Lepton Dipole Moments

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出版者:World Scientific Publishing Company
作者:Marciano, William J. 编
出品人:
页数:757
译者:
出版时间:2009-12-18
价格:$ 209.05
装帧:精装
isbn号码:9789814271837
丛书系列:
图书标签:
  • 粒子物理
  • 标准模型
  • 电弱理论
  • CP破坏
  • 新物理学
  • 精确测量
  • 偶极矩
  • 轻子
  • 高能物理
  • 理论物理
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具体描述

This book provides a self-contained description of the measurements of the magnetic dipole moments of the electron and muon, along with a discussion of the measurements of the fine structure constant, and the theory associated with magnetic dipole moments. Also included are the searches for a permanent electric dipole moment of the electron, muon, neutron and atomic nuclei. The related topic of the transition moment for lepton flavor violating processes, such as neutrinoless muon or tauon decays, and the search for such processes are included as well. The papers, written by many of the leading authors in this field, cover both the experimental and theoretical aspects of these topics.

好的,这是一份关于一本假设名为《Lepton Dipole Moments》的图书的详细图书简介,这份简介不包含该书的任何具体内容,而是着重于其可能的学科背景、研究意义、相关领域的前沿探索,旨在描述一个与该主题相关的、具有深度的学术著作应有的框架和价值。 --- 图书简介:超越标准模型的粒子物理学前沿探索:标准模型之外的探索与新物理学的景观 主题领域: 理论粒子物理学、实验高能物理学、量子场论、精密测量物理学 目标读者: 粒子物理学研究生、专业研究人员、对高能物理实验和未来加速器研究感兴趣的物理学教师和高级本科生。 字数: 约1500字 --- 导言:精密测量的驱动力与理论的疆界 在当代粒子物理学的宏伟图景中,标准模型(Standard Model, SM)无疑是描述已知基本粒子及其相互作用的最成功的理论框架。它以惊人的精度解释了电磁力、弱核力和强核力。然而,物理学家们深知,这个理论并非终极真理。它未能解释引力、暗物质、暗能量的本质,以及宇宙中物质-反物质不对称性的起源。 本书并非直接聚焦于已知的、由标准模型精确描述的物理现象,而是将目光投向了“缝隙”——那些标准模型预测与高精度实验测量之间存在的微小偏差,或是那些理论上存在但尚未被实验明确探测到的奇异过程。这些偏差和缺失的环节,正是通往“新物理学”(New Physics, NP)的门户。 本书旨在构建一个关于如何通过极端精确的粒子属性测量来探寻超出标准模型物理学的全面综述。