Проблема элементарных частиц относится к числу наиболее актуальных в современной физике. Эта область физики развивается в настоящее время особенно интенсивно; именно здесь делаются все новые и новые открытия.
Настоящая книга написана известным физиком-теоретиком К. Нищиджимой на основе лекционного курса для студентов Иллинойсского университета (США).
В этой книге систематически изложены современные методы теоретического описания свойств элементарных частиц в форме достаточно простой, чтобы не только уяснить физические принципы и освоить математический аппарат, но и научиться применять его.
Новейшие достижения, связанные с использованием и развитием идей унитарной симметрии, кратко освещены в предисловии редактора перевода и в обзоре доклада А. Салама «Симметрия сильных взаимодействий» на Международной конференции по физике высоких энергий в Дубне в августе 1964 г., который помещен в конце книги в качестве дополнения.
Книга рассчитана на широкий круг физиков и математиков, интересующихся проблемой элементарных частиц, и может служить пособием для аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики элементарных частиц и ядерной физики.
В книге систематически изложены основные методы, применяемые в теории сильно взаимодействующих элементарных частиц (включая их электромагнитное взаимодействие). Книга состоит из двух частей.
Первая часть посвящена нахождению выражений для амплитуд, удовлетворяющих требованиям симметрии физических систем.
Во второй части излагаются методы одномерных и двойных дисперсионных соотношений, комплексных моментов, дисперсионных правил сумм, алгебры токов. Применение каждого метода расчёта иллюстрируется рассмотрением конкретных процессов. Для проверки теоретических результатов привлекаются имеющиеся экспериментальные данные.
Книга рассчитана на научных сотрудников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики элементарных частиц.
Книга представляет собой курс лекций, прочитанных автором в Объединённом институте ядерных исследований (г. Дубна).
В ней приведено систематизированное изложение теории изотопической инвариантности, унитарной симметрии и симметрии SU(6) элементарных частиц и их взаимодействий: сильных, слабых и электромагнитных. Даётся также обзор составных моделей элементарных частиц, и предсказания теории сравниваются с опытом. Обсуждены возможности дальнейшей экспериментальной проверки следствий теории.
Книга рассчитана на физиков-экспериментаторов и теоретиков, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в теории элементарных частиц.
Настоящая книга представляет собой перевод ротопринтного издания курса лекций, прочитанных известным английским теоретиком Мэтьюсом в 1957 г. в Рочестерском университете (США) аспирантам-физикам.
После краткого введения, в котором приводятся основные понятия современной квантовой теории поля, автор очень ясно и последовательно излагает те её новейшие фундаментальные положения, доказательство которых не ограничено какими-либо приближениями (например, методами теории возмущений).
В основе всего изложения лежит рассмотрение непрерывных и дискретных преобразований полей и общих следствий, вытекающих из требования инвариантности взаимодействий относительно этих преобразований.
В книге излагаются современные результаты по теории гармонического осциллятора и её применениям в атомной, молекулярной, ядерной физике, а также в теории элементарных частиц — в модели кварков.
При проведении расчётов широко используется преобразование осцилляторных волновых функций, которое часто называют преобразованием Тальми-Мошинского. Оно позволяет простым образом вычислять энергии двухчастичного взаимодействия в квантовой системе нескольких частиц. Это обстоятельство даёт возможность рассмотреть в рамках единого подхода такие разнообразные системы, как атомы водорода, лития и бериллия, молекулы H₂⁺, H₂, H₃⁺, ядра He⁴, O¹⁶, O¹⁸, F¹⁸, а также систему из трёх кварков — протон.
Книга написана с большим педагогическим мастерством, для её понимания требуется знание только обычного курса квантовой механики. Она представляет интерес для широкого круга читателей: студентов, аспирантов, научных сотрудников, специализирующихся в теории ядра, квантовой химии, атомной и молекулярной спектроскопии.
Предлагаемая книга предназначается для читателей, знакомых с принципами нерелятивистской и релятивистской квантовой механики, а также с принципами квантовой статистики и желающих основательно ознакомиться с применением их к явлениям столкновений различных частиц — электронов, нейтронов, атомных ядер и ионов — друг с другом.
Классическая механика описывает эти явления в очень грубом приближении. Квантовая механика в принципе позволяет решать соответствующие вопросы несравненно точнее и, в частности, учесть ряд особенностей, связанных с тождественностью сталкивающихся частиц.
Книга посвящена вопросам, связанным с перестройкой вакуума в сильных внешних полях. Эта перестройка представляет собой фазовый переход, аналогичный обычным фазовым переходам.
Особенно подробно рассматривается перестройка поля π-мезонов в достаточно плотной нуклонной среде (“пионная конденсация”), приводящая к возможности существования сверхплотных ядер, когда энергия, выигрываемая в результате фазового перехода пионного поля, компенсирует потерю энергии от сжатия нуклонов.
Рассмотрены также явления, связанные с перестройкой электрон-позитронного вакуума в сильных электрических полях (“электронная конденсация”). Происходящее в сильном поле рождение пар приводит к экранировке больших электрических зарядов и делает невозможным существование систем с большой кулоновской энерцией. Показано, что это явление должно учитываться при изучении электромагнитного взаимодействия на сверхмалых расстояниях и связано с проблемой устранения электродинамических расходимостей.
Квантовая механика возникла в 20-х годах 20-го столетия в результате анализа накопленного к этому времени экспериментального материала. Поэтому естественным введением в квантовую теорию является рассмотрение основных экспериментальных фактов и их интерпретации, которые привели к созданию квантовой механики.
Этот материал излагается в первой части курса. Во второй части курса излагается нерелятивистская квантовая механика. Третья часть вводит читателя в круг понятий релятивистской квантовой теории, которая к настоящему времени имеет крупные достижения, но еще не может считаться завершенной.
Книга посвящена теории индуцированных представлений групп и ее приложениям в физике элементарных частиц.
Первая часть содержит рассчитанное на физиков изложение теории индуцированных представлений групп и основанных на ней методов конструирования неприводимых представлений некомпактных групп. В качестве примеров, важных для приложений, строятся унитарные неприводимые представления групп Пуанкаре, Лоренца и де Ситтера.
Во второй части книги выясняется роль индуцированных представлений в описании квантовых систем с группами симметрии. На этой основе строится теория взаимодействующих частиц в пространстве-времени с геометрической структурой одного из следующих трех типов: пространства Галилея, пространства Минковского и пространства де Ситтера (пространства постоянной кривизны). Эти модели анализируются с единой точки зрения, которая может быть сформулирована как принцип квантования, не содержащий понятия квантованного поля.
Книга, написанная известными американскими специалистами в области ядерной физики, содержит изложение современных теоретических представлений и фактических данных об элементарных частицах. Приведена сводка характеристик элементарных частиц, описан формализм квантовой теории поля и основные положения теории частиц (законы сохранения, изотопический спин, V–A-взаимодействие, несохранение четности и т. д.).
Книга рассчитана на физиков — экспериментаторов и теоретиков, преподавателей вузов, а также студентов старших курсов физических факультетов и аспирантов.
