Hadrons and Quark-Gluon Plasma pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Jean Letessier

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2005-11

价格:USD 79.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521018234

丛书系列:

图书标签:

• 核物理
• 粒子物理
• 强子物理
• 夸克胶子等离子体
• 相对论性重离子碰撞
• 量子色动力学
• 高能物理
• 物质状态
• 相变
• 标准模型

好的，下面是关于一本名为《Hadrons and Quark-Gluon Plasma》的图书的详细简介，内容将着重于其核心主题，并避免任何关于AI生成或构思的痕迹。 --- 书名：Hadrons and Quark-Gluon Plasma 副标题：从强子结构到极端物质的统一视角 作者：[在此处填写作者姓名/机构] 出版社：[在此处填写出版社名称] --- 内容简介 《Hadrons and Quark-Gluon Plasma》是一部深度聚焦于强相互作用物理学核心领域的专著。本书旨在为理论物理学家、实验核物理学家以及高能物理研究人员提供一个全面而系统的知识框架，深入探讨强子（Hadrons）的内部结构、量子色动力学（QCD）的非微扰方面，以及在极端温度和密度条件下物质所展现的奇特状态——夸克-胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma, QGP）。 本书结构严谨，从基础理论出发，逐步深入到前沿研究领域，力求在理论深度与可读性之间取得平衡。全书共分为[X]个主要部分，涵盖了从基础概念到最新实验观测数据的广泛内容。 第一部分：强子的基础与结构 本部分奠定了理解强相互作用物质的基础。它首先回顾了标准模型中强相互作用的数学描述——量子色动力学（QCD）。重点阐述了QCD的渐近自由（Asymptotic Freedom）和夸克禁闭（Color Confinement）这两个核心特征，并讨论了这些特性如何解释了我们日常观测到的强子——如质子、中子（重子）和介子（Meson）的产生。 随后，本书详细剖析了强子的内部构成。这包括对价夸克（Valence Quarks）的描述，以及无名夸克（Sea Quarks）和胶子（Gluons）在决定强子性质中所扮演的关键角色。针对质子内部结构的研究，本书深入探讨了核子结构函数（Nucleon Structure Functions），特别是爱丁顿子（Parton Distribution Functions, PDFs）的定义、测量方法，以及它们如何通过深度非弹性散射（Deep Inelastic Scattering, DIS）实验进行检验。 理论模型方面，本书对比分析了描述强子内部动力学的各种工具，包括： 1. 组态空间模型（Constituent Quark Models）：用于解释强子的静止质量谱和某些低能激发态。 2. 格子QCD（Lattice QCD）：作为唯一能从第一性原理计算禁闭和质量谱的非微扰工具，本书详细介绍了格点方法，以及如何利用大型超级计算机对轻夸克和重夸克系统的性质进行精确计算。 第二部分：重夸克物理与粒子衰变 本部分将视角转向涉及重夸克（如粲夸克 $c$ 和底夸克 $b$）的系统。重点关注夸克物理学（Quarkonium Physics），包括$ ext{J}/psi$、$Upsilon$ 等粒子及其激发态。这些重夸克偶素（Quarkonia）被视为探测量子色动力学相图的“温度计”，因为它们的谱学特性对温度高度敏感。 书中详细阐述了重夸克偶素的产生、演化和衰变机制，特别是在高能碰撞中的行为。这部分内容也自然地过渡到对强子谱学（Hadron Spectroscopy）更精细的探究，包括对新发现的非传统强子，如四夸克态（Tetraquarks）和五夸克态（Pentaquarks）的分类和存在的理论依据。 第三部分：夸克-胶子等离子体 (QGP) 的形成与性质 本书的核心内容之一是深入探讨在极高能量密度下，物质如何从常规的强子物质转变为夸克-胶子等离子体。这一转变标志着QCD相图中相变或交叉点的临界行为。 1. QGP的理论描述： 本部分解释了QGP的特性，它被认为是一种由夸克和胶子自由移动的、高度去禁闭的态。书中详细讨论了描述QGP热力学性质的理论工具，例如基于有效场论（Effective Field Theories）的计算，以及对QCD格点模拟结果的分析。 2. 动力学与输运： 穿越QGP的散射过程是理解其粘滞性和输运性质的关键。本书讨论了玻尔兹曼输运方程（Boltzmann Transport Equation）在描述夸克和胶子在等离子体中传播时的应用。特别关注了夸克胶子平均场理论（Color-Electric Field Screening）和能量损失（Energy Loss）机制，如杰特（Jet）在介质中湮灭的现象。 3. 探测与实验观测： 书中详尽回顾了重离子碰撞实验（如RHIC和LHC）的设计目标和关键观测结果。核心实验信号的分析包括： 喷注（Jets）的淬火（Jet Quenching）：通过测量高能喷注强子产率的降低来推断等离子体的密度和粘滞性。 夸克偶素的融化（Quarkonium Suppression）：分析$ ext{J}/psi$等粒子在QGP形成区域的相对产量变化，以确定相变温度。 流体动力学（Hydrodynamics）的成功：讨论了如何使用完美流体模型来成功描述实验中观测到的显著的各向异性流（Elliptic Flow），从而推导出QGP极低的剪切粘滞度与熵密度之比 ($eta/s$)。 第四部分：展望与未来方向 本书的最后一部分聚焦于当前未解决的关键问题和未来的研究方向。这包括对临界终点（Critical End Point）的搜寻，即QCD相图中由二阶相变（交叉）过渡到正则相变的理论预测区域；以及对早期宇宙物质状态的精确建模，探究宇宙大爆炸后极早期阶段物质的演化过程。 《Hadrons and Quark-Gluon Plasma》不仅是深入学习QCD的教材，也是一份重要的参考资料，它汇集了从微观粒子结构到宏观集体行为的物理学见解，为读者理解物质在极端条件下的基本性质提供了坚实的理论和实验基础。本书强调了理论计算与世界级实验数据之间的紧密联系，是理解强相互作用物理不可或缺的资源。

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