它将探讨一系列关键的、高度敏感的物理量,它们被视为新物理学效应的“探针”。这些探针不仅是理论预测的试金石,更是未来下一代高精度实验(如未来对子和重子特性的精密测量项目)的驱动力。 第一部分:基础理论框架的审视与新物理学的动机 本书首先回顾了现代粒子物理学的基石,但其核心重点迅速转向了标准模型的局限性。这部分内容不会深入重复标准模型内部的细节,而是着重于: 1. 理论的“不完备性”与参数的微调问题: 详细分析标准模型中的自然性(Naturalness)问题,特别是希格斯玻色子质量的微调困境,以及如何通过引入更高能标的对称性或新的场来解决这些问题。 2. 规范不变性与有效场论(EFT)的视角: 从有效场论的角度重构标准模型,引入更高阶的算符,并讨论如何利用这些算符来参数化潜在的超出标准模型的作用。这为理解实验观测如何限制新物理参数空间提供了一个统一的数学语言。 3. 质量层级的挑战: 探讨普朗克尺度与电弱尺度的巨大差异,并分析理论上可能弥合这一鸿沟的机制,如超对称(Supersymmetry, SUSY)的初步概念框架(仅作为背景,不深入探讨其所有具体模型细节)。 第二部分:精密测量的“探针”:探索量子修正的宇宙 本书的核心价值在于系统地梳理了一系列极度依赖于高能、高阶量子修正的物理量。这些物理量在标准模型中已有精确的预测,但任何超出标准模型的微小修正都会以相对显著的方式体现出来。 1. 电子与μ子的量子电动力学修正: 这一部分将讨论极高精度的测量(如电子的反常磁矩 $g-2$)是如何反映了轻子圈图中所有未知的重粒子的影响。重点在于理解理论预测的计算难度和实验精度的演进,以及这种不一致性如何成为推动新物理研究的最强信号之一。书中将阐述高阶圈图计算中涉及到的非平凡数学技术,而非具体数值的推导。 2. 规范玻色子的性质与耦合: 探索如何通过对规范玻色子(W和Z玻色子)的衰变宽度、有效耦合常数(如 $Zgamma$ 耦合)的测量,来寻找新的、非标准的“三顶点”或“四顶点”相互作用。这关乎电弱对称性破缺机制的细节。 3. 费米子扇区的非标量耦合: 讨论如何通过对轻子家族内(如 $mu$ 子和 $ au$ 子)的特定衰变过程,来探测是否存在费米子与新物理标量或向量玻色子之间非标准的、可能破坏轻子普适性的耦合。例如,对某些特定衰变分支比的敏感性分析。 第三部分:未来实验的驱动力与新物理学的景观 本书的后半部分将视角转向未来,探讨下一代加速器和精密测量实验如何能够将这些探针的精度提高一个数量级,从而揭示那些目前隐藏在实验误差之下的新物理信号。 1. 线性对撞机与未来环形对撞机的潜力: 概述未来高能、高亮度对撞机(如未来的电子-正电子或质子-质子对撞机)在探测更高质量新物理标量或向量粒子方面的独特优势,特别是它们如何能更精确地测量基本耦合的本征值,而非仅仅依赖于高能散射的截面。 2. 非对撞机实验的互补性: 强调中微子物理学、μ子寿命测量、以及原子物理学在探测新物理方面的重要性。例如,探讨中微子质量项与标准模型之外的质量生成机制之间的潜在关联,以及如何通过高精度原子实验来寻找CP破坏的新来源。 3. 模型的约束与可检验性: 总结当前实验对主流“新物理学模型”(如某些版本的超对称模型、复合希格斯模型或扩展的规范场理论)施加的限制。重点在于“可检验性”——明确指出哪些理论预测(基于上述精密探针)是未来十年内实验物理学家必须去检验的关键领域。 结论:连接理论的优雅与实验的精确 本书的最终目标是为读者描绘一幅清晰的图景:在标准模型已达到其精确极限的今天,粒子物理学的研究焦点已经不可避免地转移到了最微小、最微妙的量子涨落和修正之中。通过对诸如轻子偶极矩等高度敏感的物理量的持续、近乎偏执的精密测量,物理学家们正以前所未有的方式探索自然界最深层的结构。本书提供了一个坚实的理论和实验框架,用以理解这些精密测量的深远意义,并指导未来的研究方向,以期发现超越我们现有知识的根本性新物理。

