进展方面.然而,也借这个机会重新组织了材料,并更详尽且大幅度地进行了阐述。
目录
译者序
第2版序
第1部分粒子和相互作用
第1章夸克与轻子及其相互作用
1.1概述
1.2夸克和轻子
1.3费米子和玻色子:自旋—统计关系,超对称
1.4反粒子
1.5基本的相互作用:玻色子的交换
1.6玻色子和费米子的耦合
1.7夸克—胶子等离子体
1.8相互作用截面
1.9基本粒子散射截面的例子
1.10衰变和共振态
1.11共振态的例子
1.12新粒子
1.13总结
习题
第2章相对论变换和等效原理
2.1狭义相对论中的坐标变换
2.2不变间隔和四矢量
2.3等效原理:引力场中的钟
2.4广义相对论
2.5史瓦西线元、史瓦西半径及黑洞
2.6质点引起的光的引力偏折(爱因斯坦星移)
2.7夏皮罗延迟
2.8轨道进动
2.9Robertson—Walker线元
2.10牛顿引力的修正?
2.11相对论运动学:四动量,多普勒效应
2.12有固定靶和碰撞束的加速器
习题
第3章守恒律、对称性以及粒子物理标准模型
3.1变换以及欧拉—拉格朗日方程
3.2转动
3.3宇称算符
3.4宇称守恒及内秉宇称
3.5弱相互作用中的宇称破坏
3.6螺旋度和螺旋度守恒
3.7电荷共轭不变性
3.8规范变换和规范不变性
3.9超弦
3.10电弱理论中的规范不变
3.11对称性自发破缺的希格斯机制
3.12跑动的耦合常数:弱电理论和量子色动力学与实验的比较
3.13规范理论中的真空结构
3.14CPT定理与CP和T对称
3.15中性K介子衰变中的CP破坏
3.16标准模型中的CP破坏:CKM矩阵
3.17总结
习题
第4章标准模型的拓展
4.1无中微子的双贝塔衰变
4.2中微子质量与味道振荡
4.3大统一理论:质子衰变
4.4大统一和中微子跷跷板机制
4.5等级与超对称
4.6总结
习题
第2部分早期宇宙
第5章膨胀宇宙
5.1哈勃膨胀
5.2奥伯斯佯谬
5.3弗里德曼方程
5.4能量密度源
5.5观测的能量密度
5.6宇宙的年龄和尺度
5.7减速参数:真空能/宇宙学常数的效应
5.8CMB辐射
5.9微波辐射的各向异性
5.10早期宇宙中的粒子和辐射
5.11光子和中微子密度
5.12辐射和物质时期:物质和辐射的退耦
5.13物质—辐射相等的时期
5.14总结
习题
第6章核合成和重子产生
6.1原初核合成
6.2大爆炸中的重子产生以及物质—反物质不对称
6.3大爆炸中的重子—光子之比
6.4Sakharov判据
6.5重子—反重子不对称:可能的情形
6.6总结
习题
第7章暗物质和暗能量组分
7.1概述
7.2星系和星系团中的暗物质
7.3引力透镜
7.4从引力透镜得到的暗物质证据
7.5引力透镜产生的放大效应:微引力透镜和MACHOs
7.6透镜概率:光深
7.7重子暗物质
7.8中微子
7.9轴子
7.10类轴子粒子
7.11弱相互作用大质量粒子
7.12期待的WIMP反应截面和事件率
7.13WIMP的实验搜寻
7.14暗能量:高红移超新星和大z值处的哈勃图
7.15真空能:卡西米尔效应
7.16宇宙学常数和暗能量中存在的问题
7.17总结
习题
第8章早期宇宙的结构形成
8.1概述
8.2星系和星系际的磁场
8.3视界和平坦性疑难
8.4暴胀
8.5混沌暴胀
8.6量子涨落和暴胀
8.7原初涨落谱
8.8大尺度结构:引力塌缩和金斯质量
8.9膨胀宇宙中的结构增长
8.10辐射时期涨落的演化
8.11从涨落谱得出的中微子质量的宇宙学极限
8.12物质主导时期涨落的增长
8.13CMB的温度涨落和各向异性
8.14各向异性的角谱:分布中的“声学峰”
8.15CMB各向异性的实验观测和解释
8.16宇宙微波辐射的偏振
8.17总结
习题
……
第3部分宇宙中的粒子和辐射
第2版序
第1部分粒子和相互作用
第1章夸克与轻子及其相互作用
1.1概述
1.2夸克和轻子
1.3费米子和玻色子:自旋—统计关系,超对称
1.4反粒子
1.5基本的相互作用:玻色子的交换
1.6玻色子和费米子的耦合
1.7夸克—胶子等离子体
1.8相互作用截面
1.9基本粒子散射截面的例子
1.10衰变和共振态
1.11共振态的例子
1.12新粒子
1.13总结
习题
第2章相对论变换和等效原理
2.1狭义相对论中的坐标变换
2.2不变间隔和四矢量
2.3等效原理:引力场中的钟
2.4广义相对论
2.5史瓦西线元、史瓦西半径及黑洞
2.6质点引起的光的引力偏折(爱因斯坦星移)
2.7夏皮罗延迟
2.8轨道进动
2.9Robertson—Walker线元
2.10牛顿引力的修正?
