具体描述
This revised and updated edition of a highly relevant monograph describes fascinating recent progress in the field of chaos, stability, and instability of semiconductor lasers. Applications and future prospects are discussed in detail. The book emphasizes the various dynamics induced in semiconductor lasers by optical and electronic feedback, optical injection, and injection current modulation. Recent results of both theoretical and experimental investigations are presented.
好的，这是一本关于高能物理学的图书简介，它与“半导体激光器”这一主题完全无关。 书名：《夸克与胶子：粒子物理学的边界探索》 作者： 艾伦·雷诺兹 博士 出版社： 普林斯顿大学出版社 内容简介 《夸克与胶子：粒子物理学的边界探索》是一部全面深入、面向专业研究人员和高年级本科生的著作，旨在系统梳理和前沿解析我们宇宙最基本物质结构——强子内部世界的复杂性。本书不侧重于宏观现象或工程应用，而是聚焦于理论物理学的核心挑战：如何精确描述夸克和胶子在不同能量尺度下的相互作用。 本书的核心叙事围绕着量子色动力学（QCD）展开。QCD是描述强相互作用力的标准模型的基础理论。作者首先从规范场论的基石出发，详细阐述了非阿贝尔规范群SU(3)的数学结构，并清晰地勾勒出QCD的拉格朗日量及其对称性。 第一部分：渐进自由与夸克-胶子等离子体 本书的开篇部分深入探讨了QCD最引人注目的特性之一：渐进自由（Asymptotic Freedom）。通过对微扰QCD（pQCD）的深入分析，作者详细介绍了跑动耦合常数（Running Coupling Constant）的概念，并解释了费曼图在计算高阶修正中的应用。这部分内容不仅涵盖了标准的量化技术，还拓展到精确计算对撞机实验中关键截面（如$mathrm{Z}$玻色子和希格斯玻色子产生）的理论预测。 紧接着，作者将焦点转向了极端条件下的物质状态。在极高的温度和密度下（例如早期宇宙或重离子对撞机中），强子结构被“熔化”，形成夸克-胶子等离子体（QGP）。本书用大量篇幅分析了描述QGP输运性质的理论工具，包括热场论（Thermal Field Theory）和非微扰方法，特别是如何利用格点QCD（Lattice QCD）的成果来确定QGP的相变温度和输运系数（如剪切粘滞度）。 第二部分：非微扰物理与夸克禁闭 本书的挑战性与深度主要体现在对非微扰QCD的探讨上。在低能强子尺度，微扰论失效，必须依赖更强大的工具。作者详细回顾了解决夸克禁闭（Quark Confinement）这一核心问题的各种尝试和进展。 一个重要章节专门献给了格点QCD（Lattice QCD）。从域离散化、作用量构造到蒙特卡洛模拟，本书提供了详尽的数值计算方法论。读者将了解到如何利用有限格点上的动力学模拟，计算出轻子和夸克的质量谱，特别是对强子质量（如质子和中子）的精确提取。同时，本书也探讨了格点模拟在计算夸克电荷密度和核子结构函数方面的最新成果。 此外，非微扰方法还包括低能有效场论（EFT）。作者系统地介绍了手征微扰论（Chiral Perturbation Theory, $chi$PT），用于描述低能夸克和介子（如 $pi, K$ 介子）的相互作用。通过对阶数展开的精妙处理，读者可以理解如何从QCD的基本原理推导出低能现象的有效描述。 第三部分：结构函数与核子内部 本书的第三部分关注的是强子内部的精细结构，特别是结构函数（Parton Distribution Functions, PDFs）的研究。PDFs描述了在高速运动的强子内部，夸克和胶子所携带的动量分布。 作者详细阐述了如何通过DGLAP方程（Dokshitzer-Gribov-Lipatov-Altarelli-Parisi方程）来描述PDFs在能量尺度变化下的演化。这部分内容与核物理及高能对撞实验的解读紧密相关。书中包含了对晶格微扰论（Forward Physics）的讨论，以及如何利用全球拟合（Global Fitting）技术整合实验数据，从而精确确定PDFs。 更进一步，本书探讨了超越一维动量分布的描述——广义偏振结构函数（Generalized Parton Distributions, GPDs）。GPDs提供了关于核子内部空间分布和角动量结构的第一张“图像”。作者解释了如何通过DVCS（Deeply Virtual Compton Scattering）等实验过程，关联到GPDs的物理可观测性，并介绍了苯环模型（Parton Model）到更精确的彩旋子模型（Helicity Model）的演变。 本书特色 《夸克与胶子》的叙事逻辑严谨，从微观的基本理论推导到宏观的实验可观测性，层层递进。它不回避复杂的数学工具，如路径积分、重整化群流，并辅以大量的示意图和详细的推导步骤，确保读者能够掌握从原理到计算的全过程。本书不仅是理论物理研究的参考手册，也是渴望深入理解强相互作用力本质的物理学家的必备读物。它代表了当代粒子物理学在理解物质基本构成方面所达到的理论高度。 目标读者： 粒子物理学、核物理学、理论物理学领域的博士研究生、博士后研究员以及相关领域的资深科研人员。 ISBN-13: 978-0691198765 页数: 928页 装帧: 精装
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