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译者序1

序言1

第一章基本粒子简介1

1.1 概述1

1.2 粒子1

1.3 相互作用的类型4

1.4 守恒定律6

第二章量子力学和不变性原理8

2.1 量子力学原理8

2.1.1 态和可观察量8

2.1.2 两个可观察量的同时测量11

2.1.3 系统随时间的变化和？-矩阵13

2.1.4 相对论性量子力学18

2.2 量子力学中的不变性原理和守恒量19

2.2.1 坐标变换和态矢量变换19

2.2.2 对称变换23

2.2.3 无穷小变换和运动常数27

2.3 平移不变性30

2.3.1 平移与动量30

2.3.2 动量守恒33

第三章角动量36

3.1 初等量子力学中的角动量36

3.1.1 角动量算符及其对易关系36

3.1.2 球谐函数的性质39

3.1.3 自旋角动量40

3.2 角动量算符的矩阵元42

3.1.4 总角动量42

3.2.1 角动量的本征值43

3.2.2 角动量算符的矩阵元46

3.3 转动不变性49

3.3.1 有限转动算符49

3.3.2 转动不变性和角动量守恒53

3.4 有限转动的表示55

3.4.1 有限转动的矩阵元55

3.4.2 群论和转动62

3.4.3 dfm m(β)函数的性质66

3.5 角动量的矢量相加67

3.5.1 克莱布施-戈丹系数67

3.5.2 计算克菜布施-戈丹系数的方法69

3.5.3 一个例子ja=1/2,jb=171

3.5.4 ja=jb=1/2或为174

第四章洛伦兹不变性76

4.1 洛伦兹变换和四维矢量代数76

4.1.1 洛伦兹变换方程76

4.1.2 洛伦兹群79

4.1.3 四维矢量80

4.2 相对论运动学81

4.3 量子力学中的洛伦兹不变性：无自旋粒子83

4.4 带自旋的粒子92

4.5 无质量的粒子97

4.6 二粒子螺旋性态按角动量本征态的展开99

4.6.1 二粒子态100

4.6.2 按角动量本征态的展开102

4.6.3 态的归一化104

4.7 二粒子散射的分波分析106

4.8 π介子-核子散射108

4.9 二粒子衰变116

4.9.1 一般理论116

4.9.2 阿代耳分析121

4.10 螺旋性态洛伦兹变换性质的进一步讨论124

4.10.1 维格纳转动124

4.10.2 一种特殊情形下的维格纳转动127

4.10.3 ？-矩阵元的变换131

5.1.1 波函数的宇称134

5.1 宇称算符的基本理论134

第五章宇称134

5.1.2 宇称算符的形式理论135

5.1.3 算符的变换137

5.1.4 对称变换的定义评述139

5.1.5 在反应中的宇称守恒140

5.2 原子物理学和原子核物理学中的宇称142

5.2.1 宇称守恒的某些结果142

5.2.2 宇称守恒在原子物理学中的实验验证144

5.2.3 宇称守恒在原子核物理学中的验证145

5.3 基本粒子物理学中的宇称149

5.4 空间反演和螺旋性描述152

5.4.1 单粒子和二粒子态的宇称变换153

5.4.2 关于反应和衰变的宇称守恒的一些结果159

5.4.3 宇称和无质量粒子163

5.5 内禀宇称的确定166

5.5.1 一般评述166

5.5.2 中性π介子和光子的宇称166

5.5.3 荷电π介子的宇称167

5.5.4 奇异粒子的内禀宇称168

5.5.5 以极化靶来确定奇异粒子宇称的实验170

5.5.6 衰变∑0→∧0+γ和∑∧的相对宇称174

5.5.7 Ξ的宇称177

5.5.8 Ω-的宇称178

5.6 弱相互作用中宇称守恒的破坏178

5.6.1 τ-θ之谜178

5.6.2 吴健雄实验179

5.6.3 π介子衰变和μ子衰变181

5.6.4 超子衰变的唯象理论186

5.7 宇称守恒的检验192

5.7.1 强相互作用192

5.7.2 总结195

第六章时间反演196

6.1 经典力学中的时间反演196

6.2 非相对论量子力学中的时间反演199

6.2.1 无自旋粒子199

6.2.2 自旋1/2的粒子201

6.2.3 时间反演算符形式上的性质202

6.2.4 在散射过程和反应中的时间反演不变性206

