乌尔里奇·埃尔旺格 从宇宙到基本粒子。宇宙学和基本相互作用的第一次介绍。第2版。（Vom Universum zu den Elementarteilchen.Eine erste Einführung in die Kosmologie und die fundamentalen Wechselwirkungen.） （德语） Zbl 1214.81001号 柏林：施普林格出版社（ISBN 978-3-642-15798-1/hbk；978-3-662-15799-8/电子书）。xii，第192页。(2011). [关于第一版的审查，请参见Zbl 0106.81002号.]近年来，基本粒子物理和宇宙学领域的知识正在显著增加。许多发生在非常大和非常小尺度上的物理过程可能已经用数学表达式描述了。本书的目的是回顾基本粒子物理和宇宙学的概念和当前阶段。此外，还提到了各种未解决的问题，乍一看，这些问题往往与这两个物理领域有很大的关系。在物理学中，人们今天知道四种基本的相互作用，重力、电磁以及弱相互作用和强相互作用。此外，人们知道已知材料所包含的各种不同的基本粒子。人们试图用理论来回答悬而未决的问题，比如力的统一理论、超对称假设或弦理论。人们期望在不久的将来证明这些理论的正确性。本书的第一章从宇宙结构的调查开始，从宇宙本身开始，从星系、原子、原子核到夸克和轻子等基本粒子。虽然在宇宙学中，我们必须考虑到维度为10^{23}公里或更大，但在基本粒子物理中，会出现小于10^{-18}的尺度。对于时间尺度，人们会发现类似的不同值。第二章讨论宇宙的发展。这一章解释了暗物质和暗能量所理解的内容。该章的结论是，根据最近的宇宙学标准模型，所做的一些预测与观测结果相当吻合，例如。与宇宙背景辐射的波动和轻元素出现的相对频率有关。简要总结了宇宙学最近的主要问题。第三章介绍了相对论的要素。考虑了洛伦兹变换、弯曲时空、施瓦西半径和黑洞等基本项。场论和引力波的搜索是第四章的主题。介绍了标量场的Klein-Gordon方程，导出了方程的波解和库仑解。此外，还解释了R。A.Hulse和J。H.泰勒观测双星。解释了最近通过Geo600、Ligo、Tama和Virgo实验直接记录重力波的尝试。第5章介绍电动力学的基础知识。讨论了相对论电子的散射。然后简要介绍了量子电动力学的基本原理。解释了虚粒子的性质，并说明了如何使用费曼图研究散射过程。第六章研究了夸克、质子和中子的化合物之间的强相互作用和吸引机制。在那里解释了夸克的物理性质和胶子的相互作用。第7章回顾了弱相互作用机制\引入了（W）-和（Z）-玻色子，解释了同位旋一词。特别是，强调了电磁、强相互作用和弱相互作用之间的差异，例如。弱相互作用下W玻色子的质量，分别与电动力学中的无质量光子和胶子以及强相互作用下的质量相比较。还提到了不同的精细结构常数。据解释，由于弱相互作用（宇称破坏），宇宙不具有镜像对称性。今天，人们相信可以解决大质量的\（W）-和\（Z）-玻色子将希格斯粒子和希格斯场引入理论的问题。但是这些希格斯粒子到目前为止还没有被探测到。有人认为希格斯粒子和其他基本粒子很快就会被探测到，例如通过欧洲粒子物理研究所（CERN）的大型强子对撞机（Large Hadron Collider），这本书的新版增加了关于基本粒子产生的一章。这里描述了环形加速器和探测器的主要结构。文中提到了它是如何利用正负电子碰撞来搜索希格斯粒子等新的基本粒子的，以及它是如何探测到魅力夸克和Z玻色子的。此外，还讨论了用质子-反质子和质子-质子环加速器寻找新粒子的问题。第9章讨论物理学中的对称性。特别地，考虑了可能的希格斯场对SU（2）对称性的自发破坏以及不同粒子质量的出现。此外，还介绍了规范对称性和规范场。有人提到，颜色空间中的规范变换导致胶子的存在，同位旋空间中的规范变换导致\（W\）玻色子和进一步的粒子/场。对希格斯场进行规范变换，产生质量。第10章介绍了基本粒子物理的标准模型，总结了电磁、弱相互作用和强相互作用的特性。本章表明，标准模型至少包含25个参数：三个精细结构常数、六夸克质量和相关的四个混合角、十个轻子参数和希格斯场的两个参数。如果把引力也考虑在内，就会产生两个额外的参数。第11章讨论了量子物理修正和重整化群。这里表明，耦合常数的值取决于参与观测过程的粒子的能量。但精细结构常数对能量的导数是可计算函数的函数。讨论了电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用的重整化群方程。最后，第12章讨论了互动的所谓“统一大理论”。这里解释了夸克的电荷。描述了测量的精细结构常数的值的顺序。本文讨论了如何通过标准理论的超对称扩展来实现电动力学以及弱相互作用和强相互作用的精细结构常数几乎相等。但这意味着标准模型的任何粒子都拥有一个自旋改变了\（\hbar/2\）的伙伴粒子。也许，在这方面，希格斯粒子的存在和暗物质的复合问题可以在未来得到解决。最后，本书试图介绍量子引力理论，回顾了弦理论和维度大于四的时空。本书强烈区分了哪些科学结果是基于假设的，哪些是已经通过实验验证的。它展示了基本粒子物理和宇宙学领域最近的理论和实验工作的困难和成功。所有具备中学期末考试水平数学知识的读者都可以阅读这本引人入胜的著作。审核人：克劳迪娅·维罗尼卡·梅斯特（达姆施塔特） 引用于1审查 MSC公司： 81-01 量子理论的介绍性说明（教科书、教程论文等） 81伏xx 量子理论在特定物理系统中的应用 第81页第30页 弦和超弦理论；量子场论中的其他扩展对象（例如膜） 第83页 相对论宇宙学 85A40型 天体物理宇宙学 00A79号 物理 81T17型 重整化群方法在量子场论问题中的应用 81T18型 费曼图 关键词：基本粒子物理学;宇宙学;重力;电磁力;弱相互作用;强相互作用;暗物质;暗能量;宇宙学标准模型;克莱因-戈登方程;重力波;量子电动力学;虚拟粒子;费曼图技术;W-玻色子;Z玻色子;夸克;胶子;希格斯场;希格斯粒子;精细结构常数;大型强子对撞机;环形加速器;正负电子碰撞;质子反质子加速器;质子质子环加速器;规范字段;规范对称性 引文：Zbl 0106.81002号 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{U.Elwanger}，Vom Universum zu den Elementarteilchen。Eine erste Einführung in die Kosmologie und die fundamentalen Wechselwirkungen。第二版，柏林：施普林格出版社（2011；Zbl 1214.81001） 全文： DOI程序