자연에 등장하는 여러 입자들과 그들을 지배하는 대칭성을 소개 하고, 그들의 운동방정식과 라그랑지안 밀도을 구성하였다. 이때,

대칭성과 입자의 질량 사이에 생기는 갈등을 배제하기 위하여 일단 질량을 배제하여 대칭성을 유지하는 방법으로 라그랑지안 밀도를

구성하지만, 힉스메커니즘을 도입하여 입자들의 질량을 생성하게 된다. 다만, 그 때문에 대칭성은 유지되지 못하고 깨어지게 된다.

힉스 메커니즘을 도입하면서, 대칭성의 이론적 지위라든지, 진공의 의미라든지 등 그 개념을 여러 맥락에서 살펴보았다. 특히, 개정

판에서는 전체주의 원리의 의의와 표준모형에의 적용에 대하여 심도 있게 논의하였다.

끝으로, 표준모형 라그랑지안 밀도의 최종적인 모습을 완성하면서, 그 이론적 돌파구가 필요한 현상과 현실적 문제점들도 언급하

였다.

1장 첫머리에 / 1

2장 서론 / 5

2.1 라그랑지안 6

2.2 해밀턴의 원리 10

3장 여러 종류의 입자들 / 25

3.1 페르미 입자 25

3.1.1 디랙 방정식 29

3.1.2 페르미 입자의 라그랑지안 밀도 31

3.1.3 페르미 입자의 확장형 33

3.2 게이지 입자 36

3.2.1 맥스웰 방정식 38

3.2.2 게이지 입자의 라그랑지안 밀도 43

3.2.3 게이지 입자의 확장형 47

3.3 스칼라 입자 60

3.3.1 클라인–고든 방정식 60

3.3.2 스칼라 입자의 확장형 64

4장 게이지 대칭성 / 71

4.1 국소적 게이지 변환과 글로벌 게이지 변환 75

4.2 글로벌  (1) 게이지 변환 78

4.3 국소적  (1) 게이지 변환 82

4.3.1 페르미 입자 82

4.3.2 스칼라 입자 86

4.3.3 게이지 입자 92

4.3.4 국소적  (1) 대칭성을 위한 입자들의 상호작용 또는 협력 97

4.4 글로벌  (2) 게이지 변환 113

4.5 국소적  (2) 게이지 변환 120

4.5.1 게이지 입자 122

4.5.2 페르미 입자와 게이지 입자 129

4.5.3 스칼라 입자와 게이지 입자 134

4.6 카이랄 대칭성 135

4.6.1 카이랄  (1) 대칭성 141

4.6.2 카이랄  (2) 대칭성 149

5장 무시할 수 없는 질량 / 157

5.1 대칭성보다 질량이다 159

5.2 대칭성은 과연 진리인가? 161

5.3 힉스 메커니즘 171

5.4 진공에 대한 단상 180

5.5 대칭성은 무너지고 질량이 회복되다 186

5.6 전체주의 원리 (Totalitarian Principle) 191

5.7 자발적? 기대값? 197

5.8 저절로 깨어지는 글로벌 대칭성 201

5.9 저절로 깨어지는 국소적 대칭성 212

5.9.1  (1) 212

5.9.2  (2) ×  (1) 218

5.10 힉스 메커니즘에 대한 단상 227

6장 페르미 입자의 질량 회복 / 241

6.1 유카와 히데키 242

6.2 유카와 결합 248

6.3 페르미 입자의 질량 254

6.3.1 전자 254

6.3.2  쿼크 256

6.3.3  쿼크 257

7장 살아남은 전자기 대칭성   (1) / 263

7.1 공변도함수의 일반적 모습 266

7.2 페르미 입자와의 결합 268

7.2.1 경입자 268

7.2.2 쿼크 273

7.3 스칼라 입자 279

7.4 게이지 입자들끼리의 자체 결합 283

7.5 국소적  (1) 게이지 대칭성 293

7.5.1 게이지 입자의  (1) 변환 294

7.5.2 경입자와 쿼크의  (1) 변환 298

7.5.3 힉스 입자의  (1) 변환 302

8장 표준모형 / 307

8.1 등장하는 입자들 307

8.2  (2) ×  (1) 312

8.3 힉스 입자 319

8.4 질량 327

x

9장 페르미 입자의 세대 / 333

9.1 페르미 세대의 게이지 변환 339

9.2 쿼크 세대의 운동 에너지 항 341

9.3 쿼크 세대의 유카와 결합항 346

9.3.1 쿼크의 질량 행렬 350

9.3.2 쿼크 세대의 질량 고유상태 357

9.3.3 Cabibbo-Kobayashi-Maskawa 행렬 367

9.4 경입자 세대의 운동 에너지 항 373

9.5 경입자 세대의 유카와 결합항 376

10장 표준모형의 라그랑지안 밀도: 최종 표현 / 385

마무리하면서 391

참고문헌 403