ФЭЧ состоит из теории и эксперимента. Теория - это квантовая теория поля (КТП), одна из самых сложных физических теорий. Из-за предварительных необходимых курсов физики и математики, КТП удаётся начать изучать где-то курсе на третьем - на четвёртом. Эксперимент - это изучение столкновений частиц, из которого вытаскиваются важные величины и функции, чтобы строить соответствующую теоретическую модель. Экспериментальная техника - это ускорители и детекторы, и их изучать можно уже на курсе первом-втором.
Надо различать ядерную физику и ФЭЧ. Когда-то это был один раздел физики, но сегодня они довольно сильно разошлись. Ядерная физика занимается явлениями на ядерном уровне: это расстояния порядка одного-нескольких ферми (ферми = фемтометр (фм) =
метра - это примерный радиус протона и радиус ядра; атом в 100 000 раз больше), и энергии порядка 1 МэВ. То есть, античастицы электронов (позитроны) в ядерных явлениях возникать могут, и аннигилировать, а вот античастицы протонов (антипротоны) - ещё нет. Сильные и слабые взаимодействия в ядрах проявляются на грубом межнуклонном уровне, а скорости нуклонов нерелятивистские. ФЭЧ в узком смысле слова (она же HEP = high-energy physics) - занимается явлениями на масштабе от 1 ГэВ (хотя даже от 0,1 ГэВ), и сегодня достигает порядка 100 - 1000 ГэВ (1 ТэВ), хотя не весь этот диапазон густо населён интересными штуками. Расстояния, интересные для ФЭЧ, начинаются с 1 фм, и достигают
метра. Вся ФЭЧ протекает в глубоко релятивистской области скоростей, и все частицы постоянно возникают вместе со своими античастицами. Сильные и слабые взаимодействия действуют на фундаментальном уровне, между кварками.
Примерная дорога от 1 курса до КТП состоит из таких этапов:
1. Теоретическая механика.
2. СТО (специальная теория относительности).
3. Теория поля (обычно изучается на примере электродинамики).
4. КМ (квантовая механика).
а математический базис такой:
- Линейная алгебра
- Математический анализ
- ТФКП (теория функций комплексной переменной)
- Теория вероятности
- Дифференциальные уравнения
- Дифференциальные уравнения в частных производных
не считая некоторых вещей, по которым достаточно знать только самые основы, которые обычно излагаются в курсах физики (вариационное исчисление, псевдоевклидова геометрия, теория обобщённых функций и функциональный анализ, некоммутативная алгебра и анализ).
Из-за такой большой подготовительной базы, по серьёзным книгам сразу удовлетворить интерес почти невозможно. Но могу посоветовать несколько на первое время:
- Копылов "Всего лишь кинематика" (если честно, научно-популярная)
- Хелзен, Мартин "Кварки и лептоны" (даёт представление о теории ФЭЧ и о её связи с экспериментом)
- Любимов, Киш "Введение в экспериментальную физику частиц" (это со стороны эксперимента)
- Мухин "Экспериментальная ядерная физика" 3-томник (там много про ядра, но в 3-м томе есть и про частицы)
Думаю, эти книги вам уже на первом курсе могут быть частично понятны, и интересны.
Постепенно и в ресурсе
http://nuclphys.sinp.msu.ru/ разберётесь. Кроме того, рекомендую копнуть библиотеку "Колхоз" (несколько потрёпанная копия
http://kolxo3.tiera.ru/index_old.html ), особенно разделы:
Physics / Quantum field theory - все подразделы
Physics / Quantum mechanics
Physics / Electromagnetism
Physics / Classical physics / Classical fields
Physics / Classical physics / Theoretical mechanics
В разделе Physics / Encyclopaediae лежит Физическая Энциклопедия (начала 90-х годов издания), которую очень рекомендую иметь и почитывать.
Научные статьи (за рамками учебников) для начала можно найти здесь:
http://ufn.ru/ - журнал УФН, обзорные статьи
http://arxiv.org/ - оригинальные публикации в препринтах, через этот ресурс проходит подавляющее большинство статей, прежде чем попасть в журналы. Разделы hep-*, math-ph, nucl-*, quant-ph. Но это море, в нём легко утонуть, так что сначала рекомендуется научиться плавать.
