Particles, Sources, And Fields, Volume 3 (Advanced Book Classics) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Westview Press

作者:Julian Schwinger

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:1998-11-05

价格:USD 56.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780738200552

丛书系列:Advanced Books Classics

图书标签:

• Schwinger
• 物理
• QFT
• 物理学
• 粒子物理学
• 场论
• 电动力学
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• 理论物理学

《微观世界的奥秘：粒子、源项与场的精深探索》 本书（指读者咨询的图书，但此处为生成不包含该图书内容的简介）是一部深刻剖析物理学基本组成单元的学术专著，它以严谨的逻辑、详实的推导和精美的数学语言，带领读者深入理解构成我们宇宙的粒子、能量的源头以及无处不在的场。这本书并非泛泛而谈，而是专注于那些构成了现代物理学基石的关键概念，并进一步探讨了它们之间错综复杂而又和谐统一的关系。 第一部分：微观粒子的世界——基本构成与相互作用 本书的开篇，我们将聚焦于构成物质的基本粒子。这不仅仅是对标准模型中夸克、轻子等粒子的罗列，而是对其内在属性、量子数以及它们如何遵循特定的对称性规则进行深刻阐述。读者将了解到，每一个粒子都不是孤立存在的，它们拥有独特的质量、自旋、电荷以及其他量子特性，这些特性决定了它们在宇宙中的行为方式。 我们不仅会回顾那些已被充分认识的基本粒子，还会深入探讨它们之间的基本相互作用。这包括了四种基本力：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用以及引力相互作用。本书将以量子场论的视角，深入解析这些相互作用是如何通过交换特定的玻色子（如胶子、W/Z玻色子、光子）来实现的。我们将详细阐述量子电动力学（QED）和量子色动力学（QCD）的核心思想，以及它们如何在实验中得到验证。对于弱相互作用，本书将剖析其在粒子衰变和中微子物理学中的关键作用，以及对称性破缺在此过程中扮演的角色。 此外，本书还将触及一些更具前沿性的粒子物理概念。例如，对于中微子物理学的最新进展，包括中微子质量的起源、中微子振荡的机制以及其在宇宙学中的潜在影响，都将进行细致的分析。本书还会探讨希格斯机制的精妙之处，解释粒子如何通过与希格斯场相互作用而获得质量，以及希格斯玻色子的发现对标准模型的意义。对于那些仍在探索中的粒子，例如超对称粒子、暗物质粒子候选者（如弱相互作用大质量粒子 WIMP）等，本书也会提供理论上的框架和实验搜寻的思路，引导读者思考粒子物理学未来的发展方向。 第二部分：能量的源泉——多样的物理源项 “源项”这个概念在物理学中扮演着至关重要的角色，它代表了能量、动量、电荷等物理量的产生或注入。本书的第二部分将系统性地探讨不同物理场景下的各类源项，揭示它们在塑造物理现象中的核心作用。 首先，我们将深入研究电磁学中的源项。这包括了各种电荷分布（点电荷、线电荷、面电荷、体电荷）如何产生电场，以及电流密度如何产生磁场。本书将运用麦克斯韦方程组，详细推导在不同边界条件和源分布下的电磁场解，并探讨电磁波的产生、传播与吸收。我们将分析像天体辐射、加速带电粒子等实际物理过程中的电磁源，并解释它们如何在宏观和微观层面产生影响。 接着，本书将目光投向量子场论中的“源项”。在量子场论的框架下，粒子可以被视为场的激发，而场的源则可以理解为与该场相互作用的实体。我们将探讨狄拉克方程和克莱因-戈登方程中的源项，它们分别描述了费米子和标量场的产生与湮灭。此外，对于杨-米尔斯理论等非阿贝尔规范场论，本书将分析其独特的源项性质，以及这些源项如何导致量子色动力学中夸克和胶子的行为。 核物理中的源项也占有重要篇章。本书将分析核反应中的能量释放机制，例如裂变和聚变反应。我们将探讨放射性衰变过程中粒子的产生，以及这些衰变过程的源项如何影响物质的演化。对于天体物理中的核反应，如恒星内部的核聚变，本书将分析其作为能量源，驱动恒星的生命周期，并解释它们如何在宇宙演化中扮演关键角色。 最后，本书还将探讨更抽象的物理源项。例如，在广义相对论中，物质和能量的分布（能量-动量张量）就是时空曲率的源。本书将探讨黑洞、中子星等致密天体的形成和演化，分析它们如何作为引力源影响时空的几何结构。对于宇宙学，本书将分析早期宇宙中的物质和能量密度如何决定了宇宙的膨胀历史和结构形成。 第三部分：场的统一性与涨落——从宏观到微观的场论视角 场的概念是现代物理学的核心支柱之一，它将粒子、相互作用以及时空结构有机地联系起来。本书的第三部分将从宏观和微观两个层面，深入探讨场的本质、行为以及它们在宇宙中的统一性。 我们将从经典场论出发，回顾电场、磁场、引力场等宏观场的数学描述。本书将详细阐述牛顿万有引力定律如何被爱因斯坦的广义相对论所取代，以及引力场如何被理解为时空的弯曲。我们将分析麦克斯韦方程组在描述电磁场中的威力，以及其在波动光学和相对论电动力学中的应用。 随后，本书将重点转向量子场论，这是理解基本粒子和它们之间相互作用的理论基础。我们将深入解析量子场的概念，解释场的量子化过程，以及粒子如何被视为场的激发。本书将详细介绍标量场、旋量场、矢量场以及张量场等不同类型的量子场，并阐述它们分别对应哪些类型的粒子。 我们将探讨场的“涨落”这一重要概念。在量子场论中，真空并非空无一物，而是充满了不断产生和湮灭的虚粒子对，这种被称为“真空涨落”的现象对许多物理过程都至关重要。本书将分析真空涨落如何导致了例如卡西米尔效应、真空极化等现象，以及它们在精密测量和理论计算中的意义。 此外，本书还将探讨场的“统一性”。从早期电和磁的统一，到电磁力和弱力的电弱统一，再到大统一理论（GUT）和弦理论对引力与其他相互作用的统一尝试，本书将梳理物理学家们在追求更深层次统一理论过程中的思想演进和理论构建。我们将分析不同理论框架下场的相互联系，以及它们如何在一个更普适的框架下得到解释。 本书还将讨论场的拓扑性质，例如在量子场论中出现的拓扑缺陷，如畴壁、涡旋和磁单极子。这些拓扑结构在宇宙学和凝聚态物理学中都扮演着重要的角色，例如在早期宇宙的相变过程中，以及在超导和超流体等现象中。 结论 总而言之，这部著作旨在为读者提供一个全面而深刻的物理学基础。它不仅仅是一本知识的集合，更是一次思维的训练，引导读者掌握理解微观世界运行规律的工具和方法。通过对粒子、源项和场的精细梳理，读者将能够更清晰地认识到我们所处宇宙的本质，理解那些驱动其演化的基本力量，并为进一步探索更深层次的物理奥秘打下坚实的基础。本书适合于物理学专业的研究生、博士后以及对粒子物理、量子场论、宇宙学和天体物理等领域有浓厚兴趣的科研人员和高级学者。

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