Книга представляет собой изложение практических задач и вопросов, возникающих при изучении студентами физики элементарных частиц. Подобный задачник по физике элементарных частиц появляется на книжном рынке в первый раз. Задачник Камала в первую очередь адресован студентам-экспериментаторам, однако и студент-теоретик найдёт в нём много интересных для себя задач. При построении книги автор учитывал различие в теоретической подготовке читателей, поэтому в начале каждого параграфа коротко излагаются необходимые теоретические сведения. От читателя требуется при этом лишь самое поверхностное знакомство с общими понятиями физики элементарных частиц. При каждой задаче приводятся основные соображения, необходимые при её решении.

Рисунков 17, таблиц 2, библиография — 185 названий.

Задачник по физике элементарных частиц появляется на книжном рынке впервые. Это закономерно, ибо идеи и методы теории элементарных частиц выделились в особую область теоретической физики. Задачник в первую очередь адресован студентам-экспериментаторам, обычно не получающим необходимой для самостоятельной теоретической работы подготовки. Поэтому почти все нужные сведения сообщаются в тексте непосредственно перед задачами. От читателя требуется лишь знакомство с общими понятиями: S-матрица, лагранжиан взаимодействия, волновая функция.

Большая часть задач посвящена «классическим» симметриям: пространственное отражение, обращение времени, зарядовое сопряжение, G-чётность, изотопическая инвариантность. Правила отбора иллюстрируются на примерах недавних оригинальных статей. Разобраны тонкие вопросы теории распада нейтрального K-мезона, несохранения чётности в слабых взаимодействиях, правила отбора при распадах элементарных частиц. Значительное количество задач посвящено приближенным расчётам различных времён жизни и отношений вероятностей распадов.

Впервые в такого рода литературе рассмотрены вопросы фазового анализа.

Автор включил в книгу весьма широкий материал, затрагивающий самые животрепещущие проблемы теории элементарных частиц.

Книга Камала, несомненно, займёт своё место в ряду самых нужных пособий, взятых на вооружение преподавателями университетов и физических институтов.

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Ю. М. Широков
19 июня 1967 г.
Москва

Основу книги составил курс «Задачи по физике элементарных частиц», который я прочитал в 1960—1962 годах в Ливерпульском университете для дипломников. Курс предназначался для экспериментаторов. Цель состояла в ознакомлении студентов с рядом понятий и методов, необходимых для их работы. При написании книги я предполагал, что читатель имеет элементарные сведения по квантовой теории поля и знаком с некоторыми основными понятиями, такими как разложение S-матрицы по теории возмущений и лагранжианы взаимодействия для простейших процессов. Текст состоит из необходимых сведений о существе задачи и перемежается самими задачами. Каждый раз, когда вводится новое понятие или даются малознакомые сведения, делаются литературные ссылки, так чтобы читатель мог освежить знания или глубже изучить вопрос. Студенту, приступающему к решению задачи, было бы весьма полезно предварительно просмотреть некоторые из общих работ, упоминаемых в начале каждого параграфа. Параграфы, посвящённые пространственной чётности, зарядовому сопряжению, бета-распаду, и ряд других содержат значительное количество ссылок на общие руководства. В этих случаях достаточно просмотреть одно-два из них. Большая часть общих ссылок представляет собой обзорные статьи и конспекты лекций, полезные и при дальнейшем чтении книги. Большое число общих ссылок помещено в списке литературы, чтобы сообщить читателю об их существовании и предоставить ему широкий выбор.

По-видимому, уместно кратко изложить здесь содержание книги. В первых трёх параграфах вводятся понятия пространственной чётности, зарядового сопряжения и обращения времени. Затем следует параграф о теореме TCP.

Параграф 5 посвящён формализму изотопического спина. После этого идет параграф о G-чётности и два параграфа о симметриях у позитрония и рр̃- и KK̃-систем, где студенту предлагается использовать знания, полученные им в предыдущих параграфах. В параграфах 9 и 10 речь идёт о распаде K → Зπ и спине K-мезона и о теории нейтрального K-мезона соответственно. Недавно появились сведения о нарушении СР-инвариантности. В этих параграфах я всё же исходил из сохранения СР. Параграфы 11 и 12 посвящены вычислениям фазовых обьёмов. Задачи параграфа 13 состоят в вычислении отношения вероятностей распадов с использованием зарядовой независимости. Правило | ΔI | = 1/2 обсуждается в параграфе 14. Далее следуют задачи по вычислению отношения вероятностей распадов π → μ и π → e. Параграф 16 служит примером приближённого расчёта для различных каналов распада π-мезона. В параграфе 17 вводится принцип детального равновесия, который используется для определения спина заряженного π-мезона. Здесь предлагаются также простые расчёты спина φ-мезона. Далее следуют два параграфа: о бета-распаде и двухкомпонентной теории нейтрино. Задачи параграфа 20 касаются фазового анализа для процессов упругого рассеяния. Книгу заканчивает приложение о суммировании по спинам, необходимое для решения задач.

