Προϊόν καταλόγου

ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ Ε. ΒΑΓΙΟΝΑΚΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Ε.Μ.Π. | korfiatisbooks.gr
ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ Ε. ΒΑΓΙΟΝΑΚΗΣΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗΦυσική
Τελική τιμή: €25,56
Αρχική τιμή: €31,95 Έκπτωση 20% (€6,39)

Δωρεάν έξοδα αποστολής για αγορές 30 ευρώ και άνω

ISBN978-960-254-698-7
ΕκδόσειςΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Ε.Μ.Π.
Έτος έκδοσης2013
Διαστάσεις21Χ29 εκ.
Σελίδες348

Περιγραφή

Ένα από τα θεμελιώδη προβλήματα της επιστήμης είναι αυτό της βασικής δομής της ύλης, της αναζήτησης δηλαδή των βασικών συστατικών και των θεμελιωδών αρχών που μπορούν να εξηγήσουν τα φυσικά φαινόμενα, με την έννοια ότι μας επιτρέπουν κάθε φορά να αναγόμαστε από αυτά που συμβαίνουν σε μια κλίμακα σε αυτά που λαμβάνουν χώρα σε μια υποκείμενη κλίμακα, δηλαδή σε ένα απλούστερο, και με αυτή την έννοια βαθύτερο, επίπεδο. Η σωματιδιακή φυσική ενσωματώνει ιδανικά αυτή την αναγωγική διαδικασία, τόσο ως προς τις μεθόδους της, όσο και ως προς το περιεχόμενό της. 
Η επιστημονική προσπάθεια ενός περίπου αιώνα κατέληξε στο λεγόμενο «καθιερωμένο πρότυπο» της σωματιδιακής φυσικής, που περιγράφει σε εξαιρετικά καλή προσέγγιση τις τρεις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της φύσης, δηλαδή τις ηλεκτρομαγνητικές, τις ασθενείς πυρηνικές και τις ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις μεταξύ των σήμερα θεωρούμενων ως στοιχειωδών σωματιδίων, δηλαδή των λεπτονίων και των κουάρκς. Το «καθιερωμένο πρότυπο» της σωματιδιακής φυσικής αποτελεί κορυφαία κατάκτηση της επιστήμης στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα και στηρίζεται στις θεμελιώδεις φυσικές θεωρίες του πρώτου μισού του εικοστού αιώνα, δηλαδή στην ειδική θεωρία της σχετικότητας και στην κβαντική θεωρία. Η τέταρτη θεμελιώδης αλληλεπίδραση είναι, βέβαια, αυτή της βαρύτητας και περιγράφεται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας. Όμως, μέχρι σήμερα δεν έχει σταθεί δυνατόν αυτή να κατανοηθεί από κοινού με το «καθιερωμένο πρότυπο» μέσα σε ένα ενιαίο θεωρητικό πλαίσιο (μολονότι δεν λείπουν πολλές και φιλόδοξες προσπάθειες). 
Το παρόν πανεπιστημιακό σύγγραμμα αποτελεί μια εισαγωγή στο «καθιερωμένο πρότυπο» της σωματιδιακής φυσικής. Παρουσιάζει τις βασικές θεωρητικές αρχές πάνω στις οποίες αυτό στηρίζεται, χωρίς να απομακρύνεται από ένα φαινομενολογικό πλαίσιο. Παράλληλα, συζητά κάποιες πιθανές επεκτάσεις του. Η ύλη συμπληρώνεται με μια σειρά λυμένων και άλυτων ασκήσεων.

Πρόλογος

Στην προσπάθεια του ανθρώπου για την κατανόηση της φύσης, πρωτεύοντα ρόλο έπαιζε πά- ντοτε, και εξακολουθεί να παίζει μέχρι σήμερα, η αναγωγή πολύπλοκων φαινομένων σε όλο και απλούστερες αρχές και δομές πάνω στις οποίες μπορεί κανείς να στηρίξει μια θεωρητική περιγραφή σε ένα βαθύτερο επίπεδο. Η φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων ενσαρκώνει ιδανικά μια τέτοια αναγωγική διαδικασία τόσο ως προς τις μεθόδους της όσο και ως προς το περιεχόμενό της. Η έρευνα ενός περίπου αιώνα προς την κατεύθυνση αυτή έχει σήμερα καταλήξει σε αυτό που ονομάζουμε «καθιερωμένο πρότυπο» της σωματιδιακής φυσικής: μια θεωρία που περι- γράφει επιτυχώς τις ηλεκτρομαγνητικές, τις ασθενείς πυρηνικές και τις ισχυρές πυρηνικές αλληλεπιδράσεις, οι οποίες αποτελούν τα τρία από τα τέσσερα είδη δυνάμεων που διέπουν τον κόσμο όπου ζούμε (το τέταρτο είναι βέβαια η βαρύτητα). Η θεωρία αυτή στηρίζεται σε μια βασική αρχή συμμετρίας, σε μια «συμμετρία βαθμίδας» όπως λέγεται, που με τη σειρά της εδράζεται στις δύο κύριες θεωρίες που έχουμε για τη φύση, την κβαντική θεωρία και τη θεωρία της ειδικής σχετικότητας. Το καθιερωμένο πρότυπο περιγράφει με αυτόν τον τρόπο τις παραπάνω αλληλεπιδράσεις ανάμεσα σε αυτά που θεωρούνται σήμερα ως τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης, δηλαδή τα λεπτόνια και τα κουάρκς. Πέρα από το πειραματικά επιβεβαιωμένο σε πολύ καλό βαθμό καθιερωμένο πρότυπο, απόπειρες για ευρύτερες θεωρίες έχουν αποτελέσει τα τελευταία χρόνια αντικείμενο έντονης έρευνας. Σκοπός τους είναι να απαντήσουν σε ορισμένα αναπάντητα μέσα στο καθιερωμένο πρότυπο προβλήματα, όπως, για παράδειγμα, οι μικρές μη μηδενικές μάζες που φαίνεται να χρειάζονται για τα νετρίνα. Κυρίως, όμως, αυτές αποβλέπουν στο να περιλάβουν μέσα σε ένα ευρύτερο σχήμα και τη βαρύτητα, που και αυτή με τη μορφή της θεωρίας της γενικής σχετι- κότητας έχει τα χαρακτηριστικά μιας «θεωρίας βαθμίδας», αν και διαφορετικού χαρακτήρα. Είναι εξάλλου αξιοσημείωτο ότι όλες οι παραπάνω θεωρίες έχουν σημαντική επίδραση στην κατανόηση των προβλημάτων της σύγχρονης κοσμολογίας και αστροφυσικής. Το βιβλίο αυτό αποτελεί, κατά πρώτο λόγο, μια εισαγωγή στο καθιερωμένο πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής, παρουσιάζοντας το θεωρητικό υπόβαθρο χωρίς απομάκρυνση από ένα φαινομενολογικό πλαίσιο. Κατά δεύτερο λόγο, συζητά συνοπτικά πιθανές επεκτάσεις του. Όλα αυτά εν αναμονή των οριστικών αποτελεσμάτων του πιο μεγαλεπήβολου μέχρι σήμερα πειράματος, όπως αυτό εξελίσσεται στις μέρες μας στον επιταχυντή LHC στο ευ- ρωπαϊκό κέντρο πυρηνικών ερευνών CERN. Ιούλιος 2012 Κωνσταντίνος Ε. Βαγιονάκης

