Introduction to Elementary Particle Physics

Alessandro Bettinis Lehrbuch – die erste Auflage erschien 2008 – richtet sich an fortgeschrittene Semes­ter ohne Vorwissen in Teilchenphysik. Es hat den Anspruch, auch moderne Gebiete der Forschung verständlich darzustellen. Diese Neuauflage ist nicht nur formal überarbeitet, sondern bezieht auch neueste Ergebnisse mit ein, insbesondere im Bereich Higgs- und Neutrinophysik.
Der Schwerpunkt des Buches liegt auf der experimentellen Physik. Theoretische Grundlagen sind vereinfacht dargestellt, aber nicht oberflächlich und ohne schwierige Konzepte auszulassen. So werden beispielsweise neben den Grundlagen der Quantenfeld- und Gruppentheorie auch die Entstehung der Hadronmassen, das Quantenvakuum, laufende Quarkmassen oder der Majorana-Formalismus diskutiert. Die Balance zwischen direkter und historischer Herangehensweise ist sehr gut getroffen, ebenso die historisch gut recherchierte Darstellung der Wechselbeziehung ­zwischen Experiment und Theorie.

Die Neuauflage zeichnet sich durch ein deutlich verbessertes Design aus: Dick unterstrichene Kapitelüberschriften, Balken am Rand mit den Nummern der Grafiken, eingerahmte und dadurch vom Text abgesetzte numerische Beispiele und unterschiedlich fette Überschriften erleichtern die Orientierung. Neu sind auch kurze Fragen im Text, die dazu anregen, den Stoff mathe­matisch zu vertiefen. Die zusätzliche Zusammenfassung am Ende eines Kapitels erleichtert die Rekapitulation. Die Liste der Übungen ist durch weitere interessante Aufgaben bereichert.

Ziemlich gut gelungen ist die Überarbeitung der beiden letzten Kapitel unter Einbeziehung aktueller Forschungsergebnisse im Gebiet der Higgs- und der Neutrinophysik. Dies geschieht ohne den typischen Fachjargon. Insbesondere lassen sich die vorgestellten Ergebnisse mit den im Buch gelegten theo­retischen Grundlagen vollständig erfassen und so die aktuelle Front der Forschung reflektieren.

Einige Grundlagen dieser neuen Entwicklungen, zum Beispiel die Rolle der Partonverteilungsfunktionen in Hadronkollisionen oder die Silizium-Pixel-Technologie, finden sich leider noch isoliert in den letzten Kapiteln, statt wie üblich in der Einführung. Eine Erweiterung der betreffenden Kapitel wäre wünschenswert. In den neuen Abschnitten haben sich noch ein paar Flüchtigkeitsfehler eingeschlichen, die hoffentlich in einer Neuauflage korrigiert werden. Ärgerlich ist allerdings die Häufung von Fehlern in der elektronischen Version der Lehrbuches.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Das freundliche und gut strukturierte Layout sowie die Fähigkeit des Autors, komplizierte Sachverhalte klar und einfach darzustellen, ohne dabei an Tiefe zu verlieren, machen dieses Buch zu einem geeigneten Werk für Studenten ohne Vorwissen in Teilchenphysik – ideal im Anschluss an einen Kurs in Quantenmechanik und Atomphysik. Das Buch eignet sich auch sehr gut als Basis bei der Vorbereitung einer Kursvorlesung in experimenteller Teilchenphysik.

Ulrike Blumenschein, II. Physikalisches Institut, Kern- und Teilchenphysik, Universität Göttingen