尋找希格斯粒子（簡體書）

希格斯玻色子被視為自原子結構揭示以來我們對宇宙認識的最大突破。它是理解“為什么存在質量”和“原子如何是可能的”等問題的關鍵。在人類投入了90億美元，付出幾十年的努力建的大型強子對撞機成功運行后，經過6000多研究人員的辛勤工作，難以捉摸的希格斯玻色子終于被發現了。2013年諾貝爾物理學獎授予發現希格斯子的三位物理學家。
《第一推動叢書·宇宙系列：尋找希格斯粒子》不僅解釋了希格斯玻色子的重要性，而且詳細介紹了大型強子對撞機這一有史以來建造的最大機器。加州理工學院理論物理學家卡羅爾對這一項目的緣起和進展都做了繪聲繪色的描述。這是一個講述有關人類如何在渴望理解宇宙的推動下做出我們這個時代最偉大的科學成就的故事。

肖恩·卡羅爾博士，是加州理工學院的理論物理學家，著有《從永恒到此處》——一本探索時間的終極理論的書。他從哈佛大學獲得博士學位后，一直在研究粒子物理、宇宙學和引力。他是著名物理學博客群“宇宙方差”的創始人之一。肖恩·卡羅爾與妻子作家詹妮弗·維萊泰住在洛杉磯。

“上帝粒子”的發明與發現：始于古希臘原子論的長達2500年的人類尋求基本粒子的歷史終于走到了一個歷史性的轉折點。希格斯粒子的發現代表了人類在發現征途上的重大勝利，它是探索宇宙新時代的曙光。
作者是世界最有影響的物理學博客創始人之一，他在《第一推動叢書·宇宙系列：尋找希格斯粒子》為您深度解讀諾獎粒子發現的傳奇故事。《第一推動叢書·宇宙系列：尋找希格斯粒子》是對于那些想要知道希格斯粒子完整故事的人的必讀之書

序幕
1 物質為什么很重要
2 堪稱神圣
3 原子與粒子
4加速器的故事
5 史上最大的機器
6 智破粒子
7 波動的粒子
8 穿越破鏡
9 實驗室沸騰了
10 “希格斯子”不脛而走
11 諾貝爾的夢想
12 地平線之外
13 粒子物理學的未來
附錄1 質量與自旋
附錄2 標準模型粒子
附錄3 粒子及其相互作用
進一步閱讀材料
參考文獻
致謝
名詞索引

希格斯子很重要，不只是因為它是什么，而且是因為它做什么。希格斯子由彌漫于空間的場產生，這種場稱為希格斯場。宇宙中已知的一切東西在穿越空間時就會在希格斯場中運動。希格斯場是永遠存在的，只不過是潛伏在本底中，我們看不見它。可以這么說：如果沒有希格斯子，電子和夸克就沒有質量，變得像光子（傳播光的粒子）。它們本身將以光速運動，這樣就不可能形成原子和分子，更談不上形成我們知道的各種生命形態。在普通物質的形成機制中，希格斯場不是一種主動的角色，但它在本底中的存在至關重要。如果沒有它，世界將完全是另一副樣子。現在，我們找到它了。
這里用詞需十分謹慎。我們實際上掌握的是非常類似于希格斯子的粒子的證據。它有正確的質量，它基本上按我們預期的方式產生和衰變。但要說我們發現的肯定就是原始模型所預言的希格斯子還為時過早。這里面可能還有更復雜的東西，或者發現的只是精妙的相關粒子譜中的一個部分。但我們的確已經發現了某種新粒子，它的表現就像我們認定的希格斯玻色子。因此在本書中，我將2012年7月4日當作宣布發現希格斯玻色子的日子。如果大自然更微妙，那對我們每一個人來說就更好——物理學家就喜歡活在驚喜中。
人們非常希望希格斯子的發現標志著粒子物理學的新時代的開始。我們知道，物理學的內容要比我們目前所了解的更豐富。對希格斯子的研究提供了一個觀察未知世界的新的窗口。現在，像詹諾蒂和印坎德拉這樣的實驗物理學家有了新的標本可研究，而像休伊特這樣的理論物理學家則有了新的線索，可以建立起更好的模型。我們對宇宙的理解則邁出了期待已久的一大步。
這是一個關于一群將畢生奉獻給發現大自然最終本性的人的故事。希格斯本人就是一個完美的體現。這里有用筆和紙工作的理論家，他們喝著濃咖啡，和同事激烈地爭論，由此推動著在頭腦中形成抽象的概念；有工程師，他們想方設法讓機器和電子器件突破現有技術限制；最關鍵的當然是實驗者，他們將機器和理論家的想法結合起來去發現大自然的一些新的東西。現代物理學的前沿研究涉及到耗資數十億美元的項目，需要幾十年才能完成，因此需要研究者具有非凡的奉獻精神，并愿意冒著高風險去尋找獨特的回報。當這一切都得以實現之時，世界就變樣了。
生活真美好。請再來一杯香檳。
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