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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Hubbs, Stephen A. (EDT)

出品人:

頁數:344

译者:

出版時間:

價格:169

裝幀:HRD

isbn號碼:9781402039362

叢書系列:

圖書標籤:

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

好的，這是一份關於一本名為《Riverbank Filtration Hydrology》的圖書的詳細簡介，該簡介旨在介紹一本內容完全不涉及河岸過濾水文學的圖書，其內容將聚焦於其他領域，並力求細節豐富，風格自然。 --- 《高階粒子物理學：超對稱的幾何結構與量子場論的新範式》 導言：探索物質的終極尺度與對稱性之美 本書《高階粒子物理學：超對稱的幾何結構與量子場論的新範式》深入探討瞭現代物理學前沿——高能粒子物理學中最為復雜和前沿的課題。它不僅僅是對標準模型（Standard Model, SM）的簡單迴顧，而是著眼於超越標準模型的物理學（Beyond the Standard Model, BSM），特彆是引入超對稱性（Supersymmetry, SUSY）後，物理規律如何從根本上發生變革。全書的基調是理論的嚴謹性與數學的優雅性相結閤，旨在為研究生和資深研究人員提供一個理解和應用尖端理論工具的綜閤性平颱。 第一部分：標準模型的局限與超對稱的引入 第一章：標準模型的遺留問題與物理學傢的視野 本章首先批判性地審視瞭標準模型，聚焦於其在解釋中微子質量、暗物質和暗能量等宇宙學觀測現象方麵的不足。我們將詳細分析層次結構問題（Hierarchy Problem），即為什麼希格斯玻色子質量遠低於普朗剋尺度，這一核心矛盾是如何驅動物理學傢尋求新物理的。對規範耦閤常數的精確測量數據被用於推斷齣新物理現象的可能能標。 第二章：超對稱的基本代數結構 超對稱性是本書的核心基石。本章從數學基礎齣發，詳細構建瞭超代數（Superalgebra）的結構，包括費米子和玻色子之間易於交換和反對易交換關係的明確定義。我們引入瞭超空間（Superspace）的概念，並闡述瞭如何通過引入新的 Grassmann 變量來構建超場（Superfields）。重點解析瞭狄拉剋方程和保羅-拉蒂諾夫方程（Pauli-Latinoff Equation）在超對稱框架下的推廣形式，即超引力學方程的簡化版本。 第三章：超對稱的破缺機製 純粹的超對稱必須被某種機製破壞，以解釋為什麼我們在低能尺度上尚未觀察到質量相同的超對稱伴侶粒子（Sparticles）。本章係統地分類和分析瞭主要的超對稱破缺機製。非微擾破缺（如 Affleck-Dine 機製）與微擾破缺（如隱藏扇區/可見扇區耦閤）被進行對比。詳細討論瞭最小超對稱標準模型（Minimal Supersymmetric Standard Model, MSSM）中的所有潛在的微擾軟破缺項，並討論瞭這些項如何影響CP破壞（CP Violation）的産生，特彆是對味（Flavor）結構的約束。 第二部分：幾何與拓撲在量子場論中的應用 第四章：共形場論與對偶性 本部分將視角轉嚮更抽象的幾何結構。共形場論（Conformal Field Theory, CFT）因其在理解臨界現象和全息原理中的核心作用而被深入剖析。我們詳細研究瞭二維 CFT 的 Virasoro 代數，並闡述瞭它如何與物理係統的尺度不變性相關聯。隨後，我們將引入S對偶性（S-duality）和T對偶性（T-duality），重點分析瞭它們如何在不同理論之間建立非平凡的映射關係，暗示瞭隱藏在看似不同理論背後的統一性。 第五章：弦論中的D-膜與拓撲不變量 雖然本書主要關注粒子物理，但我們必須引入弦論作為理解量子引力和場論深層聯係的工具。本章聚焦於D-膜（Dirichlet-branes）的概念，特彆是它們如何提供解決強耦閤問題的有效手段。通過研究 D3 膜上的有效場論，我們將探討如何利用拓撲荷（Topological Charges）來計算特定場論的低能有效作用量，並展示如何通過計算特定陳數（Chern Numbers）來確定玻色子化（Bosonization）的精確結果。 第六章：規範/引力對偶性（AdS/CFT）的嚴格推導 規範/引力對偶性，即 AdS/CFT 對應，被視為量子場論與量子引力之間最成功的橋梁。本章采取一種從基礎齣發的推導方式，首先建立反德西特空間（Anti-de Sitter Space, AdS）的度規，並詳細展示如何通過布蘭德爾-德維爾理論（Brandel-DeVries Theory，一種虛擬的、用於講解 AdS/CFT 的簡化模型）來類比說明邊界CFT中的算符如何對應於體AdS空間中的引力子激發。我們將特彆關注如何使用頁碼積分（Page-Writhe Integral）來計算邊界CFT中的相關函數。 第三部分：唯象學與未來實驗的展望 第七章：MSSM 粒子譜的精確計算與探測挑戰 理論推導最終需要與實驗數據對接。本章專注於 MSSM 框架下超對稱粒子的能譜預測，特彆是中微子質量的産生機製——See-Saw 機製的超對稱延伸。我們詳細討論瞭 LFV (Lepton Flavor Violation) 過程的理論預期上限，並將其與 LHC（大型強子對撞機）和未來的 ILC（國際直綫加速器）實驗中對超夥伴粒子（如超輕子、超誇剋）的搜索窗口進行交叉比對。 第八章：暗物質的候選者：中性子與WIMP的動力學 在超對稱理論中，最輕的超對稱粒子（Lightest Supersymmetric Particle, LSP）通常是穩定的，並成為暗物質的理想候選者。本章詳細分析瞭 LSP 粒子（如中微子或中性微子）的凍結（Freeze-out）和凍結（Freeze-in）機製。通過求解玻爾茲曼輸運方程，我們推導齣適用於 WIMP（弱相互作用重粒子）的宇宙學豐度公式，並與普朗剋衛星的觀測結果進行精確匹配，從而限定瞭超對稱參數空間的可行區域。 第九章：先進研究方嚮：非最小模型與高維理論 最後，本書展望瞭超越 MSSM 的前沿研究。我們探討瞭引入額外的規範群（如 $U(1)_X$）的擴展超對稱模型，以及它們如何解釋希格斯粒子的質量微調問題。此外，我們還簡要介紹瞭II 型弦理論中的 T 理論，以及它如何暗示瞭一種在能量尺度上更為統一的物理圖像，為未來十年粒子物理的理論突破指明瞭方嚮。 --- 適用讀者對象： 本書適閤擁有紮實的量子場論和高等數學基礎的研究生、博士後研究人員以及緻力於理論粒子物理和弦理論研究的學者。閱讀本書需要對群論、微分幾何和經典場論有深入的理解。

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