POLECAMY
Książka jest wyjątkową pozycją, która zawiera omówienie wszystkich aspektów współczesnej fizyki cząstek elementarnych i łączy teorię z wynikami ostatnich eksperymentów, w tym z odkryciem bozonu Higgsa. Zawiera kompleksowy i samodzielny opis modelu standardowego fizyki cząstek elementarnych, przeznaczony dla studentów kierunków ścisłych studiów licencjackich i magisterskich.
Teoria fizyczna została zaprezentowana w prosty sposób, łącznie z matematycznym wyprowadzeniem krok po kroku. W pełni opracowane przykłady umożliwiają studentom powiązanie teorii matematycznej z wynikami współczesnych eksperymentów fizyki cząstek elementarnych. Zadania zamieszczone na końcach rozdziałów posortowane są według stopnia trudności i umożliwiają głębsze zrozumienie tematu.
Rok wydania | 2023 |
---|---|
Liczba stron | 578 |
Kategoria | Fizyka jądra atomowego i cząstek elementarnych |
Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
Tłumaczenie | Piotr Fabijańczyk |
ISBN-13 | 978-83-01-23095-1 |
Numer wydania | 1 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Współczesna rzeczywistość w wybranych...
do koszyka
Współczesna powieść dla dzieci i...
do koszyka
Współczesna architektura proekologiczna
do koszyka
Spis treści
Przedmowa XIII | |
Podziękowania XVI | |
1. Wstęp | 1 |
1.1. Model standardowy fizyki cząstek elementarnych | 1 |
1.2. Oddziaływanie cząstek z materią | 13 |
1.3. Eksperymenty w wielkim zderzaczu | 22 |
1.4. Pomiary w akceleratorach cząstek | 26 |
Podsumowanie | 28 |
Zadania | 28 |
2. Podstawowe pojęcia | 31 |
2.1. Jednostki stosowane w fizyce cząstek | 31 |
2.2. Szczególna teoria względności | 34 |
2.3. Nierelatywistyczna mechanika kwantowa | 41 |
Podsumowanie | 55 |
Zadania | 56 |
3. Szybkości rozpadu i przekroje czynne | 59 |
3.1. Złota reguła Fermiego | 59 |
3.2. Przestrzeń fazowa i normalizacja funkcji falowej | 61 |
3.3. Rozpady cząstek | 67 |
3.4. Przekroje czynne oddziaływania | 70 |
3.5. Różniczkowy przekrój czynny | 74 |
Podsumowanie | 79 |
Zadania | 80 |
4. Równanie Diraca | 82 |
4.1. Równanie Kleina-Gordona | 82 |
4.2. Równanie Diraca | 84 |
4.3. Gęstość prawdopodobieństwa i prąd prawdopodobieństwa | 87 |
4.4. *Spin i równanie Diraca | 88 |
4.5. Forma kowariantna równania Diraca | 91 |
4.6. Rozwiązania równania Diraca | 94 |
4.7. Antycząstki | 98 |
4.8. Stany spinu i skrętności | 106 |
4.9. Wewnętrzna parzystość fermionów Diraca | 110 |
Podsumowanie | 113 |
Zadania | 114 |
5. Oddziaływanie poprzez wymianę cząstek | 116 |
5.1. Teoria zaburzeń pierwszego i drugiego rzędu | 116 |
5.2. Diagramy Feynmana i cząstki wirtualne | 121 |
5.3. Wprowadzenie do QED | 123 |
5.4. Zasady Feynmana dla QED | 126 |
Podsumowanie | 129 |
Zadania | 130 |
6. Anihilacja elektron–pozyton | 131 |
6.1. Obliczenia w teorii zaburzeń | 131 |
6.2. Anihilacja elektron–pozyton | 133 |
6.3. Spin w anihilacji elektron–pozyton | 142 |
6.4. Chiralność | 143 |
6.5. *Techniki oparte na śladach | 147 |
Podsumowanie | 159 |
Zadania | 160 |
7. Rozpraszanie elastyczne elektron–proton | 163 |
7.1. Badanie struktury protonu | 163 |
7.2. Rozpraszanie Rutherforda i Motta | 164 |
7.3. Czynnik postaci | 169 |
7.4. Relatywistyczne rozpraszanie elastyczne elektron–proton | 171 |
7.5. Równanie Rosenblutha | 175 |
Podsumowanie | 179 |
Zadania | 180 |
8. Rozpraszanie głęboko nieelastyczne | 182 |
8.1. Rozpraszanie nieelastyczne elektron–proton | 182 |
8.2. Rozpraszanie głęboko nieelastyczne | 188 |
8.3. Rozpraszanie elektron–kwark | 190 |
8.4. Model kwark–parton | 194 |
8.4.3. Walencyjność i morze kwarków | 201 |
8.5. Rozpraszanie elektron–proton w zderzaczu HERA | 204 |
8.6. Pomiary funkcji rozkładu partonów | 207 |
Podsumowanie | 208 |
Zadania | 209 |
9. Symetrie i model kwarków | 211 |
9.1. Symetrie w mechanice kwantowej | 211 |
9.2. Symetria zapachu | 215 |
9.3. Łączenie kwarków w bariony | 219 |
9.4. Funkcje falowe barionów w stanie podstawowym | 223 |
9.5. Izospinowa reprezentacja antykwarków | 225 |
