Physics and Applications of High Brightness Electron Beams pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Rosenzweig, James (EDT)/ Travish, Gil (EDT)/ Serafini, Luca (EDT)

出品人:

页数:564

译者:

出版时间:

价格:128

装帧:HRD

isbn号码:9789812387264

丛书系列:

图书标签:

• Electron Beams
• High Brightness Beams
• Accelerator Physics
• Beam Physics
• Free Electron Lasers
• X-ray Sources
• Synchrotron Radiation
• Plasma Physics
• Materials Science
• Medical Physics

好的，这是一份针对一本名为《Physics and Applications of High Brightness Electron Beams》之外的其他主题的、详尽的图书简介，力求内容丰富且自然流畅。 --- 《跨越时空的旅人：量子力学与宇宙演化前沿》 一部探索微观实在与宏观结构之间深刻联系的深度研究专著 作者： [此处可插入虚构的、具有权威性的作者信息，例如：张伟，陈丽华] 出版社： [虚构出版社名称，例如：恒星动力学出版社] ISBN： [虚构ISBN] 图书概述 《跨越时空的旅人：量子力学与宇宙演化前沿》并非聚焦于粒子加速器或现代电子束技术，而是深入探讨了理论物理学的两大支柱——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）与广义相对论（General Relativity, GR）在极端条件下的交汇点，特别是它们如何共同描绘了宇宙起源、黑洞内部结构以及暗物质与暗能量的本质。 本书旨在为高年级本科生、研究生以及专业研究人员提供一个全面、严谨且富有启发性的视角，审视当前物理学界面临的最具挑战性的问题。我们相信，要理解宇宙的终极命运，必须掌握从普朗克尺度到宇宙学尺度的物理学语言。 核心内容模块 本书内容结构严谨，分为四个相互关联的宏大章节： 第一部分：量子场论的再审视与新发展 (Revisiting and Advancing Quantum Field Theory) 本部分将我们带回量子力学的核心，但超越了非相对论的范畴，聚焦于现代粒子物理学的基础——量子场论。 1. 从薛定谔方程到狄拉克方程与泡利方程： 详细阐述了将狭义相对论纳入量子力学框架的必要性，深入剖析了费米子和玻色子的相对论性描述。重点讨论了自旋的内在起源及其与洛伦兹对称性的关系。 2. 路径积分表述与有效场论（EFT）： 区别于传统的哈密顿或拉格朗日量形式，本书强调了费曼路径积分在计算复杂相互作用和处理非微扰问题中的强大能力。我们详细探讨了EFT框架如何帮助我们在不同能标下构建有效的理论模型，有效地将高能物理的复杂性“屏蔽”掉，使得低能现象的计算变得可行。 3. 重整化群的深层意义： 不仅仅是消除无穷大，重整化群（RG）被视为描述物理系统在不同尺度下行为变化的“地图”。本章通过精确的模型（如XY模型、伊辛模型）来阐释临界现象与RG流之间的深刻联系，为理解物质在相变过程中的行为奠定基础。 4. 规范场论与标准模型的回顾： 对电弱理论的规范群 $SU(2)_L imes U(1)_Y$ 及其自发对称性破缺机制进行深入的数学推导，确保读者对希格斯机制的理解扎实可靠。 第二部分：广义相对论的几何学与动力学 (Geometry and Dynamics of General Relativity) 本部分将视角扩展至宇宙的宏观结构，探讨引力如何被理解为时空自身的几何性质。 1. 爱因斯坦场方程的严格解法： 本章细致地分析了爱因斯坦方程的张量形式，并详细求解了若干关键的、具有物理意义的真空解和物质解，包括：史瓦西解（非旋转黑洞）、克尔解（旋转黑洞）的几何特性、以及弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规在各向同性、均匀宇宙模型中的应用。 2. 奇点定理与时空边界： 基于彭罗斯-霍金奇点定理，我们探讨了黑洞形成过程中时空必然会遇到的不可避免的终止点。同时，引入了共形边界理论（Conformal Boundary Theory）的概念，探讨信息在黑洞视界上的处理问题。 3. 引力波天文学的理论基础： 从线性化引力理论出发，推导出引力波的四极辐射公式。重点分析了双星系统（如双中子星、黑洞对）的并合过程，并将理论预测的波形与LIGO/Virgo等探测到的实际数据进行比对分析。 第三部分：量子引力探索：黑洞热力学与信息悖论 (Quantum Gravity Probes: Black Hole Thermodynamics and Information Paradox) 这是本书最具挑战性、也最引人入胜的部分，探讨了当微观与宏观理论必须同时适用时的物理学前沿。 1. 贝肯斯坦-霍金热力学： 详细介绍了黑洞熵的概念，并从热力学第一定律到第二定律的类比，推导出霍金面积定理。讨论了黑洞视界上量子场论的半经典处理（例如计算霍金辐射的温度）。 2. 信息丢失悖论的严峻性： 阐述了标准量子力学（幺正性）与半经典引力（信息被吸入黑洞后消失）之间的根本矛盾。我们系统梳理了信息悖论的各种潜在解决方案，包括火墙假说、软毛（Soft Hair）理论等。 3. AdS/CFT 对偶与引力全息原理： 深入剖析了马尔达西那-萨格纳（Maldacena）提出的反德西特空间/共形场论（AdS/CFT）对偶。解释了该对偶如何提供一个“非引力的”量子场论描述来等效地处理具有引力的量子理论，它是目前解决量子引力问题最有希望的数学工具之一。 第四部分：暗物质、暗能量与宇宙学中的量子效应 (Quantum Effects in Cosmology: Dark Sector) 本书的收尾部分关注宇宙学中最大的谜团，并考察量子效应在其中扮演的角色。 1. 暴胀理论的量子涨落： 从暴胀（Inflation）模型出发，解释了早期宇宙如何通过量子涨落（Inflaton场上的微小扰动）产生结构（原初密度扰动）。推导了微波背景辐射（CMB）的温度和偏振各向异性谱的理论预测公式。 2. 暗能量的宇宙学常数问题： 探讨了量子场论计算出的真空能密度与观测到的宇宙学常数之间惊人的 $10^{120}$ 倍的差异，这是理论物理学中最大的数值不一致之一。我们讨论了景观理论（Landscape Theory）和其他解决该问题的尝试。 3. 修正引力理论的视角： 简要回顾了诸如 $f(R)$ 引力、张量-矢量-标量引力（TeVeS）等试图在不引入新粒子的前提下解释暗能量和暗物质效应的替代理论框架，并评估了它们在当前观测限制下的前景。 本书的特色 跨学科的深度整合： 本书成功地将高能物理的微观细节与宇宙学和广义相对论的宏观结构编织在一起，而非将它们视为孤立的领域。 数学推导的严谨性： 每一个关键概念都伴随着完整的数学推导过程，强调物理图像与数学工具的统一。 前沿问题的聚焦： 大量篇幅致力于讨论尚未解决的重大难题，如信息悖论、暗物质的粒子性质以及对量子引力的具体模型（如圈量子引力、弦论的低能近似）的批判性分析。 目标读者群：物理学、天体物理学及数学物理专业的研究生和高级研究人员。对理解宇宙起源、黑洞物理以及现代理论物理的极限挑战感兴趣的专业人士。

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