Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:World Scientific Publishing Company

作者:M. G. Veltman

出品人:

页数:340

译者:

出版时间:2003-2

价格:USD 24.00

装帧:Paperback

isbn号码:9789812381491

丛书系列:

图书标签:

物理
粒子物理
科普
粒子物理学
基本粒子
标准模型
量子场论
高能物理
物理学
科学
前沿科技
科普
实验物理学

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具体描述

A comprehensive overview of modern particle physics, which seeks to be accessible to anyone with a true passion for wanting to know how the universe works. We are introduced to the known particles of the world we live in. An explanation of quantum mechanics and relativity paves the way for an understanding of the laws that govern particle physics. These laws are put into action in the world of accelerators, colliders and detectors found at institutions such as CERN and Fermilab that are in the forefront of technical innovation. Real world and theory meet, with the use of Feynman diagrams to solve the problems of infinities and deduce the need for the Higgs boson. The volume offers insight from an eyewitness and participant in some of the greatest discoveries in 20th-century science. From Einstein's theory of relativity to the elusive Higgs particle, the text should interest anyone interested in the world of quarks, leptons and gauge theories. The work also contains many thumbnail sketches of particle physics personalities, including contemporaries as seen through the eyes of the author. Illustrated with pictures, these candid sketches present views of the characters that populate the field.