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读后感

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用户评价

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尽管我对《Lepton Dipole Moments》这本书还停留在“名副其实”的阶段,但单从书名所指向的领域,便足以让我感受到其学术深度和重要性。轻子偶极矩,这个词汇本身就散发出一种精确、微小且至关重要的气息。我推测,本书会深入探讨这一物理量在量子场论框架下的精确计算,以及它与基本粒子性质之间深刻的联系。作者或许会带领读者穿越复杂的数学公式和深刻的物理概念,去理解为什么测量轻子偶极矩如此关键,它又是如何成为检验我们对基本粒子相互作用理解是否完善的重要手段。想象中,书中不仅会有严谨的理论推导,还会穿插大量关于当前最尖端实验的介绍,那些为了捕捉那极其微弱的信号而设计的精巧仪器和巧妙方法,一定会令人叹为观止。这本书,对于那些致力于粒子物理学前沿研究的研究者来说,无疑是一份宝贵的财富,它可能揭示了我们对宇宙基本构成要素的认知边界,也为探索是否存在标准模型之外的新物理提供了重要的线索。它所代表的,是一种对真理的不懈追求,是对未知世界的勇敢探索,是对人类智慧的极致展现。

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虽然我尚未翻阅《Lepton Dipole Moments》这本书,但仅凭其书名就足以勾起我极大的好奇心。轻子偶极矩,这是一个在粒子物理学领域听起来就充满神秘色彩的词汇。我理解,它可能涉及到粒子在电磁场中的某些精细性质,这些性质的精确测量,往往是检验我们现有物理理论是否完备、是否需要修正的关键。可以预见,本书的作者必定是该领域的资深专家,他/她会以一种非常系统和深入的方式,向读者阐述这一概念的理论基础,从量子力学的基本原理出发,逐步构建起轻子偶极矩的理论模型。同时,我也猜测书中会大量篇幅介绍进行相关实验的精密技术和巧妙设计,因为精确测量这些微小的偶极矩,需要极其高超的实验手段。这本书无疑是为那些对基础物理有浓厚兴趣,并且愿意深入钻研的读者量身定做的。它可能是一次对微观世界深入骨髓的探索之旅,一次对物理学边界的不断拓展,一次对宇宙最基本构成要素的深刻洞察。单是想象书中可能包含的那些令人拍案叫绝的理论推演和实验设计,就足以让我对这本书充满了期待。

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对于《Lepton Dipole Moments》这本书,尽管我目前还无法就其具体内容给出详尽的评价,但其传递出的信息却着实令人着迷。它所聚焦的“轻子偶极矩”,本身就是一个极具挑战性且意义重大的物理概念。我曾接触过一些关于此领域的研究概述,深知其背后所蕴含的复杂性和精妙性。据说,本书的作者在这一领域有着深厚的积累和独到的见解,他/她可能会带领读者穿越量子场论的迷宫,深入理解基本粒子在电磁场中的行为,以及由此产生的微小但关键的偶极矩。我想象中,书中会充斥着令人惊叹的理论推导,以及对实验测量精度极限的孜孜不倦的追求。那些从事粒子物理研究的学者们,必然视此书为案头必备,因为它直接关系到对基本粒子相互作用的认知,以及对标准模型之外新物理的探测。这本书或许不仅仅是关于公式和定理的堆砌,更可能是一种思维方式的引导,一种探索未知、挑战极限的学术精神的体现。它吸引我的,是那种纯粹的科学探索精神,是对宇宙最深层规律的追寻,以及对人类智力极限的不断拓展。

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《Lepton Dipole Moments》这个书名,听起来就像是一扇通往宇宙最微观世界的大门。虽然我还没有机会亲身去领略书中的奥秘,但仅凭其名字所暗示的研究方向,就足以让我对它充满敬意。轻子偶极矩,这是一个在粒子物理学界极为重要的概念,它可能承载着揭示超越标准模型新物理的关键信息。我设想,本书的作者,一定是一位在该领域有着深厚学术造诣的学者,他/她会以极其严谨和清晰的笔触,向读者详细介绍轻子偶极矩的理论模型,包括各种可能贡献的粒子对偶极矩的影响,以及如何通过精确的计算来预测这些值。同时,我也推测书中会详尽地描述如何通过高精度的实验来测量这些微小的偶极矩,以及这些实验的进步如何不断地挑战理论的极限。这本书,大概率是一本汇集了最新理论进展和实验技术的权威著作,是任何对粒子物理学前沿研究感兴趣的人士不可或缺的参考。它所代表的,是对自然最深层规律的探索,是对未知世界的求索,是对人类智力边界的不断超越。

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一本涵盖了物理学前沿的鸿篇巨著,光凭其书名《Lepton Dipole Moments》就足以让人心生敬意。虽然我尚未有机会深入拜读,但仅从其在学术界的声望和作者的学术造诣来看,便知其分量非同小可。我曾听说,本书深入探讨了轻子偶极矩这一至关重要的物理量,它不仅是检验标准模型精确性的试金石,更是搜寻超越标准模型新物理学的窗口。想象一下,在书中,作者一定以严谨的逻辑和精妙的数学工具,为我们勾勒出轻子偶极矩的理论框架,从量子电动力学到希格斯机制,再到可能存在的超对称粒子或额外维度,每一个细节都被细致地剖析。而实验方面,我猜想书中也会详尽介绍各类高精度实验的原理、技术以及它们如何努力将实验测量的不确定度推向极致,以期捕捉到哪怕是最微弱的偏差。这不仅是一本纯粹的理论著作,更是一本连接理论与实验的桥梁。它所揭示的,或许是对宇宙基本粒子性质前所未有的深刻理解,也是对我们认识宇宙奥秘的一次重大飞跃。对于那些热爱探索物理世界奥秘、渴望站在科学前沿的读者来说,这本书无疑是一笔宝贵的精神财富,即便只是对其宏大叙事的想象,也足以激发无限的求知欲。

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