人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),從19世紀(jì)初創(chuàng)立原子論,到今天深入到夸克和輕子,經(jīng)歷了多層次的探索。早在20世紀(jì)30年代,人們已認(rèn)識(shí)到了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的最小單元(電子、質(zhì)子、中子、光子、中微子等),由此形成基本粒子概念,而后隨著對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)?0年代初發(fā)現(xiàn)了大量基本粒子,從而進(jìn)一步揭示了物質(zhì)結(jié)構(gòu)比質(zhì)子和中子更深層次的組分和相互作用規(guī)律。本書按歷史發(fā)展順序,運(yùn)用通俗語(yǔ)言,圖文并茂地帶領(lǐng)讀者暢游奇妙的粒子世界。書中穿插了很多有趣的故事和插圖,以幫助讀者理解微觀世界中不同于日常生活的物理現(xiàn)象和特性。本書還將引領(lǐng)讀者了解近幾年來(lái)最熱門和前沿的科學(xué)議題,例如夸克的色和味、上帝粒子、中微子質(zhì)量和暗物質(zhì)等。相信這本書非常適合對(duì)科學(xué)有興趣的青年讀者豐富科學(xué)知識(shí),增進(jìn)探尋物質(zhì)結(jié)構(gòu)和宇宙奧秘的執(zhí)著精神以及提高科學(xué)研究的創(chuàng)新能力。
本書具有高中以上文化水平和大學(xué)低年級(jí)的讀者都可讀懂,也適合于從事粒子物理、核物理、宇宙學(xué)以及其他相關(guān)學(xué)科中學(xué)習(xí)和工作的科技工作者開闊視野和了解相關(guān)科學(xué)知識(shí)。
黃濤,1963年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系,1966年中國(guó)科學(xué)院原子能所研究生畢業(yè),1985年起任中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員、博士生導(dǎo)師。曾任中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、理論物理研究室主任,中國(guó)物理學(xué)會(huì)高能物理分會(huì)秘書長(zhǎng)、副理事長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任,國(guó)家基金委重大研究計(jì)劃和科技部973項(xiàng)目專家組成員。1999-2006年任國(guó)際IUPAP粒子物理專業(yè)(C11)委員會(huì)委員。長(zhǎng)期從事理論物理和高能物理研究,發(fā)表研究論文200余篇。早年參加層子模型理論研究,層子模型理論獲1982年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。20世紀(jì)90年代曾三次獲中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
曹俊,1998年在中科院高能物理所獲理論物理專業(yè)博士學(xué)位。1998-2000年在法國(guó)奧塞直線加速器實(shí)驗(yàn)室(LAL, Orsay)作博士后。2001年5月-2004年1月在美國(guó)密歇根大學(xué)任研究助理。2004年入選中科院百人計(jì)劃,現(xiàn)為中科院高能物理研究所實(shí)驗(yàn)物理中心研究員、博士生導(dǎo)師。自2003年起從事大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)研究,任項(xiàng)目副經(jīng)理,現(xiàn)任大亞灣國(guó)際合作組中方發(fā)言人,全面負(fù)責(zé)該實(shí)驗(yàn),同時(shí)擔(dān)任江門中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目常務(wù)副經(jīng)理和國(guó)際合作組副發(fā)言人。2012年獲國(guó)家杰出青年基金,入選科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。2013年獲亞太物理學(xué)會(huì)楊振寧獎(jiǎng)和中科院杰出科技成就獎(jiǎng),2016年獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
第一章物質(zhì)最小單元之謎
x1.1 原子—— 從哲學(xué)概念到科學(xué)學(xué)說(shuō)
x1.2 人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)從原子深入到原子核
x1.3 基本粒子
第二章基本粒子并不\基本"
x2.1 質(zhì)子和中子靠什么力結(jié)合成極小的原子核?
x2.2 基本粒子大發(fā)現(xiàn)時(shí)期
x2.3 基本粒子周期表
第三章微觀世界的兩種神秘的相互作用
x3.1 自然界中的四種相互作用
x3.2 弱相互作用
x3.3 強(qiáng)相互作用
x3.4 電磁波和光子
第四章禁閉在強(qiáng)子內(nèi)部的夸克
x4.1 質(zhì)子、中子等強(qiáng)子是由夸克組成的
x4.2 夸克模型
x4.3 層子模型
x4.4 重夸克的發(fā)現(xiàn)
x4.5 夸克與輕子的對(duì)稱性
第五章色味俱全的夸克
x5.1 夸克有3 種不同顏色
x5.2 帶色荷夸克之間的相互作用
x5.3 帶色荷膠子間的相互作用產(chǎn)生反屏蔽效應(yīng)
第六章傳遞四種相互作用力的媒介子和統(tǒng)一之路
x6.1 從夸克層次描述弱相互作用
x6.2 傳遞弱相互作用的媒介子
x6.3 電磁相互作用和弱相互作用統(tǒng)一
x6.4 走向四種力統(tǒng)一之路
第七章自然界為何需要希格斯粒子?
x7.1 對(duì)稱性和對(duì)稱性破缺
x7.2 中間玻色子質(zhì)量來(lái)自希格斯機(jī)制
x7.3 發(fā)現(xiàn)希格斯粒子
第八章神秘的幽靈粒子
x8.1 預(yù)言中微子
x8.2 尋找中微子
x8.3 找到三種中微子
x8.4 中微子是個(gè)\左撇子"
x8.5 中微子是自己的反粒子嗎?
第九章小幽靈引發(fā)大波濤
x9.1 中微子質(zhì)量與中微子振蕩
x9.2 發(fā)現(xiàn)中微子振蕩
x9.3 太陽(yáng)中微子失蹤之謎
x9.4 大亞灣發(fā)現(xiàn)第三種振蕩
x9.5 確定質(zhì)量順序與CP 破壞相角
第十章宇宙物質(zhì)成分疑難
x10.1 宇宙大爆炸
x10.2 暗物質(zhì)與暗能量
x10.3 宇宙反物質(zhì)消失之謎
第十一章奇妙中的疑難
后記