《從夸克到宇宙:永無止境的科學探索》是2018年09月01日科學出版社出版的圖書,作者是謝一岡。
基本介紹
- 書名:從夸克到宇宙:永無止境的科學探索
- 作者:謝一岡
- 出版社:科學出版社
- 出版時間:2018年09月01日
- 頁數:385 頁
- 定價:128 元
- 開本:B5
- 裝幀:平裝
- ISBN:9787030568595
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
20世紀,人類在認識自我生存的物質世界方面取得了非常大的進展,從約10-18厘米的微觀粒子,到130億~150億光年的宇宙。在這個認識層次不斷遞進的過程中,無數的科學家付出了畢生的心血。本書按歷史發展脈絡,將人類對微觀世界和巨觀宇宙的永無止境的探索歷程結合在一起,講述了一個個生動有趣、但又曲折艱辛的科學故事。 本書的作者和審閱者都是多年來參加了許多高能物理方面大型國際合作、國內科研工程或大型項目的科學家。他們結合自己的親身經歷和了解,用通俗的語言介紹了這個領域的歷史和現狀,也用由顯的語言普及了一些重要的基礎知識,特別介紹了微觀粒子同宇宙演化與天體的密切聯繫,相信會給讀者帶來不一樣的閱讀體驗。
圖書目錄
目 錄
序言一(葉銘漢) / i
序言二(Egil Lillestol) / iii
前言 / ix
第一部分 向內看
第一章 對物質認識的開拓 3
1.1 大宇宙與小宇宙 3
1.2 古代的原子論11
1.3 近代科學的萌禁組疊芽16
1.4 光是粒子還是波? 20
1.5 化學家從困惑到周期律發現 25
1.6 跨過以太的波——電磁理論 28
第二章 粒子物理的曙光 33
2.1 能透視的輻射——X射線的發現 33
2.2 打開了新窗戶——放射性 36
2.3 第一個亞原子粒子——電子的發現 38
2.4 是光線患了神經分裂症嗎?——普朗克的能量子和光電效應 42
2.5 發現原子核——盧瑟福實驗 45
2.6 玻爾的原子模型——量子躍遷 48
2.7 不確定性的奇妙世界——測不準的模糊世界 52
2.8 打碎原子的第一個武器——高壓倍加器 56
2.9 核內隱藏的力——質子、中子與結合能 59
第三章 走進夸克世界 66
3.1 從太空來的宇宙射線粒子——正電子、π介子μ子 66
3.2 我們世界中的鏡像——狄拉克正反世界和正電子的發現 71
3.3 難道是“無事空忙”嗎?——第一個精靈電子中微子 77
3.4 核核心子的強作用膠合力和弱作用力 81
3.5 從“兒童旋轉木馬”——第一個回旋加速器到多個世界高能物理研究中心 85
3.6 從奇異粒子家族到粒子王國——K介子及其他 96
3.7 第二個精靈——μ中微子的發現 100
3.8 在夸克海中探險——物質更深層次的夸克模型 103
3.9 獵到了夸克——核子深度非彈性散射實驗和τ輕子的發現 107
第四章 力的統一和標準模型的確立 114
4.1 愛因斯坦的終極夢想——統一甩埋盼拳場論 114
4.2 微觀世界的對稱性和宇稱守恆與不守恆 117
4.3 一個大氣泡室內的精靈——弱作用中性流被證實 123
4.4 粲夸克的發現及其家族 128
4.5 粲粒子家戒判籃族的研究中心——北京正負電子對撞機和北京譜儀 132
4.6 夸克被“囚禁”——夸克之間的色力和三噴注 138
4.7 電弱作用統一與發現中間玻色子W和Z 144
4.8 b夸克再檔朽歸與t夸克以全催及第三個精靈——τ中微子的發現 150
4.9 標準模型和基本粒子家族 161
第五章 近年來的大型粒子物理實驗和理論的進展 166
5.1 從CERN的SPS到LEP和LHC 166
5.2 看到“看不見的粒子”的藝術——粒子探測器 171
5.3 LEP上的大型實驗 185
5.4 “上帝粒子”——希格斯粒子的發現和LHC上的四個大型國際合作實驗 189
5.5 標準模型之外的粒子和超弦理論 204
5.6 夸克-膠子電漿符朽宙和相對論重離子碰撞 212
5.7 粒子-反粒子變換與 CP破壞 219
5.8 三個精靈會變臉嗎?——大亞灣中微子實驗 225
第二部分 向外看
第六章 認識宇宙 233
6.1 從混沌到宇宙 233
6.2 從望遠鏡中看到了什麼? 236
6.3 銀河系與銀河系外的家族——宇宙在膨脹嗎? 242
6.4 沒有昨天的今天到微波的“噝噝聲” 248