宇宙的基石：揭秘物质的终极构成与奇异互动自从人类仰望星空，追问“我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？”的那一刻起，对物质本质的探索就从未停止。从亚里士多德的四元素说，到道尔顿的原子论，再到卢瑟福的原子模型，我们一步步剥开了物质的层层外衣，窥见了其内在的奥秘。然而，当我们将目光聚焦于更微小的尺度，当质子和中子也显露出并非不可分割的真相时，一个全新的、充满奇迹与未解之谜的微观世界展现在我们面前——这就是基本粒子物理学的领域。本书并非直接呈现某个特定学科的研究成果，而是旨在引领读者踏上一场引人入胜的探索之旅，深入理解我们所处的宇宙中最基本、最微小的组成单元，以及它们之间发生的那些令人惊叹的相互作用。我们将一起挑战直觉，认识那些看似不可思议但却构成了我们现实世界的“玩家”，并窥探它们背后隐藏的深刻规律与尚未解开的谜团。粒子谱系：万物的“乐高积木” 试想一下，如果我们能够将物质不断地分割，最终会得到什么？我们最终会触碰到构成一切的“基石”。在基本粒子物理学中，这些基石被统称为“基本粒子”，它们是无法被进一步分割的最小单元。本书将为你梳理这个庞大而有序的粒子“大家族”。我们首先会认识构成我们可见世界的“显性”粒子：夸克和轻子。夸克，正如其名，是“三位一体”的家族，拥有“上”、“下”、“粲”、“奇”、“顶”、“底”这六种“味”。它们并非孤立存在，而是紧密地结合在一起，构成了我们熟知的质子和中子，进而组成了原子核。然而，你永远无法单独捕获一只夸克，它们的“禁闭”性质是粒子物理学中最引人入胜的现象之一。与夸克一同构成物质世界的，是同样重要的“清白”粒子——轻子。其中，最著名的便是电子，它围绕原子核运转，是构成电流和化学键的关键。但轻子的家族远不止于此，还有与其相关的、质量几乎为零的中微子。这些“幽灵粒子”几乎不与物质发生相互作用，以惊人的速度穿越宇宙，携带着关于宇宙深处的信息，它们的探测和研究为我们揭示了宇宙的许多秘密。然而，仅仅知道物质的构成单元是远远不够的。宇宙的运行，物质的聚合与解体，都离不开那些无形的“信使”——规范玻色子。它们是传递基本力的媒介，如同在粒子之间传递信息的“信使”。强大的强相互作用，正是由胶子所传递，它将夸克牢牢地束缚在质子和中子的内部，也维系着原子核的稳定。而构成原子间的化学键、以及我们生活中电和磁现象的电磁相互作用，则由光子这一最熟悉的粒子来传递。此外，还有一个对于我们理解放射性衰变至关重要的相互作用——弱相互作用。它由沉重的 W 和 Z 玻色子传递，在原子核的衰变过程中扮演着核心角色，影响着恒星的演化和宇宙的元素合成。对称与规律：宇宙的内在秩序在看似杂乱无章的粒子世界中，隐藏着深刻的数学规律和美妙的对称性。本书将引导你领略这些对称性所带来的洞察力。例如，荷荷（charge）的守恒，如电荷守恒、动量守恒，这些看似简单的原理，实则是宇宙运行的基石。更深层次的对称性，如宇称守恒（parity conservation）和时间反演对称（time-reversal symmetry），它们的破坏和微妙变化，恰恰是揭示粒子行为和宇宙演化奥秘的关键线索。标准模型：粒子物理学的“地图” 为了系统地描述我们已知的基本粒子及其相互作用，物理学家们构建了一个极其成功的理论框架——粒子物理学标准模型。本书将带你走进这个被誉为“现代物理学最伟大的成就之一”的理论。我们将一起审视标准模型如何整合了夸克、轻子和传递力的规范玻色子，并解释了它们之间如何通过三种基本力（强力、弱力、电磁力）相互作用。然而，标准模型并非完美无瑕。它解释了宇宙中绝大多数的已知现象，但仍有许多“空白”等待填补，许多“谜团”亟待解开。本书将聚焦于这些标准模型无法解释的现象，它们如同黑暗中的灯塔，指引着物理学家的前行方向。未解之谜：宇宙深处的低语尽管标准模型取得了辉煌的成功，但宇宙中仍有许多令人费解的现象，它们暗示着比现有理论更深刻的物理定律。本书将深入探讨这些“未解之谜”，激发你对科学前沿的好奇心。暗物质与暗能量：宇宙的大部分组成并非我们熟知的普通物质。暗物质，一种不发光、不与普通物质相互作用的神秘物质，构成了宇宙物质总量的绝大部分，其引力效应在星系形成和宇宙结构演化中扮演着至关重要的角色。而暗能量，更是一种弥漫在整个宇宙空间中的能量形式，它驱动着宇宙的加速膨胀，是宇宙未来命运的关键。它们究竟是什么？我们一无所知。中微子质量之谜：标准模型最初假设中微子是没有质量的。然而，实验观测却表明，中微子具有微小的质量，并且可以在不同“味”之间振荡。这是否意味着标准模型需要被修正，或者存在尚未发现的新粒子？物质-反物质不对称性：在大爆炸初期，物质和反物质理应以相等的数量产生，并在相互湮灭后留下纯粹的能量。然而，我们生活的宇宙却由大量的物质构成，而反物质极为稀少。是什么原因导致了这种令人困惑的“不对称性”？引力如何纳入量子框架：标准模型成功地统一了电磁力、强力和弱力，但却无法将引力纳入量子理论的框架。爱因斯坦的广义相对论描述了宏观世界的引力，而量子力学则统治着微观世界。如何将两者统一，构建一个描述万有力的“万有理论”，是物理学面临的终极挑战之一。希格斯机制与希格斯玻色子：标准模型成功预测了希格斯玻色子的存在，它与希格斯场协同作用，赋予基本粒子质量。这一理论的证实无疑是标准模型的一大胜利。但我们对希格斯场的性质，以及它与宇宙其他基本相互作用之间的联系，仍有许多未知。探索的未来：下一代加速器与探测器为了回答这些深层问题，科学家们正在不断地建造更强大、更精密的粒子加速器和探测器。本书将简要介绍这些前沿的实验装置，例如大型强子对撞机（LHC），以及正在规划中的下一代实验项目。我们将一起窥探科学家们如何利用这些“巨型显微镜”，将粒子加速到接近光速，然后令它们碰撞，分析碰撞产生的碎片，从而揭示隐藏在最深处的基本粒子和相互作用。结论：永无止境的探索本书的目的不是提供一个详尽的“事实清单”，而是点燃你对宇宙最基本构成的好奇心，激发你对未知领域的探索欲望。基本粒子物理学是一门充满活力、不断进步的学科，它不断挑战着我们的认知极限，也为我们描绘了一幅越来越清晰、也越来越令人惊叹的宇宙图景。我们脚下的泥土，头顶的星空，以及我们自身的存在，都源于那些微不足道的粒子，它们以我们难以想象的方式相互作用，编织成了浩瀚的宇宙。本书将是你探索这个奇妙世界的起点，它将引导你认识那些看不见的“玩家”，理解它们的游戏规则，并对那些等待我们去揭开的“未解之谜”产生深深的共鸣。准备好迎接一场关于宇宙本质的深刻而迷人的旅程吧！

作者简介

Martinus Justinus Godefriedus Veltman (born June 27, 1931 in Waalwijk) is a Dutch theoretical physicist. He shared the 1999 Nobel Prize in physics with his former student Gerardus 't Hooft for their work on particle theory.

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

我很少写书评乐评影评，刚才在看，非常激动，进来说两句。这个书是启蒙性质的，里面的知识对我来说不算新鲜，但是我非常佩服Veltman那种极其客观的评论，极其严谨的表达，以及极其清晰明了的阐述。学了一年原子核物理和粒子物理了，直到念到这个书才有终于有了一种居高临下看...

