20世紀(jì)，人類在認識自我生存的物質(zhì)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(shù)的科學(xué)家付出了畢生的心血。本書按歷史發(fā)展脈絡(luò)，將人類對微觀世界和宏觀宇宙的永無止境的探索歷程結(jié)合在一起，講述了一個個生動有趣、但又曲折艱辛的科學(xué)故事。《BR》 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(nèi)科研工程或大型項目的科學(xué)家。他們結(jié)合自己的親身經(jīng)歷和了解，用通俗的語言介紹了這個領(lǐng)域的歷史和現(xiàn)狀，也用由顯的語言普及了一些重要的基礎(chǔ)知識，特別介紹了微觀粒子同宇宙演化與天體的密切聯(lián)系，相信會給讀者帶來不一樣的閱讀體驗。
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目 錄
序言一（葉銘漢） / i
序言二（Egil Lillestol） / iii
前言 / ix
第一部分 向內(nèi)看
第一章 對物質(zhì)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(xué)的萌芽16
1.4 光是粒子還是波？ 20
1.5 化學(xué)家從困惑到周期律發(fā)現(xiàn) 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(fā)現(xiàn) 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(fā)現(xiàn) 38
2.4 是光線患了神經(jīng)分裂癥嗎？——普朗克的能量子和光電效應(yīng) 42
2.5 發(fā)現(xiàn)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(zhǔn)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(nèi)隱藏的力——質(zhì)子、中子與結(jié)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(fā)現(xiàn) 71
3.3 難道是“無事空忙”嗎？——第一個精靈電子中微子 77
3.4 核內(nèi)核子的強作用膠合力和弱作用力 81
3.5 從“兒童旋轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn) 100
3.8 在夸克海中探險——物質(zhì)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(fā)現(xiàn) 107
第四章 力的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)模型的確立 114
4.1 愛因斯坦的終極夢想——統(tǒng)一場論 114
4.2 微觀世界的對稱性和宇稱守恒與不守恒 117
4.3 一個大氣泡室內(nèi)的精靈——弱作用中性流被證實 123
4.4 粲夸克的發(fā)現(xiàn)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(tǒng)一與發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn) 150
4.9 標(biāo)準(zhǔn)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(shù)——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(fā)現(xiàn)和LHC上的四個大型國際合作實驗 189
5.5 標(biāo)準(zhǔn)模型之外的粒子和超弦理論 204
5.6 夸克-膠子等離子體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么？ 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“咝咝聲” 248
6.5 什么是宇宙暴漲？ 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恒星的生死之謎 258
7.2 從灰燼到塵�！夏晷侨蹱t中的新物質(zhì)和超新星爆發(fā)時重核產(chǎn)生 263
7.3 恒星燈塔——中子星和脈沖星 268
7.4 中微子天文學(xué)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 最后的坍塌——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窗口 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(jié)構(gòu) 319
8.2 耀眼的余燼——活躍星系核的故事 321
8.3 探索難以捕捉的暗物質(zhì) 324
8.4 從“壯漢”“褐矮子”的暗物質(zhì)跡象到暗物質(zhì)粒子探索熱潮 326
8.5 “精密宇宙”時代研究的開端——COBE觀測衛(wèi)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(jì)探索夸克與宇宙相聯(lián)系的11個問題 347
結(jié)語 349
參考文獻 353
附錄 1 英文縮寫 358
附錄 2 諾貝爾物理學(xué)獎年表 362
附錄 3 中國暨華裔相關(guān)部分科研重大貢獻人物簡表 373
后記 377
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