基本粒子物理学标准模型基础，第2卷

Yorikiyo+Nagashima

本书是由日本大阪大学Y.Nagashima教授所著的基本粒子物理学两卷集中的第二卷，其第一卷出版于2010年，副标题为“量子场论和粒子”。这个第二卷出版于2013年，副标题为“标准模型基础”。

粒子物理学一直是我们对于最小尺度物质终极结构研究的前沿，但随着技术的进步和研究的进展，粒子物理本身现在已经拓展到研究宇宙的结构和发展历史，成功地把极小尺度与极大尺度连接在一起，成为了一个快速发展的巨大研究领域。要掌握它，通常不得不追随研究的进展去读各种主题的不同著作，内容涉及粒子物理学的历史背景、基本的实验数据、量子场论、数学概念、理论模型以及宇宙学的大量概念等。本书作者尝试把粒子物理的全部理论和实验内容的大部分论题纳入到一套著作中，系统而全面地介绍近几十年来粒子物理取得的巨大进展。

标准模型（SM）是电弱相互作用与量子色动力学（QCD）的一种统一理论，从20世纪60年代创立开始，迄今已经取得了极大成功，至少在原则上解释了所有已知的现象。它的基本概念超出了粒子物理范围，已经成为宇宙学、原子核理论以及某些凝聚态物理的核心。本书解释了SM的基本概念和实验基础。作者在第一卷中详细地阐述了量子场论，为粒子物理的深入研究做好了充分的准备，并揭示了SM在历史上是如何形成的。尽管第二卷可以看作是第一卷的后续，但实际上除了一些基本公式偶然需要参考第一卷之外，它自成一个体系。

所有的重要概念和截面公式都从第一原理以自成体系的方式推导出来。读者如果具有本书第一卷中给出的场论知识，应当能够自己推导出在第二卷中给出的所有除包含高阶修正之外的公式。而对于高阶过程，除了必须重新生成精确的 Z共振峰数据之外，都只给出了定性的讨论。对于理解一些特殊过程的方程式所必须的数学公式和工具在附录中给予补充介绍。

本书没有讨论重夸克衰变、微物理问题、以及必须非微扰处理的所谓的软过程等。此外，对于超出SM的问题本书完全没有提及。作者准备将它们作为本书第三卷的主要内容。

本书（卷2）内容分成两大部分，共11章。第一部分为电弱动力学，含第1-6章：1. 标准模型；2.中性流；3.W粒子；4. Z共振峰物理；5. 电弱理论的精确检验；6. CKM矩阵。第二部分为QCD动力学，含第7-11章：7. QCD；8. 深度非弹性散射；9. 喷注和碎裂；10. 胶子； 11. 强子反应中的喷注。书末给出了12个附录，对于正文中的一些较为困难而又十分重要的数学细节作了补充介绍。

本书对于粒子物理专业的研究生是一部难得的教材。具有量子力学和狭义相对论基础知识的读者可以用本书作为自学粒子物理的很好的参考书。

丁亦兵，教授

（中国科学院大学）endprint