University Sétif 1 FERHAT ABBAS Faculty of Sciences
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Auteur MOSEL,Ulrich |
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Titre : Fields,symmetries,and quarks Type de document : texte imprimé Auteurs : MOSEL,Ulrich Editeur : Berlin : Springer Année de publication : 1999 Importance : 310 Format : 24 ISBN/ISSN/EAN : 978-3-540-65235-9 Note générale : Index Catégories : Physique Mots-clés : Théorie quantique des champs
Symétrie (physique)
HadronsIndex. décimale : 530.143 Théorie quantique des champs Résumé :
Ce manuel couvre les éléments de la théorie quantique des champs, les principes de symétrie, les théories des champs de jauge et les descriptions phénoménologiques des hadrons, avec un accent particulier sur les sujets relatifs à la physique des hadrons et à la physique nucléaire. Écrit au niveau d'introduction, il s'adresse aux physiciens nucléaires en général et aux expérimentateurs en particulier qui ont besoin d'une connaissance pratique de la théorie des champs, des principes de symétrie des particules élémentaires et de leurs interactions et de la structure des quarks des hadrons. Il sera également utile aux étudiants diplômés qui ont besoin d'une compréhension des bases de ces sujets pour leur travail dans d'autres domaines.Note de contenu :
Sommaire
Contents
Preface 9
I. Preliminaries 11
1 Units and Metric 13
1.1 Units 13
1.2 Metric and Notation 14
II Fundamentals of Field Theory 15
2 Classical Fields 17
2.1 Equations of Motion 17
2.1.1 Classical Example: Electrodynamics 19
2.2 Symmetries and Conservation Laws 20
2.2.1 Geometrical Space-Time Symmetries 21
2.2.2 Internal Symmetries 23
3 Free Fields and their Quantization 27
3.1 Classification of Fields 27
3.2 Scalar Fields 29
3.2.1 Quantization of the Hermitian Scalar Field 31
3.2.2 Quantization of the Charged Scalar Field 34
3.3 Vector Fields 35
3.3.1 Massive Fields 35
3.3.2 Massless Fields 37
3.4 Fermion Fields 39
3.4.1 Dirac Equation 39
3.4.2 Lagrangian for Fermion Fields 41
3.4.3 Quantization of the Fermion Field 42
3.4.4 Massless Fermions (Neutrinos) 46
3.5 Transition Rates in Quantum Field Theory 52
III Global Symmetries 61
4 Symmetries of Meson and Baryon Systems 63
4.1 U(l) Symmetry 63
4.1.1 Properties of the Group U(l) 64
4.1.2 Structure of the Nucleon Lagrangian 66
4.2 SU(2) Symmetry 67
4.2.1 Properties of the Group SU(2) 67
4.2.2 Application to the Pion-Nucleon System 72
4.2.3 SU{2) Multiplets 76
4.3 SU(3) Symmetry 78
4.3.1 Properties of SU(3) 79
4.3.2 Structure of 51/(3) Multiplets 83
4.3.3 SU(3) Symmetry-Breaking 90
5 Chiral Symmetry 93
5.1 Phenomenology of /3-Decay 93
5.2 Current Conservation in Strong Interactions 96
5.2.1 Vector Current Conservation 96
5.2.2 Axial Vector Current Conservation 98
5.3 Chiral Symmetry Group 100
5.3.1 Chiral Symmetry Transformations for the Fermions .. 100
5.3.2 Chiral Symmetry Transformations for the Mesons.... 103
6 Spontaneous Symmetry Breaking 107
6.1 Goldstone Theorem 107
6.2 Linear ст-Model Ill
6.2.1 Lagrangian and Symmetries of the cr-Model Ill
6.2.2 Particle Spectrum of the ст-Model 113
6.2.3 Nonlinear ст-Model 118
IV Local Gauge Symmetries 121
7 Gauge Field Theories 123
7.1 Local Phase Transformations in QED 123