Περιεχόμενα

ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Εισαγωγικές έννοιες και σχέσεις 27 1.1 Επίπεδα βασικής δομής της ύλης 27 1.2 Θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις 32 1.3 Διαστάσεις και μονάδες 39 1.4 Συμμετρίες και νόμοι διατήρησης 47 Λυμένες ασκήσεις 49 Άλυτες ασκήσεις 55 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Σχετικιστικές κβαντικές εξισώσεις 59 2.1 Τα στοιχειώδη σωματίδια 59 2.2 Σχετικιστική διατύπωση 62 2.3 Εξίσωση Klein – Gordon 71 2.4 Εξίσωση Dirac 73 2.5 Εξισώσεις Maxwell 91 Λυμένες ασκήσεις 96 Άλυτες ασκήσεις 101 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Λαγκρανζιανή διατύπωση, συμμετρίες και θεωρίες βαθμίδας 103 3.1 Λαγκρανζιανή διατύπωση 103 3.2 Συμμετρίες και νόμοι διατήρησης 109 3.3 Μετασχηματισμοί βαθμίδας 114 3.4 Συμμετρίες και ομάδες 118 3.5 Αβελιανές και μη αβελιανές θεωρίες βαθμίδας 124 Λυμένες ασκήσεις 131 Άλυτες ασκήσεις 139 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Το καθιερωμένο πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής 143 4.1 Οι θεωρίες βαθμίδας του καθιερωμένου πρότυπου 143 4.2 Οι ηλεκτρασθενείς αλληλεπιδράσεις 148 4.3 Οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις 153 4.4 Αυθόρμητο σπάσιμο συμμετρίας και μηχανισμός Higgs 160 4.5 Η ολοκληρωμένη θεωρία του καθιερωμένου πρότυπου 171 Λυμένες ασκήσεις 176 Άλυτες ασκήσεις 181 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: Ενεργές διατομές και ρυθμοί διάσπασης 183 5.1 Γενικές εκφράσεις υπολογισμού ενεργών διατομών και ρυθμών διάσπασης 183 5.2 Παραδείγματα υπολογισμού ενεργών διατομών και ρυθμών διάσπασης 187 Λυμένες ασκήσεις 194 Άλυτες ασκήσεις 196 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: Συμμετρίες σωματιδιακής φυσικής 199 6.1 Συμμετρίες C, P και T 199 6.2 Η συμμετρία CP και η παραβίασή της 209 6.3 Βαρυονικός και λεπτονικός αριθμός – Μάζες νετρίνων 229 Άλυτες ασκήσεις 238 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: Πέρα από το καθιερωμένο πρότυπο: Υπερσυμμετρία, μεγάλη ενοποίηση και θεωρίες χορδών 241 7.1 Κίνητρα επέκτασης του καθιερωμένου πρότυπου 241 7.2 Τεχνικά χαρακτηριστικά υπερσυμμετρίας 246 7.3 Μια απλή υπερσυμμετρική λαγκρανζιανή 253 7.4 Η άλγεβρα της υπερσυμμετρίας 256 7.5 Ιδιόστροφες υπερπολλαπλότητες 259 7.6 Υπερπολλαπλότητες βαθμίδας 264 7.7 Το ελάχιστο υπερσυμμετρικό καθιερωμένο πρότυπο: ΕΥΚΠ 270 7.8 Ενοποίηση των σταθερών ζεύξης βαθμίδας 274 7.9 Σπάσιμο υπερσυμμετρίας και ηλεκτρασθενούς συμμετρίας στο ΕΥΚΠ 280 7.19 Θεωρίες μεγάλης ενοποίησης 289 7.11 Θεωρίες χορδών 294 Λυμένες ασκήσεις 304 Άλυτες ασκήσεις 313

Σχόλια

Περισσότερα βιβλία σχετικά με την επιλογή σας

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Δωρεάν έξοδα αποστολής για αγορές 30 ευρώ και άνω