内容

目次

第１章　素粒子物理の概観 　１．１　はじめに 　１．２　標準模型の構築 　１．３　レプトン 　１．４　クォークとクォーク系 　１．５　軽いクォーク系のスペクトル 　１．６　その他のクォーク 　１．７　クォークの色 　１．８　核子による電子の散乱 　１．９　素粒子の加速器 　１．10　単位系　　　 第２章　Lorentz変換 　２．１　回転・等速推進・固有Lorentz変換 　２．２　スカラーと反変・共変４元スペクトル 　２．３　相対論的な場 　２．４　Levi-Civitaテンソル 　２．５　時間反転と空間反転 第３章　Lagrange形式 　３．１　Hamiltonの原理 　３．２　エネルギーの保存 　３．３　連続系 　３．４　Lorentz共変な場の理論 　３．５　Klein-Gordon方程式 　３．６　エネルギー・運動量テンソル 　３．７　複素スカラー場 第４章　古典電磁気学 　４．１　Maxwell方程式 　４．２　電磁場のラグランジアン密度 　４．３　ゲージ変換 　４．４　Maxwell方程式の解 　４．５　空間反転 　４．６　荷電共役変換 　４．７　光子のスピン 　４．８　電磁場のエネルギー密度 　４．９　質量を持つベクトル場 第５章　Dirac方程式とDirac場 　５．１　Dirac方程式 　５．２　Lorentz変換とLorentz不変性 　５．３　パリティ変換 　５．４　スピノル 　５．５　γ行列 　５．６　ラグランジアン密度の実数化 第６章　自由空間におけるDirac方程式の解 　６．１　静止しているDirac粒子 　６．２　Dirac粒子のスピン 　６．３　平面波とヘリシティ 　６．４　負エネルギーの解 　６．５　Dirac場のエネルギーと運動量 　６．６　m＝0の場合：ニュートリノ 第７章　荷電粒子場の電磁力学 　７．１　確率密度と確率の流れ 　７．２　電磁場を伴うDirac方程式 　７．３　ゲージ変換と対称性 　７．４　荷電共役変換 　７．５　ニュートリノと荷電共役変換 　７．６　荷電スカラー場の電磁力学 　７．７　低エネルギーの粒子とDiracの磁気能率 第８章　場の量子化：量子電磁力学 　８．１　ボゾン場とフェルミオン場の量子化 　８．２　時間依存 　８．３　摂動論 　８．４　繰り込みと繰り込み可能性 　８．５　電子の磁気能率 　８．６　標準模型の電子化 第９章　弱い相互作用：低エネルギー現象論 　９．１　原子核のβ崩壊 　９．２　π中間子の崩壊 　９．３　レプトン数の保存 　９．４　ミュー粒子の崩壊 　９．５　ミュー・ニュートリノと電子の相互作用 第10章　自発的な対称性の破れ 　10．１　大域的な対称性の破れとGoldstoneボゾン 　10．２　局所的な対称性の破れとHiggsボゾン 第11章　電弱ゲージ場 　11．１　SU(2)対称性 　11．２　ゲージ場 　11．３　SU(2)対称性の流れ 　11．４　場の物理的な同定 第12章　レプトンのWeinberg-Salam理論 　12．１　レプトン２重項とWeinberg-Salam理論 　12．２　レプトンのW±への結合 　12．３　レプトンのZへの結合 　12．４　レプトン数の保存と電荷保存 　12．５　CP対称性 　12．６　Lの質量項の一般化 第13章　Weinberg-Salam理論の検証 　13．１　ウィークボゾンの探索 　13．２　W±ボゾンのレプトン化崩壊 　13．３　Zボゾンのレプトン化崩壊 　13．４　レプトンの世代数 　13．５　部分幅の測定 　13．６　Zボゾン生成の左右非対称とレプトン化崩壊の前後非対称 第14章　クォークの電弱相互作用 　14．１　ラグランジアン密度の構築 　14．２　クォークの質量と小林‐益川混合行列 　14．３　KM行列のパラメーター表示 　14．４　CP対称性とKM行列 　14．５　低エネルギー極限における弱い相互作用 第15章　ウィークボゾンの強粒子化崩壊 　15．１　Zボゾンの強粒子化崩壊 　15．２　クォーク生成の非対称性 　15．３　W±ボゾンの強粒子化崩壊 第16章　強い相互作用の理論：量子色力学 　16．１　局所的SU(3)ゲージ理論 　16．２　重粒子と中間子の色ゲージ変換 　16．３　閉じ込めと漸近的自由性 　16．４　短距離のクォーク‐反クォーク相互作用 　16．５　クォーク数の保存 　16．６　アイソスピン対称性 　16．７　カイラル対称性 第17章　量子色力学の計算 　17．１　格子QCDと閉じ込め 　17．２　チャーモニウムとボトモニウム 　17．３　摂動的QCDと深非弾性散乱 　17．４　摂動的QCDとe+e-衝突の物理 第18章　小林―益川行列 　18．１　弱い相互作用によるクォークの半レプトン化崩壊 　18．２　Vcdと｜Vub｜ 　18．３　Vudと原子核のβ崩壊 　18．４　中性K中間子の崩壊におけるCP対称性の破れ 　18．５　B中間子の崩壊におけるCP対称性の破れ 　18．６　CPT定理 　18．７　訳者補遺：KM行列の数値　 第19章　量子異常 　19．１　Adler-Bell-Jackiw量子異常 　19．２　電弱カレントにおける量子異常の相殺 　19．３　レプトン数と重粒子数の量子異常 　19．４　ゲージ変換と位相数 　19．５　物質の不安定性と物質の起源 結言 付録Ａ　線形代数の復習 　Ａ．１　定義と表記 　Ａ．２　n×n行列の性質 　Ａ．３　Hermite行列と性質 付録Ｂ　標準模型で扱う群 　Ｂ．１　群の定義 　Ｂ．２　座標軸の回転とSO(3) 　Ｂ．３　SU(2) 　Ｂ．４　SL(2,C)と固有Lorentz群 　Ｂ．５　Pauli行列の変換 　Ｂ．６　スピノル 　Ｂ．７　SU(3) 付録Ｃ　消滅演算子・生成演算子 　Ｃ．１　調和振動子 　Ｃ．２　ボゾン系 　Ｃ．３　フェルミオン系 付録Ｄ　部分子模型 　Ｄ．１　核子を標的とした電子の弾性散乱 　Ｄ．２　核子を標的とした電子の非弾性散乱：部分子模型 　Ｄ．３　強粒子状態 練習問題の解法とヒント