7.2 Local Abelian Gauge Invariance 127
7.3 Non-Abelian Gauge Fields 128
7.3.1 Lagrangian for Non-Abelian Gauge Field Theories .. . 128
7.3.2 Properties of Non-Abelian Gauge Field Theories 133
V Quarks and their Interactions 135
8 Quarks 137
8.1 Construction of SU(3) Multiplets from Fundamental Triplets.. 137
8.1.1 Construction of the Representation 3 (x) 3 139
8.1.2 Construction of the Representation 3 ® 3 (x) 3 140
8.2 State Vectors for the Multiplets 142
8.2.1 Tensor Algebra 143
8.2.2 Hadron Multiplets 145
8.3 Colour Degree of Freedom 150
9 Quantum Chromodynamics 153
9.1 Gauge Group for Strong Interactions 153
9.2 QCD Lagrangian 155
9.3 Properties of QCD 158
9.3.1 Chiral Invariance 158
9.3.2 Antishielding and Confinement 159
9.3.3 Deconfinement Phase Transition 162
VI Bag Models 165
10 Bag Models of the Hadrons 167
10.1 Potential Well in the Dirac Theory 167
10.2 The MIT Bag 173
10.2.1 Fermions in the MIT Bag 174
10.2.2 Hadron Masses 177
10.2.3 Gluons in the MIT Bag .. 179
10.2.4 Hyperfine Structure of Bag States 181
10.2.5 Magnetic Moments of the Nucleon 190
10.2.6 Axial Vector Current 193
10.2.7 Chiral Symmetry in the MIT Bag 199
11 Soliton Models of the Hadrons 205
11.1 Skyrmion Model 206
11.2 Hybrid Chiral Bag Model 211
11.3 The (7-Model 217
11.4 The Friedberg-Lee Soliton Bag 220
VII Appendix 223
A: Solutions of the free Dirac Equation and their Properties 225
B: Explicit Quark States for Hadrons 231
Table I 235
Table of Hadronic Particle Properties 235
Topical Bibliography 239
Bibliography 243
Index 247Côte titre : Fs/1743-1746 Fields,symmetries,and quarks [texte imprimé] / MOSEL,Ulrich . - Berlin : Springer, 1999 . - 310 ; 24.
ISBN : 978-3-540-65235-9
Index
Catégories : Physique Mots-clés : Théorie quantique des champs
Symétrie (physique)
HadronsIndex. décimale : 530.143 Théorie quantique des champs Résumé :
Ce manuel couvre les éléments de la théorie quantique des champs, les principes de symétrie, les théories des champs de jauge et les descriptions phénoménologiques des hadrons, avec un accent particulier sur les sujets relatifs à la physique des hadrons et à la physique nucléaire. Écrit au niveau d'introduction, il s'adresse aux physiciens nucléaires en général et aux expérimentateurs en particulier qui ont besoin d'une connaissance pratique de la théorie des champs, des principes de symétrie des particules élémentaires et de leurs interactions et de la structure des quarks des hadrons. Il sera également utile aux étudiants diplômés qui ont besoin d'une compréhension des bases de ces sujets pour leur travail dans d'autres domaines.Note de contenu :
Sommaire
Contents
Preface 9
I. Preliminaries 11
1 Units and Metric 13
1.1 Units 13
1.2 Metric and Notation 14
II Fundamentals of Field Theory 15
2 Classical Fields 17
2.1 Equations of Motion 17
2.1.1 Classical Example: Electrodynamics 19
2.2 Symmetries and Conservation Laws 20
2.2.1 Geometrical Space-Time Symmetries 21
2.2.2 Internal Symmetries 23
3 Free Fields and their Quantization 27
3.1 Classification of Fields 27
3.2 Scalar Fields 29
3.2.1 Quantization of the Hermitian Scalar Field 31
3.2.2 Quantization of the Charged Scalar Field 34
3.3 Vector Fields 35
3.3.1 Massive Fields 35
3.3.2 Massless Fields 37
