粒子物理導論（翻譯版原書第2版）

譯者序
原書第1版前言
原書第2版前言
公式和常數粒子數據
引言1

第1章 基本粒子物理歷史介紹9
1 1經典時代（1897—1932）9
1 2光子（1900—1924）10
1 3介子（1934—1947）12
1 4反粒子（1930—1956）14
1 5中微子（1930—1962）16
1 6奇異粒子（1947—1960）20
1 7八重態（1961—1964）23
1 8誇克模型（1964）26
1 9十一月革命及其以后（1974—1983
和1995）29
1 10矢量中間玻色子（1983）32
1 11標准模型（1978—2012）?33

第2章 基本粒子動力學42
2 1四種力42
2 2量子電動力學（QED）43
2 3量子色動力學（QCD）47
2 4弱作用51
2 4 1中性51
2 4 2帶電53
2 4 3誇克54
2 4 4W和Z的弱耦合和電磁耦合56
2 5衰變和守恆定律57
2 6統一方案60

第3章 相對論運動學64
3 1洛倫茲變換64
3 2四矢量66
3 3能量和動量69
3 4碰撞71
3 4 1經典碰撞72
3 4 2相對論碰撞72
3 5例子和應用73

第4章 對稱性82
4 1對稱性、群和守恆定律82
4 2角動量85
4 2 1角動量的相加87
4 2 2自旋1/289
4 3味對稱性92
4 4分立對稱性97
4 4 1宇稱97
4 4 2電荷共軛102
4 4 3CP103
4 4 4時間反演和TCP定理107

第5章 束縛態116
5 1薛定諤方程116
5 2氫原子118
5 2 1精細結構119
5 2 2蘭姆位移121
5 2 3超精細分裂122
5 3正電子偶素123
5 4誇克偶素125
5 4 1粲偶素126
5 4 2底偶素127
5 5輕誇克介子129
5 6重子131
5 6 1重子波函數132
5 6 2磁矩137
5 6 3質量139

第6章 費曼算法144
6 1衰變和散射144
6 1 1衰變率144
6 1 2截面145
6 2黃金規則148
6 2 1衰變的黃金規則149
6 2 2散射的黃金規則151
6 3玩具理論的費曼規則153
6 3 1A的壽命155
6 3 2A+A→B+B散射156
6 3 3高階圖157
第7章量子電動力學163
7 1狄拉克方程163
7 2狄拉克方程的解166
7 3雙線性協變量170
7 4光子172
7 5QED的費曼規則175
7 6例子177
7 7喀什米爾竅門180
7 8截面和壽命183
7 9重整化188

第8章 誇克的電動力學和色動力學199
8 1e+e-碰撞中的強子產生199
8 2電子?質子彈性散射202
8 3色動力學的費曼規則206
8 4色因子209
8 4 1誇克和反誇克210
8 4 2誇克和誇克211
8 5QCD中的對湮滅213
8 6漸進自由216

第9章 弱作用224
9 1帶電輕子的弱作用224
9 2繆子衰變226
9 3中子衰變230
9 4π介子衰變235
9 5誇克的帶電弱作用237
9 6中性弱作用240
9 7電弱統一247
9 7 1手征費米子態247
9 7 2弱同位旋和超核250
9 7 3電弱混合252

第10章 規范理論259
10 1經典粒子力學的拉格朗日體系259
10 2相對論場論中的拉氏量260
10 3局域規范不變性262
10 4楊?米爾斯理論265
10 5色動力學268
10 6費曼規則270
10 7質量項272
10 8對稱性自發破缺274
10 9希格斯機制276

第11章 中微子振盪283
11 1太陽中微子問題283
11 2振盪285
11 3證實287
11 4中微子質量289
11 5混合矩陣290

第12章 最后：下面是什麼？294
12 1希格斯玻色子294
12 2大統一297
12 3物質/反物質不對稱性300
12 4超對稱、弦和額外維302
12 4 1超對稱302
12 4 2弦303
12 5暗物質/暗能量304
12 5 1暗物質304
12 5 2暗能量305
12 6結論306

附錄 310
附錄A 狄拉克Delta函數310
附錄B 衰變率和截面313
B 1衰變313
B 2截面314
附錄C 泡利和狄拉克矩陣315
C 1泡利矩陣315
C 2狄拉克矩陣315
附錄D 費曼規則（樹圖）316
D 1外線316
D 2傳播子317
D 3頂角因子317
索引320