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數理科學和化學 應用物體力學 原子核物理學、高能物理學
   
   
   
 
隱匿的宇宙:用基本粒子揭開宇宙之謎
 叢書名稱: 圖靈新知
 作  者: (日)村山齊
 出版單位: 人民郵電
 出版日期: 2017.07
 進貨日期: 2017/9/22
 ISBN: 9787115453365
 開  本: 32 開    
 定  價: 315
 售  價: 252
  卡 友 價 : 231

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編輯推薦:

日本新書大獎 第1名(2011年) 日文版累計銷量突破32萬冊 日本東京大學Kavli數學物理學聯合宇宙研究機構 所長 Coursera人氣課程“從大爆炸到暗能量”講授者 村山齊 科普力作 從“基本粒子”到“黑暗繁星” 從“極小世界”到“無窮未知” 逆溯星光,探索宇宙的起源與黑暗秘密 中國科學院高能物理所研究員 曹俊 作序推薦


內容簡介:

隱匿的宇宙 為知名物理學家村山齊教授關於“宇宙是什麼”的暢銷科普讀物。書中以回答“宇宙由什麼構成”以及“我們為什麼存在”這兩個人類原始、樸素的疑問為線索,通過結合全新的基本粒子物理和天體物理研究,用風趣幽默的語言和比喻,從全新的視角講述了“宇宙的本原結構”和“自然的本原法則”,清晰描繪出了當前人類研究體系下的宇宙整體圖景,並講解了宇宙中“暗物質”“暗能量”等概念,是瞭解自然和宇宙“黑暗秘密”的科普佳作。


作者簡介:

村山齊(Hitoshi Murayama) 1964年出生。 1986年東京大學畢業。 1991年修完東京大學博士課程,專業為基本粒子物理學。 曾任日本東北大學助教,自2000年開始擔任加利福尼亞大學伯克利分校教授。 2002年,榮獲西宮湯川紀念獎。 2007年,日本文部科學省創立世界 級別的研究基地——東京大學卡弗媦ずヰ垓z聯合宇宙研究機構(IPMU),村山先生擔任第1代所長職務。 主要研究課題為超對稱性理論、中微子、初期宇宙、粒子加速器實驗的現象論等。與世界頂 尖科學家共同協作,推動宇宙研究的發展,同時為將研究成果回報給社會,積極投身市民講座和科學教室等演講活動。


圖書目錄:

