1.粒子と場 1~15 |
1-1 力と場 1 |
1-2 場と波 4 |
1-3 場の量子化 波の粒子性 5 |
1-4 粒子の波動性 7 |
1-5 四つの力とミクロの世界 9 |
1-6 力の源 11 |
1-7 素粒子の世界 12 |
2.素粒子の性質と種類 16~26 |
2-1 素粒子の属性 16 |
2-2 素粒子の大別 17 |
2-3 反粒子 19 |
2-4 感じる力による分類 19 |
3.粒子の安定性と保存則 27~33 |
3-1 電子と電荷保存則 28 |
3-2 陽子とバリオン数保存則 28 |
3-3 粒子の寿命 29 |
3-4 寿命と崩壊幅 31 |
4.ミクロの世界を探る手段 34~53 |
4-1 加速可能な粒子 35 |
4-2 散乱実験と断面積 36 |
4-3 粒子の生成 37 |
4-4 粒子の検出,測定 38 |
4-5 加速器の発展 46 |
5.新粒子の発見とクォーク模型 54~70 |
5-1 ストレンジ粒子の発見 54 |
5-2 クォーク模型 58 |
5-3 クォークと「色」の自由度 61 |
5-4 クォーク探し 62 |
5-5 新たなクォークの発見 63 |
5-6 クォーク模型のまとめ 68 |
6.量子電磁力学 71~82 |
6-1 電磁力の源と力の伝達 71 |
6-2 量子電磁力学でのファインマン図 72 |
6-3 形状因子 78 |
6-4 可換局所ゲージ不変性 78 |
6-5 繰り込みと高次補正 80 |
7.量子色力学 83~91 |
7-1 「色電荷」とグルーオン 83 |
7-2 量子色力学のファインマン図 85 |
7-3 非可換局所ゲージ不変性 86 |
7-4 漸近的自由 87 |
7-5 ハドロンスペクトルと格子色力学 89 |
7-6 強い力におけるCP不変性問題 89 |
8.弱い力 92~100 |
8-1 弱い力の反応 92 |
8-2 フェルミ理論 95 |
8-3 パリティロ破れの発見 96 |
8-4 荷電カレント 98 |
9.電弱理論の枠組み 101~107 |
9-1 登場粒子とゲージ不変性 101 |
9-2 ZOボソンと光子 103 |
9-3 W±,ZOボソンとその発見 104 |
10.質量を与えるヒッグス機構 108~114 |
10-1 自発的対称性の破れ 108 |
10-2 南部・ゴールドストン定理 109 |
10-3 ゲージボソンの質量と真空期待値vの値 111 |
10-4 フェルミオンの質量 111 |
10-5 ヒッグスボソンの探索 113 |
11.標準理論の光と影 115~122 |
11-1 標準理論のまとめ 115 |
11-2 標準理論の限界 118 |
12.標準理論を超えて 大統一理論と超対称性 123~134 |
12-1 大統一理論 123 |
12-2 超対称性理論 129 |
13.ミクロとマクロ(宇宙との関連) 135~141 |
13-1 宇宙膨張の証拠 135 |
13-2 宇宙初期 138 |
13-3 暗黒物質 139 |
14.理論最前線 142~148 |
14-1 超弦理論とM理論 142 |
14-2 余次元パラダイム 146 |
15.実験最前線 149~169 |
15-1 エネルギーフロンティアの物理 149 |
15-2 強度フロンティアの実験 151 |
15-3 加速器を用いない実験(非加速器実験) 158 |
付録 169~216 |
A.特殊相対論と運動方程式 169 |
B.単位系 181 |
C.C,P,T変換と不変性 190 |
D.ラグラジアンと運動方程式 201 |
E.ゲージ不変性とヒッグス機構 206 |
さらに勉強するために 217 |
問題略解 221 |
おわりに 231 |
索引 235 |
≪休憩室≫ |
1.真空とエーテル 13 |
2.微妙な質量のバランス 物質の安定性1 32 |
3.KEK設立に至る道のり 51 |
4.新粒子や新量子数などの命名 70 |
5.光子の質量 81 |
6.量子色力学の予言する新物質 90 |
7.左右の習慣 100 |
8.少しずれた世界 120 |
9.物質の安定性2 132 |
10.宇宙の静止系(?)と銀河系の動き 141 |
11.実験グループと測定器の名称 166 |