从数学观点看物理世界-基本粒子与统一场理论

内容简介

《从数学观点看物理世界：基本粒子与统一场理论》主要系统介绍由作者和汪守宏教授合作建立的关于基本粒子的弱子模型与耦合四种相互作用的统一场理论.这些物理结果是建立在这二人新发展的张量场正交分解、散度约束变分学以及统一场几何学理论的基础之上的.整个工作的特点是物理与数学高度统一、内在逻辑协调一致、结果简单明了.是，根据新的数学理论提出两个物理基本原理PID和PRI.由这两个原理可导出统一场方程，并在这个模型框架下推出大量与自然现象相吻合的物理结论。
　　《从数学观点看物理世界：基本粒子与统一场理论》适合于数学、理论物理学等专业的本科生、研究生以及相关领域的研究人员，既可作为研究生教材，也可作为科研参考书。

目录

第1章 理论物理基础
1.1 物理学的观念与方法
1.1.1 基本精神
1.1.2 普适性的原理
1.1.3 对称性的意义与作用
1.1.4 表象原理理论
1.2 对称性与变换群表示的张量
1.2.1 张量与对称性的关系
1.2.2 作用量的不变性
1.2.3 物理方程的协变性
1.2.4 Lorentz不变性原理
1.2.5 相对论作用量与动质能三角公式
1.3 相互作用经典理论
1.3.1 概况性介绍
1.3.2 引力场的广义相对论
1.3.3 电磁场Maxwell方程
1.3.4 强相互作用
1.3.5 弱相互作用
1.3.6 统一场理论介绍
1.4 量子物理基本知识
1.4.1 微观粒子的量子化
1.4.2 量子力学规则与原理
1.4.3 Bose子场的Klein-Gordon方程
1.4.4 Fermi子场的Dirac方程
1.4.5 Dirac旋量场与物质流
1.4.6 角动量规则
1.5 总结与评注

第2章 基本粒子物理
2.1 微观粒子的主要特征
2.1.1 粒子的类型
2.1.2 粒子与反粒子
2.1.3 微观运动的主要形式——衰变、散射与辐射
2.1.4 表征粒子身份的量子数
2.1.5 相互作用中的守恒律
2.1.6 粒子表
2.2 轻子的性质
2.2.1 轻子的衰变与轻子数守恒
2.2.2 带电轻子的反常磁矩
2.2.3 中微子及其振荡性质
2.2.4 轨道量子数及宇称
2.2.5 宇称守恒性在弱作用中的破坏
2.3 强子及其性质
2.3.1 强子的衰变与重子数守恒
2.3.2 核子与强子的同位旋
2.3.3 同位旋的用法
2.3.4 奇异数、超荷与Gell-Mann-Nishijima关系式
2.3.5 强子的量子数表
2.4 强子结构的夸克模型
2.4.1 强子分类的Gell-Mann-Neeman八重道
2.4.2 SU（N）群表示
2.4.3 SU（N）不可约表示的物理解释与Young图计算
2.4.4 Sakata的SU（3）方案
2.4.5 Gell-Mann-Zweig夸克模型
2.5 基本粒子的弱子模型
2.5.1 衰变意味着内部结构
2.5.2 基本粒子的理论基础
2.5.3 强作用势与弱作用势
2.5.4 弱子及其量子数
2.5.5 复合粒子的弱子构成
2.5.6 弱子禁闭与质量生成
2.5.7 关于弱子的量子规则
2.6 衰变机制
2.6.1 弱子交换
2.6.2 守恒律
2.6.3 衰变与散射的类型
2.6.4 复合粒子的衰变与散射
2.6.5 电子结构与韧致辐射机制
2.7 总结与评注
2.7.1 粒子物理基本问题及其解释
2.7.2 各章节的评注

第3章 规范理论与标准模型
3.1 Yang-Mills规范理论
3.1.1 电磁场的规范不变性
3.1.2 SU（N）的生成元表示
3.1.3 Yang-Mills作用量
3.1.4 规范不变性原理
3.2 弱作用衰变的跃迁概率
3.2.1 β衰变的Fermi理论
3.2.2 V-A理论
3.2.3 中间矢量Bose子理论与弱流的物理解释
3.2.4 Cabibo角
3.2.5 夸克弱流的CKM矩阵
3.3 GWS电弱理论
3.3.1 Glashow的U（1）×SU（2）方案
3.3.2 质量产生的Higgs机制
3.3.3 Weinberg-Salam作用量
3.3.4 U（1）×SU（2）电弱理论的场方程
3.3.5 物理结论与实验检验
3.3.6 存在的问题
3.4 量子色动力学（QCD）
3.4.1 色量子数与QCD作用量
3.4.2 胶子及其性质
3，4.3 夸克禁闭与渐近自由
3.4.4 色的数学理论——色代数
3.4.5 w*-色代数
3.4.6 亚原子的媒介子云结构
3.5 总结与评注

第4章 统一场几何学
4.1 几何概念的物理诠释
4.1.1 反映空间弯曲状态的量——Riemann度量
4.1.2 物理场与向量丛
4.1.3