引言 1
第1章 基本粒子物理历史介绍 9
1.1经典时代（1897—1932） 9
1.2光子（1900—1924） 10
1.3介子（1934—1947） 12
1.4反粒子（1930—1956） 14
1.5中微子（1930—1962） 16
1.6奇异粒子（1947—1960） 20
1.7八重态（1961—1964） 23
1.8夸克模型（1964） 26
1.9十一月革命及其以后（1974—1983和1995） 29
1.10矢量中间玻色子（1983） 32
1.11标准模型（1978—2012）？ 33
第2章 基本粒子动力学 42
2.1四种力 42
2.2量子电动力学（QED） 43
2.3量子色动力学（QCD） 47
2.4弱作用 51
2.4.1中性 51
2.4.2带电 53
2.4.3夸克 54
2.4.4 W和Z的弱耦合和电磁耦合 56
2.5衰变和守恒定律 57
2.6统一方案 60
第3章 相对论运动学 64
3.1洛伦兹变换 64
3.2四矢量 66
3.3能量和动量 69
3.4碰撞 71
3.4.1经典碰撞 72
3.4.2相对论碰撞 72
3.5例子和应用 73
第4章 对称性 82
4.1对称性、群和守恒定律 82
4.2角动量 85
4.2.1角动量的相加 87
4.2.2自旋1／2 89
4.3味对称性 92
4.4分立对称性 97
4.4.1宇称 97
4.4.2电荷共轭 102
4.4.3 CP 103
4.4.4时间反演和TCP定理 107
第5章 束缚态 116
5.1薛定谔方程 116
5.2氢原子 118
5.2.1精细结构 119
5.2.2兰姆位移 121
5.2.3超精细分裂 122
5.3正电子偶素 123
5.4夸克偶素 125
5.4.1粲偶素 126
5.4.2底偶素 127
5.5轻夸克介子 129
5.6重子 131
5.6.1重子波函数 132
5.6.2磁矩 137
5.6.3质量 139
第6章 费曼算法 144
6.1衰变和散射 144
6.1.1衰变率 144
6.1.2截面 145
6.2黄金规则 148
6.2.1衰变的黄金规则 149
6.2.2散射的黄金规则 151
6.3玩具理论的费曼规则 153
6.3.1 A的寿命 155
6.3.2 A＋A→B ＋ B散射 156
6.3.3高阶图 157
第7章 量子电动力学 163
7.1狄拉克方程 163
7.2狄拉克方程的解 166
7.3双线性协变量 170
7.4光子 172
7.5 QED的费曼规则 175
7.6例子 177
7.7喀什米尔窍门 180
7.8截面和寿命 183
7.9重整化 188
第8章 夸克的电动力学和色动力学 199
8.1 e＋ e-碰撞中的强子产生 199
8.2电子-质子弹性散射 202
8.3色动力学的费曼规则 206
8.4色因子 209
8.4.1夸克和反夸克 210
8.4.2夸克和夸克 211
8.5 QCD中的对湮灭 213
8.6渐进自由 216
第9章 弱作用 224
9.1带电轻子的弱作用 224
9.2缪子衰变 226
9.3中子衰变 230
9.4π介子衰变 235
9.5夸克的带电弱作用 237
9.6中性弱作用 240
9.7电弱统一 247
9.7.1手征费米子态 247
9.7.2弱同位旋和超核 250
9.7.3电弱混合 252
第10章 规范理论 259
10.1经典粒子力学的拉格朗日体系 259
10.2相对论场论中的拉氏量 260
10.3局域规范不变性 262
10.4杨-米尔斯理论 265
10.5色动力学 268
10.6费曼规则 270
10.7质量项 272
10.8对称性自发破缺 274
10.9希格斯机制 276
第11章 中微子振荡 283
11.1太阳中微子问题 283
11.2振荡 285
11.3证实 287
11.4中微子质量 289
11.5混合矩阵 290
第12章 最后：下面是什么？ 294
12.1希格斯玻色子 294
12.2大统一 297
12.3物质／反物质不对称性 300
12.4超对称、弦和额外维 302
12.4.1超对称 302
12.4.2弦 303
12.5暗物质／暗能量 304
12.5.1暗物质 304
12.5.2暗能量 305
12.6结论 306
附录 310
附录A狄拉克Delta函数 310
附录B衰变率和截面 313
B.1衰变 313
B.2截面 314
附录C泡利和狄拉克矩阵 315
C.1泡利矩阵 315
C.2狄拉克矩阵 315
附录D费曼规则（树图） 316
D.1外线 316
D.2传播子 317
D.3顶角因子 317
索引 320