6.5 什麼是宇宙暴漲? 251
6.6 空前的大爆炸 254
第七章 從不同方式進一步探索宇宙 258
7.1 核重拔謎物理揭開群星閃爍的天幕和恆星的生死之謎 258
7.2 從灰燼到塵埃——老年星熔爐中的新物質和超新星爆發時重核產生 263
7.3 恆星燈塔——中子星和脈衝星 268
7.4 中微子天文學的黎明——從超新星來的精靈 272
7.5 宇宙加速器——宇宙射線源及其傳播 279
7.6 最後的坍塌——進入黑洞 287
7.7 黑洞還是“灰洞” 291
7.8 太空中的大眼睛——哈勃太空望遠鏡和它看到的 294
7.9 狂暴的太空——遠紫外線和X射線的觀測 299
7.10 神秘的太空γ射線與γ暴 304
7.11 進一步開拓探測宇宙太空視窗 310
第八章 無窮宇宙中的圖案與精細探索宇宙 319
8.1 萬物中最大的結構 319
8.2 耀眼的餘燼——活躍星系核的故事 321
8.3 探索難以捕捉的暗物質 324
8.4 從“壯漢”“褐矮子”的暗物質跡象到暗物質粒子探索熱潮 326
8.5 “精密宇宙”時代研究的開端——COBE觀測衛星 334
8.6 宇宙的種子——時間零點處的漣漪和COBE-WMAP-PLANCK 338
8.7 宇宙到底有多老? 343
8.8 21世紀探索夸克與宇宙相聯繫的11個問題 347
結語 349
參考文獻 353
附錄 1 英文縮寫 358
附錄 2 諾貝爾物理學獎年表 362
附錄 3 中國暨華裔相關部分科研重大貢獻人物簡表 373
後記 377
4.3 一個大氣泡室內的精靈——弱作用中性流被證實 123
4.4 粲夸克的發現及其家族 128
4.5 粲粒子家族的研究中心——北京正負電子對撞機和北京譜儀 132
4.6 夸克被“囚禁”——夸克之間的色力和三噴注 138
4.7 電弱作用統一與發現中間玻色子W和Z 144
4.8 b夸克與t夸克以及第三個精靈——τ中微子的發現 150
4.9 標準模型和基本粒子家族 161
第五章 近年來的大型粒子物理實驗和理論的進展 166
5.1 從CERN的SPS到LEP和LHC 166
5.2 看到“看不見的粒子”的藝術——粒子探測器 171
5.3 LEP上的大型實驗 185
5.4 “上帝粒子”——希格斯粒子的發現和LHC上的四個大型國際合作實驗 189
5.5 標準模型之外的粒子和超弦理論 204
5.6 夸克-膠子電漿和相對論重離子碰撞 212
5.7 粒子-反粒子變換與 CP破壞 219
5.8 三個精靈會變臉嗎?——大亞灣中微子實驗 225
第二部分 向外看
第六章 認識宇宙 233
6.1 從混沌到宇宙 233
6.2 從望遠鏡中看到了什麼? 236
6.3 銀河系與銀河系外的家族——宇宙在膨脹嗎? 242
6.4 沒有昨天的今天到微波的“噝噝聲” 248
6.5 什麼是宇宙暴漲? 251
6.6 空前的大爆炸 254
第七章 從不同方式進一步探索宇宙 258
7.1 核物理揭開群星閃爍的天幕和恆星的生死之謎 258
7.2 從灰燼到塵埃——老年星熔爐中的新物質和超新星爆發時重核產生 263
7.3 恆星燈塔——中子星和脈衝星 268
7.4 中微子天文學的黎明——從超新星來的精靈 272
7.5 宇宙加速器——宇宙射線源及其傳播 279
7.6 最後的坍塌——進入黑洞 287
7.7 黑洞還是“灰洞” 291
7.8 太空中的大眼睛——哈勃太空望遠鏡和它看到的 294
7.9 狂暴的太空——遠紫外線和X射線的觀測 299
7.10 神秘的太空γ射線與γ暴 304
7.11 進一步開拓探測宇宙太空視窗 310
第八章 無窮宇宙中的圖案與精細探索宇宙 319
8.1 萬物中最大的結構 319
8.2 耀眼的餘燼——活躍星系核的故事 321
8.3 探索難以捕捉的暗物質 324
8.4 從“壯漢”“褐矮子”的暗物質跡象到暗物質粒子探索熱潮 326
8.5 “精密宇宙”時代研究的開端——COBE觀測衛星 334
8.6 宇宙的種子——時間零點處的漣漪和COBE-WMAP-PLANCK 338
8.7 宇宙到底有多老? 343
8.8 21世紀探索夸克與宇宙相聯繫的11個問題 347
結語 349
參考文獻 353
附錄 1 英文縮寫 358
附錄 2 諾貝爾物理學獎年表 362
附錄 3 中國暨華裔相關部分科研重大貢獻人物簡表 373
後記 377