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資料種別 図書

素粒子物理学

原康夫, 稲見武夫, 青木健一郎 著

詳細情報

タイトル 素粒子物理学
著者 原康夫, 稲見武夫, 青木健一郎 著
著者標目 原, 康夫, 1934-
著者標目 稲見, 武夫, 1943-
著者標目 青木, 健一郎, 1961-
出版地(国名コード) JP
出版地東京
出版社朝倉書店
出版年月日等 2000.9
大きさ、容量等 215p ; 21cm
ISBN 4254130821
価格 3500円
JP番号 20103518
出版年(W3CDTF) 2000
件名(キーワード) 素粒子
NDLC MC55
NDC(9版) 429.6 : 原子物理学
対象利用者 一般
資料の種別 図書
言語(ISO639-2形式) jpn : 日本語

目次
 

  • 素粒子物理学
  • 目次
  • 1. 素粒子物理学とは 1
  • 1.1 素粒子物理学とは 1
  • 1.1.1 素粒子とは 1
  • 1.1.2 素粒子の生成と消滅 2
  • 1.1.3 量子力学から場の量子論へ 4
  • 1.1.4 素粒子物理学 6
  • 1.2 4種類の基本的な力 7
  • 1.2.1 力の場と粒子 7
  • 1.2.2 力の到達距離と結合定数 8
  • 1.2.3 4種類の基本的な力 11
  • 1.3 素粒子の分類 14
  • 1.4 物理量の単位系と自然定数 18
  • 1.4.1 基本的な単位 18
  • 1.4.2 自然単位系 19
  • 2. 相対論的場の理論 20
  • 2.1 特殊相対性理論 20
  • 2.1.1 ローレンツ変換 20
  • 2.1.2 4次元ベクトル,スカラー 22
  • 2.1.3 相対論的な場の方程式 24
  • 2.2 自由粒子の場の量子論 24
  • 2.2.1 調和振動子の量子力学 24
  • 2.2.2 場の量子化と粒子の生成・消滅 27
  • 2.2.3 場の相互作用 29
  • 2.3 電子のスピンとディラック方程式 30
  • 2.3.1 電子のスピン 30
  • 2.3.2 ディラック方程式 31
  • 2.3.3 自由なスピノル場の解 34
  • 2.3.4 電磁相互作用とゲージ不変性 37
  • 3. 素粒子の世界を探る 39
  • 3.1 素粒子の高エネルギー散乱実験 39
  • 3.1.1 素粒子の衝突実験 39
  • 3.1.2 実験室系と重心系 42
  • 3.2 散乱断面積 44
  • 3.3 粒子加速器 46
  • 3.3.1 粒子の加速 46
  • 3.3.2 いろいろな加速器 47
  • 3.4 粒子検出器 51
  • 3.4.1 散乱粒子の測定 51
  • 3.4.2 いろいろな型の粒子検出器 52
  • 4. 素粒子の対称性 54
  • 4.1 空間の座標変換と対称性,群 54
  • 4.1.1 2次元正方結晶の90°回転対称性,並進対称性と群 54
  • 4.1.2 2次元回転 57
  • 4.1.3 3次元回転と群SO(3) 59
  • 4.2 力学系の対称性と保存量 61
  • 4.2.1 座標系の並進と回転 61
  • 4.2.2 場の位相変換と荷電の保存 66
  • 4.3 いろいろな群 67
  • 4.3.1 いろいろな群 67
  • 4.3.2 群SO(3),SU(2)とその生成子 69
  • 4.4 内部空間と対称性 73
  • 4.4.1 スピンの空間 73
  • 4.4.2 アイソスピン対称性 74
  • 4.4.3 内部対称性と群 76
  • 5. U(1)ゲージ理論と量子電磁気学 79
  • 5.1 ファインマン図と物理量 80
  • 5.2 U(1)ゲージ理論 82
  • 5.2.1 大域的なU(1)対称性 82
  • 5.2.2 局所的なU(1)対称性—ゲージ対称性 83
  • 5.2.3 ゲージ場の満たす運動方程式 84
  • 5.2.4 スカラー場のカレント 87
  • 5.2.5 ゲージ荷電 88
  • 5.2.6 U(1)ゲージ理論におけるフェルミオン 89
  • 5.2.7 より一般的な相互作用のある系とゲージ理論 89
  • 5.2.8 なぜゲージ理論? 91
  • 5.3 量子電磁気学(QED) 92
  • 5.3.1 電子—光子散乱 92
  • 5.3.2 e++eー→μ++μー 93
  • 5.3.3 ポジトロニウムの崩壊 93
  • 5.4 量子電磁気学における摂動論 94
  • 5.4.1 電磁気学における摂動論高次とは? 94
  • 5.4.2 繰り込み理論と走る結合定数 96
  • 5.4.3 物理量の摂動計算 97
  • 5.4.4 摂動論を超えて 100
  • 6. 弱い相互作用の低エネルギー領域での物理 102