序章 極小又極大的世界 001

1.宇宙是用數學語言書寫的 002

2. 從1027到10-35的世界 004

3.世界是一條“銜尾蛇” 010



第1章 宇宙是由什麼構成的 013

1.蘋果和行星遵循同樣的運動法則 014

2.蘋果皮上的宇宙空間站 016

3.“旅行者號”的20年與“4光時”外的冥王星 018

4.分析太陽光,就會知曉其結構 020

5.曾被預言“存在卻無法發現”的中微子 022

6.每秒有數十萬億個中微子穿過我們的身體 025

7.所有天體的品質僅占宇宙的0.5% 029

8.“暗物質”佔據了整個宇宙的23% 031

9.佔據宇宙主體的神秘能量 035

10.遠古的餘燼——大爆炸理論的證據 038

11.宇宙一直在加速膨脹 042

12. 21世紀發現的未解之謎 043



第2章 探尋最終的基本粒子! 045

1.日全食證明瞭愛因斯坦理論 046

2.為什麼能夠繪製出不可見的暗物質“地圖” 047

3.觀察遙遠的宇宙就等於觀察過去的宇宙 050

4.光和無線電波無法通行的“牆壁” 052

5.從物質的本原追溯宇宙的起源 056

6.通過撞擊電子的波來觀測極小的世界 058

7. 量子力學的開端——光是波還是粒子? 060

8.圍繞原子核旋轉的電子是波! 063

9. 電子顯微鏡——縮短電子的波長提升解析度 067

10.用粒子加速器構造誕生初期的宇宙 068

11.我們的身體由超新星爆炸產生的星塵構成 070

12.盧瑟福的實驗驗證了原子的土星模型 072

13.誇克——不可再分割的基本粒子 074

14.“標準模型”是20世紀物理學的金字塔 075

15.第1代誇克——“上誇克”與“下誇克” 077

16.意外發現的神秘基本粒子 078

17.預言存在3代以上誇克的“小林-益川理論” 082

18.負責傳遞“力”而非構成物質的基本粒子 085



第3章 揭開“四種力”的神秘面紗——引力、電磁力 089

1.引力、電磁力、強力、弱力 090

2.粒子以投接球方式傳遞力 095

3.品質可以轉換成能量的大發現 097

4. “品質守恆定律”的破綻與不列顛百科全書編寫者的興奮 099

5.性質相同、電荷相反的“反物質” 101

6.太陽的核聚變反應——每秒50億千克的品質轉換成能量 103

7.不確定性原理——位置和速度無法同時測定嗎 107

8.應用到電子技術的“隧道效應” 109

9. 哥本哈根解釋——上帝似乎會擲骰子 111

10.可以“同室而居”的玻色子與彼此“水火不容”的費米子 112

11.結合原子與原子的力——電磁力 114

12.電磁力的傳遞源自粒子吞吐光子 116

13.電磁力的作用距離取決於不確定性原理 118

14.物理學史上最精確的理論值 121



第4章 從湯川理論到小林-益川理論——強力、弱力 125

1.預言了未知粒子及其品質的湯川理論 126

2.湯川粒子是在安第斯山山頂發現的 128

3.發現新粒子的熱潮令研究者們手足無措 130

4.如何解釋“不會衰變的粒子” 132

5.質子的壽命要遠遠長於宇宙的歷史 133

6.奇怪的“奇異數守恆定律” 135

7.質子與中子由3個誇克構成,介子由2個誇克構成 136

8.誇克分為3種顏色?無法單獨取出誇克? 139

9.證明誇克理論的“11月革命” 141

10.傳遞強力的粒子為膠子 144

11.無法取出誇克的原因在於膠子的色荷 145

12.因誇克精神飽滿而導致體重增加? 147

13.“弱力”點燃了太陽 148

14. 大型粒子加速器中的月球和TGV 149

15.傳遞弱力的W及Z玻色子 151

16.宇稱不守恆的“τ-θ之謎” 153

17. 存在本質區別的“左”與“右”! 155

18. 小林-益川理論解釋了“CP對稱性破缺” 158

19.誇克並非只有2代,而是存在3代以上 160

20.日美兩國圍繞“三角形”展開激烈的實驗競爭 163

21.神秘的希格斯玻色子——基本粒子的品質之源? 166

22.右撇子多的原因是“對稱性自發破缺”? 168



第5章 暗物質、消失的反物質以及暗能量之謎 171

1. 以為接近了目標,卻又出現新的謎題 172

2.如果沒有暗物質,就不會誕生甯P和生命 173

3.“超弦理論”實現“大統一理論”的夢想 175

4.真正的時空具有10個維度? 177

5.哪里會率先檢測出暗物質? 179

6. 0.25克反物質相當於原子彈的能量 183

7.物質以十億分之二的微弱優勢在生存競爭中險勝反物質 185

8.草莓味還是巧克力味?中微子振盪的真相 186

9.從東海村向神岡發射中微子束! 189

10.收縮還是膨脹?——宇宙的終結 191

11.多樣的宇宙未來假說 194

12.基本粒子物理學與每個人的人生息息相關 197



後記 199

作者簡介 202


章節試讀:

隱匿的宇宙的作者村山齊教授在粒子物理和宇宙學上都有極為透徹的理解,不僅是知名的理論物理學家,而且是一位深受歡迎的科普大師,善於把深奧的東西用顯淺的語言講明白。無論是學術報告還是科普報告,他的演講總是能從頭到尾抓住聽眾。 ——中國科學院高能物理所研究員 曹俊 閱讀時,會感覺是在讀一本戀愛小說。 ——菅野美穗(日本知名藝人,在“國王的早午餐”節目中對本書的讚譽)

 
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