3.4 Fermion Fields 39
3.4.1 Dirac Equation 39
3.4.2 Lagrangian for Fermion Fields 41
3.4.3 Quantization of the Fermion Field 42
3.4.4 Massless Fermions (Neutrinos) 46
3.5 Transition Rates in Quantum Field Theory 52
III Global Symmetries 61
4 Symmetries of Meson and Baryon Systems 63
4.1 U(l) Symmetry 63
4.1.1 Properties of the Group U(l) 64
4.1.2 Structure of the Nucleon Lagrangian 66
4.2 SU(2) Symmetry 67
4.2.1 Properties of the Group SU(2) 67
4.2.2 Application to the Pion-Nucleon System 72
4.2.3 SU{2) Multiplets 76
4.3 SU(3) Symmetry 78
4.3.1 Properties of SU(3) 79
4.3.2 Structure of 51/(3) Multiplets 83
4.3.3 SU(3) Symmetry-Breaking 90
5 Chiral Symmetry 93
5.1 Phenomenology of /3-Decay 93
5.2 Current Conservation in Strong Interactions 96
5.2.1 Vector Current Conservation 96
5.2.2 Axial Vector Current Conservation 98
5.3 Chiral Symmetry Group 100
5.3.1 Chiral Symmetry Transformations for the Fermions .. 100
5.3.2 Chiral Symmetry Transformations for the Mesons.... 103
6 Spontaneous Symmetry Breaking 107
6.1 Goldstone Theorem 107
6.2 Linear ст-Model Ill
6.2.1 Lagrangian and Symmetries of the cr-Model Ill
6.2.2 Particle Spectrum of the ст-Model 113
6.2.3 Nonlinear ст-Model 118
IV Local Gauge Symmetries 121
7 Gauge Field Theories 123
7.1 Local Phase Transformations in QED 123
7.2 Local Abelian Gauge Invariance 127
7.3 Non-Abelian Gauge Fields 128
7.3.1 Lagrangian for Non-Abelian Gauge Field Theories .. . 128
7.3.2 Properties of Non-Abelian Gauge Field Theories 133
V Quarks and their Interactions 135
8 Quarks 137
8.1 Construction of SU(3) Multiplets from Fundamental Triplets.. 137
8.1.1 Construction of the Representation 3 (x) 3 139
8.1.2 Construction of the Representation 3 ® 3 (x) 3 140
8.2 State Vectors for the Multiplets 142
8.2.1 Tensor Algebra 143
8.2.2 Hadron Multiplets 145
8.3 Colour Degree of Freedom 150
9 Quantum Chromodynamics 153
9.1 Gauge Group for Strong Interactions 153
9.2 QCD Lagrangian 155
9.3 Properties of QCD 158
9.3.1 Chiral Invariance 158
9.3.2 Antishielding and Confinement 159
9.3.3 Deconfinement Phase Transition 162
VI Bag Models 165
10 Bag Models of the Hadrons 167
10.1 Potential Well in the Dirac Theory 167
10.2 The MIT Bag 173
10.2.1 Fermions in the MIT Bag 174
10.2.2 Hadron Masses 177
10.2.3 Gluons in the MIT Bag .. 179
10.2.4 Hyperfine Structure of Bag States 181
10.2.5 Magnetic Moments of the Nucleon 190
10.2.6 Axial Vector Current 193
10.2.7 Chiral Symmetry in the MIT Bag 199
11 Soliton Models of the Hadrons 205
11.1 Skyrmion Model 206
11.2 Hybrid Chiral Bag Model 211
11.3 The (7-Model 217
11.4 The Friedberg-Lee Soliton Bag 220
VII Appendix 223
A: Solutions of the free Dirac Equation and their Properties 225
B: Explicit Quark States for Hadrons 231
Table I 235
Table of Hadronic Particle Properties 235
Topical Bibliography 239
Bibliography 243
Index 247Côte titre : Fs/1743-1746 Exemplaires (4)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/1743 Fs/1743-1746 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/1744 Fs/1743-1746 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/1745 Fs/1743-1746 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/1746 Fs/1743-1746 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
Disponible
