Ebook: Теория взаимодействий частиц

ОГЛАВЛЕНИЕ: Предисловие (3). Глава I. Основные понятия (5). § 1. Частицы и взаимодействия (5). Область и объекты исследования (5). «Элементарность» частиц (6). Характеристики частиц (6). Квантовые свойства частиц (7). Взаимопревращаемость частиц (9). Законы сохранения (9). Типы взаимодействий (10). § 2. Квантовые поля (12). Классическое поле (12). Квантование (13). Квантовые поля (14). Взаимодействие квантовых полей (15). § 3. Симметрии и группы преобразований (18). Пространственно-временные н внутренние симметрии (18). Определение группы. Подгруппы (19). Абелевы н неабелевы группы (20). Группы Ли (20). Группа V (1) (21). Матричные представления (22). Специальные унитарные группы (22). Представления (23) Глава II. Этапы развития основных представлений (27). § 4. Закладка фундамента (27). Релятивизация квантовой механики (27). Квантовая теория излучения (29). Античастицы (30). Квантовые волновые поля (31). Формулировка квантовой электродинамики (32). Модель Ферми (33). Модель Юкавы (34). § 5. Становление квантовой электродинамики (34). Ультрафиолетовые расходимости (34). Ковариантная теория возмущений для 5-матрицы (36). Создание теории перенормировок (37). Успехи квантовой электродинамики (37). Ультрафиолетовая асимптотика (38). Ренормгруппа в КЭД (39). § 6. Проблематика 50-х годов (39). СРТ-теорема и нарушение четности (39). Нарушенные симметрии (41). V - А модель слабых взаимодействий (43). Проблемы сильных взаимодействий (43). Аналитические методы (44). § 7. Аксиоматические и аналитические методы (46). Аксиоматический подход (46). Дисперсионные соотношения (47). Аналитический подход (49). Применения аналитического метода (50). Полюса Редже (51). Правила сумм (52). Квазипотенциальное уравнение (53). § 8. От кварков к квантовой хромодинамике (53). Составные модели (53). SU(3)-симметрия и кварки (54). Цвет (56). Партоиы (59). § 9. Калибровочные поля и взаимодействия (60). Поля Янга - Миллса (60). Квантование (62). Массивные векторные поля и эффект Хиггса (62). Электрослабые взаимодействия (63). Перенормировка (63). Асимптотическая свобода и квантовая хромодииамика (63). Калибровочные взаимодействия (64). Глава III. От перенормировок к реиормгруппе (66). § 10. Ковариантиая теория возмущений (66). Постановка задачи (66). Матрица рассеяния (67). Правила Фейнмана (68). Аксиоматическая схема Боголюбова (70). § 11. Расходимости и перенормировки (71). Ультрафиолетовые расходимости (71). Регуляризация (73). Перенормировки в квантовой электродинамике (74). § 12. Теория перенормировок (76). Классификация расходимостей (76). Перенормируемость (78). Перенормировки без контрчленов (80). Поверхностные расходимости (81). § 13. Ренормализационная группа (81). Эффективные константы связи (81). Ренормиивариантность (83). Ренормгруппа (84). Метод ренормгруппы (85). Асимптотическая свобода и «нуль-заряд» (86). Глава IV. Локальные симметрии и их нарушение (89). § 14. Калибровочные поля (89). Локальные фазовые преобразования (89). Электромагнитное поле (90). Поля Янга - Миллса (92). Континуальный интеграл (95). Квантовое поле Янга - Миллса (96). § 15. Спонтанное нарушение симметрии (97). Пример из механики (97). Примеры из квантовой статистики (97). Случай теории поля (98). Эффект Хиггса (101). Глава V. Теория электрослабого взаимодействия (104). § 16. Современный статус квантовой электродинамики (104). Аномальный магнитный момент электрона (104). Другие эффекты (105). Заключение (106). § 17. Слабое взаимодействие с промежуточным бозоном (106). Токи и взаимодействие Ферми (106). Промежуточный бозон (109). Проблема перенормируемости (110). § 18. Модель Вайнберга - Салама - Глэшоу (111). Выбор калибровочной группы (111). Физическая структура (112). Сравнение с экспериментом (113). Аномалии и кварковое расширение (114). Поколения (115). Глава VI. Квантовая хромодинамика (117). § 19. Составная структура адронов (117). Глубоконеупругое рассеяние лептонов на адронах (117). Партонная модель (47). Кварки и глюоны (118). Кварк-глюонное взаимодействие и асимптотическая свобода (119). § 20. Калибровочная теория взаимодействия кварков и глюонов (120). Цветовая симметрия кварков (120). Лагранжиан взаимодействия (120). Эффективная константа связи (121). Экспериментальный статус КХД (123). Взаимодействие на больших расстояниях (125). § 21. Непертурбативные методы в квантовой хромодинамике (126). 1/Nc-разложение (127). Вакуумные конденсаты и правила сумм (127). КХД на решетке (128). Глава VII. Гипотетические модели взаимодействий (132). § 22. Идея объединения взаимодействий (132). Стандартная модель (132). Повышение степени симметрии с ростом энергии (133). Эффективные константы связи в стандартной модели (133). Гипотеза о слиянии эффективных коистант (134). Новая симметрия и ее нарушение (134). § 23. Модели Великого объединения (136). Структура SU(5)-модели (136). Распад протона (138). Нейтрон-антинейтронные осцилляции (139). Монополи (140). Ограниченность моделей Великого объединения (141). § 24. Супертеории (142). Суперсимметрия (142). Суперсимметричные калибровочные теории (143). Супергравитация (144). Компактификация «лишних» измерений (145). Суперструны (147). § 25. Общий взгляд на КТП (148). Характер эволюции КТП (148). Усложнение математического аппарата (150). Абстракция и наглядность (151). Список рекомендованной литературы (153). Аннотация издательства: Книга содержит изложение истории развития и современного состояния теории взаимодействий элементарных частиц. Основная задача книги - дать картину развития квантовой теории поля в виде, доступном для физиков, не работающих в этой области. Наряду с очерком хронологического развития основных представлений дано изложение теории перенормировок и ренормгруппы, калибровочных теорий, модели электрослабых взаимодействий и квантовой хромодинамики, новейших областей исследования, связанных с объединением всех взаимодействий и суперсимметрией. Для студентов, аспирантов и научных работников различных физических специальностей, интересующихся проблемами теории элементарных частиц.