评分☆☆☆☆☆

讲了不少关于粒子物理到底做什么... 对粒子物理有兴趣的推荐看看... 顺便提下<上帝粒子> 那书超好~

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排结构简直是一门艺术，它没有采用那种枯燥的、教科书式的线性叙述，而是像一个经验丰富的导游，带着读者穿梭于粒子物理学的各个“景点”。第一部分对标准模型的介绍是如此的清晰有力，让我这个以前只知道夸克和电子的门外汉，对强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用的差异有了全新的、深刻的认识。书中对费曼图的讲解部分尤其精彩，我以前一直觉得那些复杂的线条图是高深莫测的，但作者通过细致的分解和生动的解释，让我明白了它们是如何简洁高效地描述粒子间相互作用过程的。更让我惊喜的是，作者对那些“未解之谜”的处理方式——他们没有回避暗物质、暗能量或者中微子质量这些前沿难题，反而用一种充满探索精神的口吻来介绍，营造出一种“我们仍在路上”的激动人心的氛围。读完后，我对物理学的前沿动态有了更清晰的认识，感觉自己不再是旁观者，而是共享这场科学冒险的参与者。这本书的深度和广度兼顾得恰到好处，绝对值得反复研读。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调这本书在“神秘感”方面的营造，它真如其名，充满了未解之谜的魅力。很多物理学的概念，一旦被过度简化，就会失去其内在的张力，但这本书巧妙地保留了那种悬而未决的紧张感。例如，书中对CP破坏的讨论，没有给出最终的定论，而是详细描绘了实验如何一步步逼近真相，这种过程本身比答案更具吸引力。它促使我不断地在脑海中进行思想实验，试图去理解那些反直觉的量子现象——比如叠加态和量子纠缠，这本书用非常克制的语言，让你自己去体会其中的“怪异”之处，而不是直接告诉你“记住这个事实”。对于那些对物理学抱有浓厚兴趣，但又害怕被无穷无尽的数学公式吓跑的人来说，这本书提供了一个完美的切入点。它成功地平衡了严谨性和可读性，让晦涩的理论变得可以被想象、可以被触摸，极大地激发了读者探索更深层知识的欲望，让人在合上书本时，依然久久不能平静。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是粒子物理学的奇妙之旅，我完全沉浸在了那些关于宇宙最基本构成的奥秘之中。作者的叙述方式非常引人入胜，即便是像我这样对专业术语不太熟悉的读者，也能轻松跟上思路。他们巧妙地将复杂的理论，比如量子场论的核心概念，用日常生活中易于理解的比喻和类比来阐释，使得那些抽象的粒子行为变得生动起来。我尤其欣赏书中对实验发现历史的梳理，从卢瑟福的金箔实验到大型强子对撞机（LHC）的最新成果，每一步的发现都像侦探小说一样引人入胜，充满了科学的激情与智慧的碰撞。阅读过程中，我仿佛能亲眼目睹科学家们是如何一步步揭开自然界隐藏的面纱，那种求知欲被不断激发的感觉，实在太棒了。而且，书中对“为什么”的探讨也十分深入，不只是简单罗列事实，而是深入挖掘了理论背后的逻辑和哲学意义，让人在了解“是什么”的同时，也能思考“为什么会是这样”。总而言之，这是一本极富启发性、阅读体验极佳的科普佳作，让人对这个微观世界充满了敬畏与好奇。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格有一种非常独特的“老派绅士”的沉稳和睿智，读起来让人感觉像是在听一位博学的教授在壁炉边娓娓道来。它不仅仅是在介绍粒子，更是在讲述科学史和科学哲学。我特别欣赏它对物理学思想演变脉络的梳理，比如从经典物理学的确定性思维到量子力学的概率思维的转变，这种思想上的范式转移被阐述得极具历史厚重感。书中对不同理论框架之间的对比分析十分到位，没有偏袒任何一方，而是客观地展示了每种理论在特定领域内的优势与局限性。比如，它会细致地探讨标准模型为何需要希格斯机制，以及这个机制如何解决了理论中的“质量之谜”，这种层层递进的逻辑构建，让人对整个物理学知识体系的内在一致性肃然起敬。对于希望建立起一个坚实、有层次的粒子物理学知识框架的读者来说，这本书的结构和深度是非常理想的选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计也值得称赞，它们极大地增强了阅读的体验。与某些充斥着密密麻麻文字的科普读物不同，这本书在关键概念的视觉呈现上做得非常出色。那些精美的、高分辨率的粒子轨迹图和探测器示意图，清晰地展示了理论如何转化为可观测的现象。特别是对一些复杂的碰撞事件的模拟图，作者没有用过于技术性的标签来干扰读者，而是用清晰的颜色区分和简单的箭头指向，引导我们关注核心的相互作用路径。这种对视觉语言的有效运用，极大地降低了理解门槛，让那些原本只存在于理论计算中的“瞬间”得以具象化。此外，全书的语言节奏把握得很好，它知道何时该加快速度介绍实验的发现，何时该放缓步调深入探讨一个悖论，这种张弛有度的叙事节奏，确保了阅读过程中的持续吸引力，让人愿意一口气读完，并且迫不及待地想去查阅更多相关的原始论文。

评分☆☆☆☆☆

這本書出版以來很多Mysteries變成了Facts，不過思考的方法沒變，很值得玩味。

评分☆☆☆☆☆

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大学闲书

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