2.11相对论运动学:四动量,多普勒效应
2.12有固定靶和碰撞束的加速器
习题
第3章守恒律、对称性以及粒子物理标准模型
3.1变换以及欧拉—拉格朗日方程
3.2转动
3.3宇称算符
3.4宇称守恒及内秉宇称
3.5弱相互作用中的宇称破坏
3.6螺旋度和螺旋度守恒
3.7电荷共轭不变性
3.8规范变换和规范不变性
3.9超弦
3.10电弱理论中的规范不变
3.11对称性自发破缺的希格斯机制
3.12跑动的耦合常数:弱电理论和量子色动力学与实验的比较
3.13规范理论中的真空结构
3.14CPT定理与CP和T对称
3.15中性K介子衰变中的CP破坏
3.16标准模型中的CP破坏:CKM矩阵
3.17总结
习题
第4章标准模型的拓展
4.1无中微子的双贝塔衰变
4.2中微子质量与味道振荡
4.3大统一理论:质子衰变
4.4大统一和中微子跷跷板机制
4.5等级与超对称
4.6总结
习题
第2部分早期宇宙
第5章膨胀宇宙
5.1哈勃膨胀
5.2奥伯斯佯谬
5.3弗里德曼方程
5.4能量密度源
5.5观测的能量密度
5.6宇宙的年龄和尺度
5.7减速参数:真空能/宇宙学常数的效应
5.8CMB辐射
5.9微波辐射的各向异性
5.10早期宇宙中的粒子和辐射
5.11光子和中微子密度
5.12辐射和物质时期:物质和辐射的退耦
5.13物质—辐射相等的时期
5.14总结
习题
第6章核合成和重子产生
6.1原初核合成
6.2大爆炸中的重子产生以及物质—反物质不对称
6.3大爆炸中的重子—光子之比
6.4Sakharov判据
6.5重子—反重子不对称:可能的情形
6.6总结
习题
第7章暗物质和暗能量组分
7.1概述
7.2星系和星系团中的暗物质
7.3引力透镜
7.4从引力透镜得到的暗物质证据
7.5引力透镜产生的放大效应:微引力透镜和MACHOs
7.6透镜概率:光深
7.7重子暗物质
7.8中微子
7.9轴子
7.10类轴子粒子
7.11弱相互作用大质量粒子
7.12期待的WIMP反应截面和事件率
7.13WIMP的实验搜寻
7.14暗能量:高红移超新星和大z值处的哈勃图
7.15真空能:卡西米尔效应
7.16宇宙学常数和暗能量中存在的问题
7.17总结
习题
第8章早期宇宙的结构形成
8.1概述
8.2星系和星系际的磁场
8.3视界和平坦性疑难
8.4暴胀
8.5混沌暴胀
8.6量子涨落和暴胀
8.7原初涨落谱
8.8大尺度结构:引力塌缩和金斯质量
8.9膨胀宇宙中的结构增长
8.10辐射时期涨落的演化
8.11从涨落谱得出的中微子质量的宇宙学极限
8.12物质主导时期涨落的增长
8.13CMB的温度涨落和各向异性
8.14各向异性的角谱:分布中的“声学峰”
8.15CMB各向异性的实验观测和解释
8.16宇宙微波辐射的偏振
8.17总结
习题
……
第3部分宇宙中的粒子和辐射