Strangeness in Hadronic Matter pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:American Inst. of Physics

作者:Rafelski, Johann

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:2000-4-14

价格:USD 135.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781563964893

丛书系列:

图书标签:

• 核物理
• 强子物理
• 奇异物质
• 夸克-胶子等离子体
• 相对论重离子碰撞
• 非平衡态热力学
• 相变
• 临界现象
• QCD
• 布朗运动

好的，以下是一份关于《Strangeness in Hadronic Matter》的图书简介，内容完全基于对该主题的深入探讨和专业描述，旨在提供详尽且引人入胜的介绍，不包含任何自我提及或AI痕迹： 《奇异性在强子物质中：探索夸克-胶子等离子体、超核子与奇异夸克物质的物理边界》 本书简介 本书深入剖析了现代核物理学前沿领域中一个极具挑战性和吸引力的课题——强子物质内部奇异夸克（$s$夸克）的存在与影响。我们聚焦于奇异性如何塑造和改变核子、原子核乃至极端致密物质的性质，为读者勾勒出一幅从标准模型延伸至超越标准模型物理的宏大图景。 第一部分：强子物理学的基石与奇异性的引入 本书首先为读者奠定了理解强子物理学的理论基础。我们细致回顾了量子色动力学（QCD）的核心概念，包括渐近自由和夸克禁闭，并详述了费米子和玻色子在强子结构中的作用。随后，我们将焦点转向奇异性。$s$夸克作为第二代夸克，其质量介于轻的上夸克（$u$）和下夸克（$d$）与重夸克（$c, b$）之间，使其在核物质中的行为充满了微妙的相互作用和非平凡的动力学效应。 我们将探讨奇异夸克在不同能量和密度下的“有效质量”问题。在标准核物质中，奇异夸克主要以超核子（Hyperons）的形式出现，这些粒子如$Lambda, Sigma, Xi$ 包含了至少一个$s$夸克的结构。这些超核子的引入，对原子核的束缚能、电荷半径以及液滴模型参数产生了直接且可测量的影响。本书详细分析了超核子与核子之间的强相互作用势（$V_{YN}$），讨论了如何利用散射实验和束缚态数据来约束这些势能的细节，并特别关注了$Lambda$在核物质中扮演的“润滑剂”角色，即它们降低了核物质的饱和密度。 第二部分：极端条件下的奇异性：夸克-胶子等离子体（QGP） 本书的中心议题之一是奇异性在极端高温高密度环境下的行为，这是在重离子对撞实验（如RHIC和LHC）中被创造出来的状态——夸克-胶子等离子体（QGP）。QGP被认为是物质在早期宇宙或中子星内部的原始状态。 在QGP中，夸克和胶子被“解禁闭”，形成一个接近自由的量子场。奇异夸克在这一相变中的作用至关重要。由于$s$夸克的质量适中，它们的激发速率和在等离子体中的弛豫时间对理解QGP的输运性质（如粘滞系数和扩散常数）提供了关键的探针。我们将详细分析“奇异夸克过量”的现象——在重离子碰撞中，奇异夸克（尤其是$ar{s}$反奇异夸克）的产额相对于统计激励的预期值往往更高。本书阐述了这背后的物理机制，包括“奇异化”（Strangeness Enhancement）的动力学过程，以及如何利用$K^$介子、$phi$介子和奇异超核子的产生率来映射QGP的演化路径和温度。 我们还探讨了奇异性在探测QGP相图边界上的作用。通过对不同横向动量和快度分布的分析，本书展示了如何利用奇异粒子谱来确定临界终点（CEP）附近是否存在奇异性增强的区域，以及这是否指向了潜在的一阶相变或显著的量子临界行为。 第三部分：奇异物质与中子星的内核结构 本书的第三部分将理论物理的视角转向了天体物理的极端。中子星，作为宇宙中最致密的稳定天体，其内核的精确组成仍然是现代天体物理学的一大谜团。当核心物质的压力和密度超过标准核物质的饱和密度（$ ho_0$）数倍时，中子和质子可能会被“压散”，允许$s$夸克通过夸克跃迁过程有效地被生成，形成“奇异夸克物质”（Strange Quark Matter, SQM），或更准确地说，是“超核物质”（Hyperonized Matter）。 我们深入探讨了由夸克模型（如MIT Bag Model的扩展，或更先进的介子交换模型）对SQM的方程状态（EoS）的预测。奇异夸克的引入显著降低了费米能级，从而可能使SQM成为基态物质——这一著名的“奇异物质假说”（Strange Matter Hypothesis）。本书对比了以纯中子-质子-电子构成的中子星模型与包含了$Lambda, Sigma^-$甚至直接是夸克物质核心的理论模型在质量-半径关系上的差异。我们将评估当前天文观测数据——特别是对最大质量中子星的测量和引力波事件（如GW170817）的约束——如何限制了奇异物质的比例和硬度。 第四部分：前沿实验与未来展望 本书的最后一部分着眼于当前和未来的实验努力。在核物理方面，我们考察了JLab（特别是Fermilab E906/E1035实验）对固定靶实验中$s$夸克分布函数的测量进展，以及对超核子束缚能的更精确确定。在对撞物理方面，我们将讨论CERN的NICA项目和未来的高亮度LHC运行将如何提供更精细的奇异粒子流数据，以解析QGP的早期演化。 最后，本书展望了下一代实验（如电子离子对撞机EIC）在探测奇异物质动力学和结构方面的潜力，并讨论了如何通过理论模型的系统不确定性分析，缩小对奇异夸克物质性质的认知范围。 目标读者 本书面向具有扎实基础的理论物理、核物理和粒子物理专业学生、研究人员以及对极端物质状态感兴趣的工程师和天体物理学家。它要求读者熟悉相对论量子场论和标准模型的基本概念。通过本书，读者将获得对强子物质中奇异性这一关键要素的全面、深入且前沿的理解。

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