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pkusiyuan

银虫 (正式写手)

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[资源] Gauge Theory ofWeak Interactions

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1 The Discovery of theWeak Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 TheUniversalFermi Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 The Non-conservation of Parity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 Leptonic Interactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.1 TheCurrent–Current Interaction(ChargedCurrents) . . . . . . . . . 25
2.2 The Decay of the Muon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3 TheLifetimeof theMuon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4 Parity Violation in the Muon Decay . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.5 The Michel Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.6 TheTauLepton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.7 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3 Limitations of Fermi Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.1 NeutralCurrents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.2 Scatteringof aMuonNeutrinobyanElectron . . . . . . . . . . . . 82
3.3 ¯νμ–e− Scattering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.4 High-Energy Behavior of Neutrino–Electron Scattering . . . . . . . 88
3.5 Supplement: Scattering Formalism for Spin- 1
2 Particles . . . . . . . 97
3.6 Divergences in Higher-Order Processes . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.7 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4 The Salam–Weinberg Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.1 The Higgs Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.2 The Yang–Mills Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.3 The Feynman Rules for Yang–Mills Theory . . . . . . . . . . . . . 130
4.4 The Glashow–Salam–Weinberg Model of Leptons . . . . . . . . . . 146
4.5 Spontaneous Symmetry Breaking: The Higgs Sector . . . . . . . . . 153
4.6 Hidden SU(2) × U(1) Gauge Invariance . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.7 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5 Some Properties of the Salam–Weinberg Theory of Leptons . . . . . . 177
5.1 Decay of the Charged Boson W− . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.2 The Process e+e−→Z0→μ+μ− . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.3 High-Energy Behavior of the GSW Theory . . . . . . . . . . . . . . 197
5.4 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
6 Semi-Leptonic Interactions of Hadrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
6.1 TheWorldofHadrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
xiii
xiv Contents
6.2 Phenomenology of Decays of Hadrons . . . . . . . . . . . . . . . . 208
6.3 WeakInteractionsofQuarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
6.4 Cabibbo’s Theory of Flavor Mixing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
6.5 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
7 Nuclear Beta Decay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
7.1 The MIT Bag Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
7.2 Beta Decay of the Neutron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
7.3 Nuclear Beta Decay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
7.4 Properties of Allowed Beta Decays . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
7.5 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
8 The Neutral Kaon System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
8.1 The Particles KS and KL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
8.2 CPViolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
9 Unified Gauge Theories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
9.1 Introduction: The Symmetry Group SU(5) . . . . . . . . . . . . . . 305
9.2 Embedding SU(3)C ×SU(2)L ×U(1) intoSU(5) . . . . . . . . . . . 311
9.3 The SU(5) Gauge Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
9.4 Spontaneous Breaking of the SU(5) Symmetry . . . . . . . . . . . . 344
9.5 Determination of the Scale of SU(5) Symmetry Breaking . . . . . . 354
9.6 Proton Decay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
9.7 Outlook: Extensions of the Standard Model . . . . . . . . . . . . . . 384
9.8 Biographical Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
A.1 Conventions and“Natural”Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
A.2 TheDiracEquation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
A.3 FeynmanRules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
A.4 SymmetryTransformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Subject Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
标

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