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編輯推薦: |
1.作为一名科普演讲老手,作者擅长绕过一切枯燥成分,用引人入胜的讲解和幽默吐槽,化繁为简,向普通大众介绍亚原子世界的奥秘,为大家提供了一趟完整的粒子物理学之旅。
2.本书内容丰富,除了粒子物理学的必要内容,本书还讲述了学科发展历史、著名科学家,介绍了世界各地的高能物理实验室、实验物理学家们的工作方式;并讨论了宇宙大爆炸、宇宙未来等一部分已知和已证实的理论,或尚未被坚定确立的可疑假设,以及对现代粒子物理实验前沿的讨论。
3.本书的内容足以自洽,读者不必事先阅读其他相关书籍,也能够掌握粒子物理学的基本知识;同时了解物理学家的物理学考量标准,对于物理学的推论建立属于自己的客观评价。
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內容簡介: |
世间万物,都可以解释为两种夸克、电子和中微子的无限组合。理解构成世界的基本粒子,是理解宇宙的开始。
本书诠释了夸克、轻子和支配粒子物理学的力的复杂世界。从物理学深刻且基本的问题,如“现实的终本质是什么”“是否存在小的粒子”,到宏观宇宙本身的创建及其终命运,粒子物理学研究都提供了指引。
作者绕过复杂的数学计算,通过生动的语言、清晰的笔触、贴切的类比,带领读者从夸克的微小世界直抵宇宙深处,进行一次精彩纷呈的世界本质探索之旅。
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關於作者: |
唐·林肯(Don Lincoln,1964— ),实验物理学家,美国物理学会会员,美国科学促进会会员。1993年获得莱斯大学博士学位。1998年加入美国费米实验室,供职于D?实验组,在此期间,D?实验组与其姊妹实验组分别独立发现了顶夸克。
作为一名多产的作者,他也积极参与了费米实验室的教育和公共推广项目。他认为任何科研工作者都有责任与他人分享自己的研究成果。他也热衷于公开演讲,并将前沿物理研究的意义传达给不同受众,曾在许多国家为不同群体做科学演讲。
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目錄:
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序 言 1
修订版前言 4
版前言 6
致 谢 15
目 录 19
第1章 早期历史
初的沉思 003
化学,让生活更美好 009
愿原力与你同在 013
第2章 认知之路(粒子物理历史)
阴极射线 024
X 射线 027
放射性 031
电子的发现 039
原子的性质 048
原子核的性质 057
量子力学:中场休息 063
β 辐射与中微子 066
更多的力 075
一些让你头晕目眩的东西 081
宇宙射线:来自天空的粒子 083
反物质电子 088
这是谁安排的? 090
奇异的“V”粒子 096
中微子变得还要更加复杂 107
第3章 夸克和轻子
夸克和介子 114
夸克和重子 121
丰富多彩的世界 124
夸克存在的初证据 127
更多夸克与轻子的发现 133
顶夸克的发现 136
轻子的回归 147
第4章 力:让一切聚合在一起
重力 156
电磁力 160
强力 167
弱力 169
力与费曼图 176
费曼图与强力 184
粒子喷射:亚原子猎枪 187
质子结构:微型闪电风暴 193
费曼图与弱力 198
顶夸克的发现 210
第5章 “狩猎”希格斯玻色子
质量,宇称与无限性 217
希格斯的解决方案 222
用类比解释希格斯机制I 227
科学家们有关希格斯机制的思想 229
用类比解释希格斯机制II 234
拼命寻找希格斯玻色子 238
目前的搜索进展 244
第6章 加速器与探测器:谋生的工具
费米实验室一日游 257
不是只有小汽车才有加速器 261
不是所有的环都是求婚用的 269
新一代加速器的崛起 276
靶与粒子束类型 278
反物质登场 283
世界上的加速器 287
粒子探测器:世界上的照相机 290
电离与追踪 291
热量法:测量能量 302
一台探测器:诸多技术在其中 309
名利双收的人如何生活 315
水,不仅仅是止渴 317
第7章 即将得到解决的难题
1 号谜团:来自太阳的中微子 323
中微子啊中微子,你去哪里啦? 332
凭空出现的中微子 336
“超级K”发现了答案 341
为什么会发生震荡? 345
中微子探测器的现状 349
2 号谜团:反物质都在哪儿呢? 352
萨哈罗夫的三个条件 358
电荷、宇称,以及其他 361
弱相互作用中宇称守恒理论之死 366
宇称对称已死!电荷共轭宇称(CP)万岁! 373
第8章 奇异物理(研究的新前沿)
摆弄参数 388
如果你知道苏西(SUSY)…… 395
“拼命地”寻找苏西(SUSY) 403
大额外维度:是事实还是科幻? 412
超人的吉他上有超弦吗? 432
第9章 每秒重建宇宙10,000,000 次
宇宙的形状 453
宇宙的“黑暗面” 457
星系们都在哪儿呢? 466
宇宙的呢喃 470
“宇宙初三分钟” 475
均匀性与膨胀 476
回到太初 483
第10章 结语:为什么要理解宇宙? 495
附录A 希腊符号 501
附录B 科学术语 503
附录C 粒子命名规则 506
附录D 基本相对论与量子力学 511
附录E 创造希格斯玻色子 524
附录F 中微子振荡 530
延伸阅读 535
词汇表 549
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