Я попытался включить в книгу как можно более обширный материал и надеюсь, что он в какой-то степени удовлетворит студентов-экспериментаторов…

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
А. Н. Камал
Отдел физики Университета Альберта
Эдмонтон

Книги на ту же тему

1. Введение в физику элементарных частиц, Маршак Р., Судершан Э., 1962
2. Магнетизм микрочастиц, Вонсовский С. В., 1973
3. Загадки микромира, Манько В. И., 1968
4. Физика элементарных частиц: избранные труды, Прокошкин Ю. Д., 2006
5. Загадки микромира, Черногорова В. А., 1973
6. Введение в единую полевую теорию элементарных частиц, Гейзенберг В., 1968
7. Человек и квантовый мир: Странности квантового мира и тайна сознания, Менский М. Б., 2005
8. Странники Вселенной или эхо Большого взрыва, Панасюк М. И., 2005
9. Мир элементарных частиц, Форд К., 1965
10. Первые три минуты: Современный взгляд на происхождение Вселенной, Вайнберг С., 1981
11. Метод квазичастиц в теории ядра, Мигдал А. Б., 1967
12. Приближённые методы квантовой механики, Мигдал А. Б., Крайнов В. П., 1966
13. Воспоминания об академике А.Б. Мигдале, 2003
14. Нейтрино: Сборник статей, 1970
15. Деформация атомных ядер. Обобщённая модель ядра и метод кулоновского возбуждения, 1958
16. Ядерная физика. — 2-е изд., перераб., Широков Ю. М., Юдин Н. П., 1980
17. Превращения атомных ядер, Гольданский В. И., Лейкин Е. М., 1958
18. Нелинейная квантовая теория поля: Сборник статей, 1959
19. Прикладная ядерная физика, Поллард Э., Дэвидсон В., 1947
20. Проблемы теории гравитации и элементарных частиц. Вып. 7, Станюкович К. П., ред., 1976
21. Проблемы теории гравитации и элементарных частиц. Вып. 8, Станюкович К. П., ред., 1977
22. Потенциальное рассеяние, де Альфаро В., Редже Т., 1966
23. Проблема многих частиц в квантовой механике (Теория и методы решения), Гомбаш П., 1952
24. Детекторы элементарных частиц, Калашникова В. И., Козодаев М. С., 1966
25. Камера Вильсона и её применение в физике, Дас Гупта Н., Гош С., 1947
26. Фотографический метод в ядерной физике, Богомолов К. С., ред., 1952
27. Физика космоса: Маленькая энциклопедия. — 2-е изд., перераб. и доп., Сюняев Р. А., ред., 1986
28. Симметрии, топология и резонансы в гамильтоновой механике, Козлов В. В., 1995
29. Введение в диаграммную технику Фейнмана, Биленький С. М., 1971
30. Диаграммная техника в применении к теории электромагнитных взаимодействий, Жижин Е. Д., Никитин Ю. П., 1985
31. Физика пространства-времени. — 2-е изд., доп., Тейлор Э., Уилер Д., 1971
32. Атомная физика и человеческое познание, Бор Н., 1961
33. Основные представления современной физики, Иоффе А. Ф., 1949
34. Мир в ореховой скорлупке, Хокинг С., 2008
35. Методы квантовой теории поля в статистической физике, Абрикосов А. А., Горьков Л. П., Дзялошинский И. Е., 1962
36. Квантовая теория поля и топология, Шварц А. С., 1989
37. Введение в теорию суперструн, Каку М., 1999
38. Фундаментальная структура материи, Уилкинсон Д., Пайерлс Р., Льюэллин-Смит К., Перкинс Д., Салам А., Эллис Д., Адамс Д., Гелл-Ман М., 1984
39. Теория спиноров и её применения, Желнорович В. А., 2001