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素粒子物理学への基礎知識
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安江 正樹 著
2009年 5月16日発売
A5判
192ページ
定価 \2,530（本体 \2,300）
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ISBN978-4-7775-1445-8 C3042 \2300E
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「素粒子物理学」を学ぶ際にも「量子力学」の知識は必要です。たとえば「空間回転」に関する知識、つまり「角運動量」に関する知識などは必須だと言えます。
本書は、量子力学をある程度学んだ後に、短時間に素粒子物理学で必要になる知識を学べる、あるいは確認できることを主眼に、大学での講義では半期で完結できるように構成されています。
本書で用いる「演算子」や「ベクトル」「行列」などについての基本知識は、第0章に解説してあるので、確認のために、利用するといいでしょう。
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| ■ 主な内容 ■ |
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はじめに
| 「位置演算子」と「運動量演算子 |
固有ベクトル |
「位置固有ベクトル」と「運動量演算子」 |
| 「時間」に依存する演算子 |
不確定性関係 |
第0章の問題 |
| 「物の観測」と「観測機器の回転」 |
量子力学と回転 |
「ユニタリ演算子」と「エルミート演算子」 |
| 微小回転 |
素粒子の回転 |
第1章の問題 |
| 「座標回転」と「エルミート演算子」 |
「軌道角運動量」と「エルミート演算子」 |
「角運動量」の一般的な性質 |
| 「角運動量」の交換関係 |
第2章の問題 |
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| 交換関係いろいろ |
角運動量のスペクトラム |
第3章の問題 |
| 極座標表示 |
極座標表示の「角運動量」 |
第4章の問題 |
| スピン1 |
「スピン1」の固有状態 |
「スピン1」の素粒子 |
| 第5章の問題 |
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| 「2次元回転」の複素表示 |
「3次元回転」と「2次元複素行列」 |
複素回転行列 |
| パウリの「スピン行列」 |
特殊ユニタリ群 |
第6章の問題 |
| スピン1/2 |
スピノル |
「スピン1/2」の固有状態 |
| 「スピン1/2」の素粒子 |
「スピン0」と「スピン1」の合成 |
第7章の問題 |
| ガリレイの相対性原理 |
特殊相対性原理 |
ローレンツ変換 |
| 速度の合成則 |
計量 |
エネルギー・運動量 |
| 量子力学との不一致 |
第8章の問題 |
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| 「行列表記」の角運動量 |
「ローレンツ変換」の軌道角運動量 |
交換関係 |
| 「固有値」と「素粒子の状態」 |
「ローレンツ変換」の角運動量 |
「素粒子」の回転 |
| 第9章の問題 |
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| スカラーとベクトルの構成 |
ディラック方程式 |
和記号(Σ)の省略 |
| 「γ行列」と「ディラック方程式」 |
「γ行列」と「ローレンツ変換」 |
反粒子 |
| 第10章の問題 |
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| スピンの固有状態 |
マヨラナ・スピノル |
「特殊相対論」の効果 |
| [Appendix] 荷電共役 |
第11章の問題 |
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[付録]
索引
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