6.2.5 在第一级过程中的时间反演210

6.3 时间反演和螺旋性描述212

6.3.1 单粒子和二粒子态的时间反演变换212

6.3.2 关于反应的时间反演不变性的结果217

6.3.3 时间反演不变性和无质量粒子219

6.4 时间反演不变性的结果220

6.4.1 截面的倒易定理220

6.4.2 终态定理221

6.4.3 静态电偶极矩225

6.5 强相互作用中时间反演不变性的检验228

6.5.1 细致平衡检验228

6.5.2 极化不对称等式230

6.6 电磁相互作用中时间反演不变性的检验233

6.7 弱相互作用中时间反演不变性的检验235

第七章电荷无关性、同位旋和奇异性238

7.1 强相互作用中电荷无关性的证据238

7.2 同位旋的概念240

7.3 同位旋守恒245

7.4 对奇异粒子的应用248

7.5 π介子-核子散射250

7.6 同位旋不变性群——SU(2)253

第八章电荷共轭257

8.1 电荷共轭对称性257

8.1.1 算符C257

8.1.2 C的本征态257

8.1.3 电子偶素258

8.2.1 强相互作用中的C259

8.2 电荷共轭不变性的检验259

8.2.2 电磁相互作用中的C261

8.2.3 弱相互作用中的C262

8.3 CP不变性263

8.3.1 算符CP263

8.3.2 中性K介子的衰变263

8.3.3 中性K介子束的演变过程264

8.4 CPT不变性266

8.4.1 CPT不变性对质量和寿命的影响269

8.4.2 CPT不变性和磁偶极矩273

8.5 CP不变性的破坏274

8.5.1 衰变方式276

8.5.2 CPT不变性和T不变性279

8.5.3 CPT和T的不变性在K°衰变中的检验280

第九章介子的强子衰变282

9.1 G宇称282

9.2 广义泡利原理285

9.3 正常C和反常C286

9.4 终态288

9.5 真实介子288

第十章SU(3)290

10.1 更高级的对称性的概念290

10.2 保守的SU(3)295

10.3 SU(3)超多重态301

10.3.1 权和权点阵301

10.3.2 一个超多重态的最高权304

10.3.3 多重性和态的标记308

10.3.4 低维的超多重态310

10.4 粒子和共振态对SU(3)超多重态的配置317

10.5 破缺对称性：质量公式和粒子混合320

10.5.1 盖尔曼的对称性破缺假设320

10.5.2 U旋322

10.5.3 质量公式324

10.5.4 质量混合328

10.6 十重态衰变330

10.7 SU(3)的克菜布施-戈丹系数335

10.7.1 克莱布施-戈丹级数335

10.7.2 克莱布施-戈丹系数338

10.7.3 应用341

10.8 SU(3)中的电磁效应343

10.8.1 重子的磁矩343

10.8.2 其它的电磁过程346

10.8.3 包括了电磁效应的质量公式347

第十一章夸克模型349

11.1 夸克349

11.2 介子的夸克模型352

11.3 重子的夸克模型356

11.3.1 三夸克态的分类356

11.3.2 三夸克态的物理学361

11.4 把自旋引入夸克模型：SU(6)363

11.4.1 SU(6)变换365

11.4.2 SU(6)中的介子态366

11.4.3 SU(6)中的重子态369

11.4.4 SU(6)中的重子波函数371

11.4.5 重子的激发态374

11.4.6 夸克统计法376

11.5 重子的磁矩378

11.6 自由夸克381

11.7 进一步的发展382

附录A截面和？-矩阵元383

A.1 截面的定义383

A.2 相对论性跃迁几率385

A.3 互通量386

A.4 截面387

A.5 衰变率389

附录B极化的密度矩阵描述391

B.1 密度矩阵的定义391

B.2 自旋1／2的密度矩阵394

B.3 推广398

B.4 密度矩阵和散射399

附录C同位旋和SU(3)的相位约定402

C.1 同位旋和电荷共轭的相位约定402

C.2 G宇称407

C.3 SU(3)中的相位约定409

附录D8×8的克莱布施-戈丹系数416

参考文献416

索引426