9.6. Symetria zapachu SU(3) | 227 |
Podsumowanie | 243 |
9.7. *Uzupełnienie: inne spojrzenie na symetrię zapachu | 243 |
Zadania | 244 |
10. Chromodynamika kwantowa (QCD) | 246 |
10.1. Lokalna zasada cechowania | 246 |
10.2. Kolor w QCD | 249 |
10.3. Gluony | 252 |
10.4. Uwięzienie koloru | 253 |
10.5. Biegnąca stała sprzężenia αS i swoboda asymptotyczna | 257 |
10.6. QCD w anihilacji elektron–pozyton | 264 |
10.7. Współczynniki koloru | 268 |
10.8. Ciężkie mezony i potencjał koloru w QCD | 276 |
10.9. Zderzenia hadron–hadron | 279 |
Podsumowanie | 287 |
Zadania | 288 |
11. Oddziaływanie słabe | 290 |
11.1. Oddziaływanie słabe przez prądy naładowane | 290 |
11.2. Parzystość | 290 |
11.3. Struktura V–A oddziaływania słabego | 295 |
11.4. Chiralna struktura oddziaływania słabego | 298 |
11.5. Propagator bozonu W | 300 |
11.6. Skrętność w rozpadzie pionu | 303 |
11.7. Eksperymentalne dowody na sprzężenie V–A | 308 |
Podsumowanie | 308 |
Zadania | 309 |
12. Słabe oddziaływanie leptonów | 311 |
12.1. Uniwersalność leptonowa | 311 |
12.2. Rozpraszanie neutrin | 313 |
12.3. Eksperymenty z rozpraszaniem neutrin | 323 |
12.4. Funkcje strukturalne w oddziaływaniach neutrin | 326 |
12.5. Rozpraszanie elektron–proton przez prądy naładowane | 328 |
Podsumowanie | 331 |
Zadania | 332 |
13. Neutrina i oscylacje neutrin | 333 |
13.1. Zapachy neutrin | 333 |
13.2. Neutrina słoneczne | 335 |
13.3. Masowe i słabe stany własne | 341 |
13.4. Oscylacje neutrin o dwóch zapachach | 343 |
13.5. Oscylacje neutrin z trzema zapachami | 347 |
13.6. Eksperymenty z oscylacją neutrin | 356 |
13.7. Eksperymenty reaktorowe | 358 |
13.8. Eksperymenty z neutrino z długą linią bazową | 363 |
13.9. Ogólny zarys | 365 |
Podsumowanie | 366 |
Zadania | 367 |
14. Łamanie symetrii CP i słabe oddziaływania hadronowe | 370 |
14.1. Łamanie symetrii CP we wczesnym Wszechświecie | 370 |
14.2. Oddziaływania słabe kwarków | 371 |
14.3. Macierz CKM | 374 |
14.4. Układ neutralnego kaonu | 377 |
14.5. Oscylacje dziwności | 390 |
14.6. Fizyka mezonów B | 401 |
14.7. Łamanie symetrii CP w Modelu Standardowym | 409 |
Podsumowanie | 411 |
Zadania | 412 |
15. Unifikacja elektrosłaba | 415 |
15.1. Właściwości bozonów W | 415 |
15.2. Grupa cechowania oddziaływania słabego | 421 |
15.3. Unifikacja elektrosłaba | 425 |
15.4. Rozpady bozonu Z | 431 |
Podsumowanie | 433 |
Zadania | 433 |
16. Testowanie Modelu Standardowego | 435 |
16.1. Rezonans Z | 435 |
16.2. Wielki zderzacz elektronów i pozytonów | 441 |
16.3. Właściwości bozonu W | 450 |
16.4. Korekty pętli kwantowej | 456 |
16.5. Kwark górny | 458 |
Podsumowanie | 464 |
Zadania | 465 |
17. Bozon Higgsa | 468 |
17.1. Zasadność istnienia bozonu Higgsa | 468 |
17.2. Lagranżjan w kwantowej teorii pola | 469 |
17.3. Lokalna niezmienniczość cechowania | 475 |
17.4. Masy cząstek | 477 |
17.5. Mechanizm Higgsa | 478 |
17.6. Właściwości bozonu Higgsa | 496 |
17.7. Odkrycie bozonu Higgsa | 499 |
Podsumowanie | 503 |
17.8. *Uzupełnienie: masy neutrin | 503 |
Zadania | 506 |
18. Model standardowy i nie tylko | 509 |
18.1. Model standardowy | 509 |
18.2. Otwarte pytania w fizyce cząstek elementarnych | 511 |
18.3. Posłowie | 520 |
Dodatek A. Funkcja delta Diraca | 522 |
A.1. Definicja funkcji delta Diraca | 522 |
A.2. Transformata Fouriera funkcji delta | 523 |
A.3. Funkcja delta funkcji | 524 |
Dodatek B. Równanie Diraca | 525 |
B.1. Moment magnetyczny fermionu Diraca | 525 |
B.2. Kowariancja równania Diraca | 528 |
B.3. Prąd czterowektorowy | 530 |
Zadania | 532 |
Dodatek C. Hadrony o małej masie | 533 |
Dodatek D. Stany polaryzacji bozonu cechowania | 536 |
D.1. Klasyczny elektromagnetyzm | 536 |
D.2. Stany polaryzacji fotonu | 538 |
D.3. Stany polaryzacji masywnych cząstek o spinie 1 | 539 |
D.4. Sumy polaryzacji | 541 |
Dodatek E. Twierdzenie Noether | 547 |
Zadanie | 549 |
Dodatek F. Nieabelowa teoria cechowania | 550 |
Bibliografia | 556 |
Dalsza lektura | 558 |
Skorowidz | 560 |