Dark Matter In Astroparticle and Particle Physics, Dark 2007 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Volker Klapdor-kleingrothaus, Hans (EDT)/ Lewis, Geraint F. (EDT)

出品人:

页数:700

译者:

出版时间:

价格:1969.00 元

装帧:

isbn号码:9789812814340

丛书系列:

图书标签:

• 暗物质
• 天体物理
• 粒子物理
• 暗物质粒子
• 宇宙学
• 高能物理
• 引力
• 探测器
• 实验物理
• 理论物理

好的，下面是为您撰写的一份图书简介，内容完全围绕粒子物理学和天体粒子物理学的核心概念展开，但避开了“暗物质”这一主题，旨在展现一个宏大而完整的物理学图景。 --- 宇宙的基石与微观的律动：粒子物理学与天体物理学的交汇点 一部深入探索物质基本构成、能量转换奥秘以及宇宙演化驱动力的前沿著作。 本书旨在为读者构建一个从最小尺度到最大尺度的、连贯而精密的物理学图景。我们不再仅仅将物理学视为相互孤立的领域，而是将其视为一个统一的框架，用以解答“我们由什么构成？”以及“宇宙如何运作？”这两个终极问题。本书聚焦于标准模型（Standard Model）的完整阐释，以及引力与量子力学的桥接所带来的深刻洞见，特别是对高能宇宙现象的理论建模与观测验证。 第一部分：标准模型的精炼与突破 本部分将全面梳理我们目前对基本粒子及其相互作用的理解——即粒子物理学的“圣经”——标准模型。 1. 量子场论的基石 (Quantum Field Theory Foundations)： 我们将从量子场论的基本原理出发，探讨费米子（如夸克和轻子）与玻色子（规范玻色子和希格斯玻色子）的数学描述。重点解析洛伦兹协变性和局域规范对称性如何不可避免地导出电磁力、弱核力和强核力的精确规范群结构。 2. 强相互作用的奥秘：量子色动力学 (QCD)： 深入解析夸克与胶子之间通过色荷传递的强核力。本书将详尽阐述渐近自由（Asymptotic Freedom）的深刻含义及其对高能对撞实验结果的解释力，同时剖析夸克禁闭（Confinement）现象，解释为什么我们只能观测到强子（如质子和中子），而非自由夸克。我们将讨论手征对称性的自发破缺，这是理解核子质量起源的关键。 3. 电弱统一的优雅 (Electroweak Unification)： 详细考察电磁相互作用和弱相互作用如何在一个统一的框架内被描述。重点讨论希格斯机制（Higgs Mechanism）在赋予规范玻色子（W和Z玻色子）质量方面的核心作用，并分析费米子质量的起源。我们将探讨弱相互作用的宇称宇称不守恒（Parity Violation）这一反直觉的特性及其在宇宙早期物质-反物质不对称性形成中的潜在关联。 4. 超越标准模型的前沿探索 (Beyond the Standard Model Horizons)： 标准模型并非终极理论。本部分将概述当前物理学面临的主要挑战，包括中微子的质量、引力子的缺失以及对强相互作用描述的局限性。我们将介绍如超对称性（Supersymmetry, SUSY）等理论框架的动机和基本预测，并讨论其在未来实验中可能被检验的途径。 第二部分：极端环境下的高能天体物理学 本部分将视角转向宇宙的宏大尺度，考察那些能量远超地球上任何粒子加速器所能达到的极端物理过程。 1. 宇宙射线与高能粒子加速器 (Cosmic Rays and Extreme Acceleration)： 探讨宇宙中最为活跃的源头，例如超新星遗迹、活动星系核（AGN）以及伽马射线暴（GRBs）。我们将分析费米加速机制在这些环境中如何将粒子加速至接近光速，并讨论如何通过探测超高能宇宙射线来推断其源头和传播路径中的磁场结构。 2. 活跃星系核与喷流的物理学 (Physics of AGN Jets)： 深入研究位于星系中心的超大质量黑洞如何通过吸积盘的磁场重联作用，向外喷射出相对论性等离子体喷流。我们将结合电动力学和磁流体力学（MHD）模型，解释这些喷流如何成为宇宙中观测到的最亮、能量最高的持续辐射源。 3. 中微子天文学的窗口 (The Neutrino Window)： 中微子因其极弱的相互作用能力，成为穿透星际和星系尘埃的理想信使。本书将介绍当前大型中微子探测器（如冰立方、超级神冈）的原理，并着重讨论高能天体中微子的产生机制（如加速器模型、碰撞模型），它们如何为我们揭示隐藏在电磁波谱背后的高能物理活动。 4. 引力波与时空动力学 (Gravitational Waves and Spacetime Dynamics)： 随着探测技术的成熟，引力波天文学已成为新一代探索工具。本部分将讨论双中子星并合和黑洞并合等极端事件所产生的时空涟漪的理论预测。重点分析引力波信号如何编码了致密天体本身的内部结构（如方程的状态）以及时空几何的非线性特性。 第三部分：宇宙学与粒子物理学的深层联系 本部分聚焦于宇宙早期，即普朗克时期到暴胀时期，粒子物理定律如何决定了我们今天所观测到的宇宙结构。 1. 早期宇宙的热史与核合成 (Cosmic Thermal History and Nucleosynthesis)： 详细描述宇宙从极热、致密状态演化到冷却、物质主导阶段的过程。我们将精确模拟大爆炸核合成（BBN），计算出轻元素（氢、氦、锂）的丰度，并将其与现代观测进行比对，以此检验粒子物理参数的有效性。 2. 暴胀理论的粒子物理学诠释 (Particle Interpretations of Inflation)： 暴胀理论是解决宇宙视界问题和扁平性问题的核心框架。本书将探讨不同尺度的场（如“暴胀子”）如何驱动时空指数膨胀。我们将重点分析暴胀理论的量子涨落如何被“冻结”并成为后来宇宙中结构形成（如星系团）的种子。 3. 重子不对称性：物质的胜利 (Baryon Asymmetry: The Triumph of Matter)： 解释为什么今天的宇宙几乎完全由物质构成，而非物质与反物质的等量混合。我们将从萨哈罗夫条件（Sakharov Conditions）出发，探讨如重子生成（Baryogenesis）理论，特别是与CP破坏相关的机制，如何导致了微小的初始物质过剩，并最终形成了可见的恒星和星系。 结语：未竟的统一之路 本书在对现有知识进行系统梳理的同时，也着重强调了物理学前沿正在酝酿的变革。它是一份对当前物理学成就的全面回顾，更是一份对未来探索方向的清晰指引，鼓励读者以跨学科的视角，去理解宇宙这一最宏大、也最微小的实验场。 ---

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