  • 6.1 弱い相互作用とフェルミの4体相互作用 102
  • 6.1.1 弱い相互作用とは? 102
  • 6.1.2 フェルミの4体相互作用 103
  • 6.2 弱い相互作用のカイラル対称性 104
  • 6.2.1 ヘリシティ 104
  • 6.2.2 電荷共役変換(C),空間反転(P),時間反転(T) 105
  • 6.2.3 弱い相互作用とヘリシティ 106
  • 6.3 4体相互作用模型の不完全性 109
  • 7. 対称性の破れ 112
  • 7.1 大域的な対称性の破れ 112
  • 7.1.1 あからさまな対称性の破れ 112
  • 7.1.2 自発的な対称性の破れ 113
  • 7.1.3 離散的な対称性の自発的な破れ 114
  • 7.1.4 連続的な対称性の自発的な破れ 116
  • 7.1.5 古典的な対称性の破れと量子的な破れ 117
  • 7.2 ゲージ対称性の破れ 119
  • 7.2.1 U(1)ゲージ理論の対称性の破れ 119
  • 7.2.2 ゲージ固定 121
  • 7.2.3 カイラル対称性の自発的な破れ 122
  • 8. 電弱相互作用の統一理論 124
  • 8.1 非可換ゲージ理論 124
  • 8.1.1 大域的なSU(2)対称性 124
  • 8.1.2 局所的なSU(2)対称性 125
  • 8.1.3 ゲージ場の強さ 127
  • 8.1.4 カレント 128
  • 8.1.5 ゲージ荷電 129
  • 8.1.6 自発的対称性の破れ 129
  • 8.2 電弱統一理論 130
  • 8.2.1 電弱統一理論の構成 131
  • 8.2.2 対称性の破れ 132
  • 8.3 電弱統一理論の物理 136
  • 8.3.1 電弱統一理論の構造について 137
  • 8.3.2 電弱統一理論の低エネルギー極限 137
  • 8.3.3 電弱統一理論特有の現象 139
  • 9. クォークとQCD 146
  • 9.1 クォークのカラーとフレーバー 146
  • 9.1.1 ハドロンの保存量 146
  • 9.1.2 ハドロンの生成,崩壊と保存量 147
  • 9.1.3 クォーク 148
  • 9.1.4 クォークとハドロンの多重項 149
  • 9.1.5 クォークのカラー 151
  • 9.2 QCD(量子色力学) 153
  • 9.2.1 グルオンとQCD 153
  • 9.2.2 計算物理学とQCD(量子色力学) 156
  • 9.3 クォークの実在性とハドロンのジェット 157
  • 9.3.1 電子・核子の大角非弾性散乱とパートン模型 157
  • 9.3.2 電子・陽電子衝突 160
  • 9.3.3 cクォーク,bクォーク,tクォーク 162
  • 10. 標準模型とフェルミオン世代 165
  • 10.1 標準模型 165
  • 10.2 フェルミオンの世代 166
  • 10.3 世代の混合とCP不変性の破れ 167
  • 10.4 中性K中間子,中性B中間子とCP不変性の破れ 169
  • 10.5 ニュートリノの質量とニュートリノ振動 171
  • 10.5.1 レプトンのフレーバー(香り)とその保存 171
  • 10.5.2 ニュートリノの質量 172
  • 10.5.3 ニュートリノ振動 173
  • 11. 標準模型を超えて 176
  • 11.1 大統一理論 177
  • 11.2 階層性と自然な理論 180
  • 11.3 超対称性 181
  • 11.3.1 超対称性とは 182
  • 11.3.2 超対称大統一理論 183
  • 11.4 宇宙と素粒子物理 184
  • 11.4.1 宇宙のバリオン数 184
  • 11.4.2 宇宙の暗黒物質(ダークマター) 185
  • 11.5 量子重力 185
  • 11.6 超弦理論 186
  • 11.7 おわりに 188
  • A. 非可換ゲージ場の理論 189
  • A.1 リー群,リー代数とその表現 189
  • A.2 ゲージ対称性 192
  • A.3 ゲージ理論の幾何学的意味 194
  • A.4 ゲージ不変な作用と運動方程式 194
  • A.5 より一般的な作用と次元の数え方 197
  • B. 文献紹介 199
  • B.1 量子的場の理論 199
  • B.2 素粒子物理 200
  • B.3 一般相対性理論,宇宙物理 200
  • B.4 標準模型を超えた素粒子物理 201
  • B.5 連続群論 201
  • B.6 インターネット上の資料 201
  • C. 章末問題の解答 203
  • D. 主な素粒子 207
  • 索引 209
  • 主な物理定数 216

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