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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Hubbs, Stephen A. (EDT)

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:

价格:169

装帧:HRD

isbn号码:9781402039362

丛书系列:

图书标签:

• Riverbank Filtration
• Hydrology
• Groundwater
• Water Resources
• Water Quality
• Environmental Science
• Civil Engineering
• Sustainable Water Management
• Hydrogeology
• Filtration

好的，这是一份关于一本名为《Riverbank Filtration Hydrology》的图书的详细简介，该简介旨在介绍一本内容完全不涉及河岸过滤水文学的图书，其内容将聚焦于其他领域，并力求细节丰富，风格自然。 --- 《高阶粒子物理学：超对称的几何结构与量子场论的新范式》 导言：探索物质的终极尺度与对称性之美 本书《高阶粒子物理学：超对称的几何结构与量子场论的新范式》深入探讨了现代物理学前沿——高能粒子物理学中最为复杂和前沿的课题。它不仅仅是对标准模型（Standard Model, SM）的简单回顾，而是着眼于超越标准模型的物理学（Beyond the Standard Model, BSM），特别是引入超对称性（Supersymmetry, SUSY）后，物理规律如何从根本上发生变革。全书的基调是理论的严谨性与数学的优雅性相结合，旨在为研究生和资深研究人员提供一个理解和应用尖端理论工具的综合性平台。 第一部分：标准模型的局限与超对称的引入 第一章：标准模型的遗留问题与物理学家的视野 本章首先批判性地审视了标准模型，聚焦于其在解释中微子质量、暗物质和暗能量等宇宙学观测现象方面的不足。我们将详细分析层次结构问题（Hierarchy Problem），即为什么希格斯玻色子质量远低于普朗克尺度，这一核心矛盾是如何驱动物理学家寻求新物理的。对规范耦合常数的精确测量数据被用于推断出新物理现象的可能能标。 第二章：超对称的基本代数结构 超对称性是本书的核心基石。本章从数学基础出发，详细构建了超代数（Superalgebra）的结构，包括费米子和玻色子之间易于交换和反对易交换关系的明确定义。我们引入了超空间（Superspace）的概念，并阐述了如何通过引入新的 Grassmann 变量来构建超场（Superfields）。重点解析了狄拉克方程和保罗-拉蒂诺夫方程（Pauli-Latinoff Equation）在超对称框架下的推广形式，即超引力学方程的简化版本。 第三章：超对称的破缺机制 纯粹的超对称必须被某种机制破坏，以解释为什么我们在低能尺度上尚未观察到质量相同的超对称伴侣粒子（Sparticles）。本章系统地分类和分析了主要的超对称破缺机制。非微扰破缺（如 Affleck-Dine 机制）与微扰破缺（如隐藏扇区/可见扇区耦合）被进行对比。详细讨论了最小超对称标准模型（Minimal Supersymmetric Standard Model, MSSM）中的所有潜在的微扰软破缺项，并讨论了这些项如何影响CP破坏（CP Violation）的产生，特别是对味（Flavor）结构的约束。 第二部分：几何与拓扑在量子场论中的应用 第四章：共形场论与对偶性 本部分将视角转向更抽象的几何结构。共形场论（Conformal Field Theory, CFT）因其在理解临界现象和全息原理中的核心作用而被深入剖析。我们详细研究了二维 CFT 的 Virasoro 代数，并阐述了它如何与物理系统的尺度不变性相关联。随后，我们将引入S对偶性（S-duality）和T对偶性（T-duality），重点分析了它们如何在不同理论之间建立非平凡的映射关系，暗示了隐藏在看似不同理论背后的统一性。 第五章：弦论中的D-膜与拓扑不变量 虽然本书主要关注粒子物理，但我们必须引入弦论作为理解量子引力和场论深层联系的工具。本章聚焦于D-膜（Dirichlet-branes）的概念，特别是它们如何提供解决强耦合问题的有效手段。通过研究 D3 膜上的有效场论，我们将探讨如何利用拓扑荷（Topological Charges）来计算特定场论的低能有效作用量，并展示如何通过计算特定陈数（Chern Numbers）来确定玻色子化（Bosonization）的精确结果。 第六章：规范/引力对偶性（AdS/CFT）的严格推导 规范/引力对偶性，即 AdS/CFT 对应，被视为量子场论与量子引力之间最成功的桥梁。本章采取一种从基础出发的推导方式，首先建立反德西特空间（Anti-de Sitter Space, AdS）的度规，并详细展示如何通过布兰德尔-德维尔理论（Brandel-DeVries Theory，一种虚拟的、用于讲解 AdS/CFT 的简化模型）来类比说明边界CFT中的算符如何对应于体AdS空间中的引力子激发。我们将特别关注如何使用页码积分（Page-Writhe Integral）来计算边界CFT中的相关函数。 第三部分：唯象学与未来实验的展望 第七章：MSSM 粒子谱的精确计算与探测挑战 理论推导最终需要与实验数据对接。本章专注于 MSSM 框架下超对称粒子的能谱预测，特别是中微子质量的产生机制——See-Saw 机制的超对称延伸。我们详细讨论了 LFV (Lepton Flavor Violation) 过程的理论预期上限，并将其与 LHC（大型强子对撞机）和未来的 ILC（国际直线加速器）实验中对超伙伴粒子（如超轻子、超夸克）的搜索窗口进行交叉比对。 第八章：暗物质的候选者：中性子与WIMP的动力学 在超对称理论中，最轻的超对称粒子（Lightest Supersymmetric Particle, LSP）通常是稳定的，并成为暗物质的理想候选者。本章详细分析了 LSP 粒子（如中微子或中性微子）的冻结（Freeze-out）和冻结（Freeze-in）机制。通过求解玻尔兹曼输运方程，我们推导出适用于 WIMP（弱相互作用重粒子）的宇宙学丰度公式，并与普朗克卫星的观测结果进行精确匹配，从而限定了超对称参数空间的可行区域。 第九章：先进研究方向：非最小模型与高维理论 最后，本书展望了超越 MSSM 的前沿研究。我们探讨了引入额外的规范群（如 $U(1)_X$）的扩展超对称模型，以及它们如何解释希格斯粒子的质量微调问题。此外，我们还简要介绍了II 型弦理论中的 T 理论，以及它如何暗示了一种在能量尺度上更为统一的物理图像，为未来十年粒子物理的理论突破指明了方向。 --- 适用读者对象： 本书适合拥有扎实的量子场论和高等数学基础的研究生、博士后研究人员以及致力于理论粒子物理和弦理论研究的学者。阅读本书需要对群论、微分几何和经典场论有深入的理解。

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