探尋萬物至理：大強子對撞機 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 哈珀恩（Paul Halpern） 著，李晟 譯

圖書標籤:

• 物理學
• 粒子物理
• 大強子對撞機
• 科學普及
• 前沿科技
• 宇宙學
• 高能物理
• 實驗物理
• 科學史
• 科普讀物

齣版社： 上海教育齣版社

ISBN：9787544435345

版次：1

商品編碼：10895571

包裝：平裝

叢書名： “科學的力量”科普叢書

開本：32開

齣版時間：2011-12-01

用紙：膠版紙

頁數：188

正文語種：中文

內容簡介

《科學的力量》是將從紛繁復雜的科學技術發展史中，精心篩選有代錶性的焦點或熱點問題，以此為突破口，由點及麵來展現科學技術對人、對自然、對社會的巨大作用和重要影響，讓人們對科學有一個客觀而公正的認識。

作者簡介

保羅·哈珀恩博士是費城科學大學的物理學和數學教授。他是一位多産的作傢，其作品還有《偉大的超越》和《科學曾經為我們做瞭什麼？》，這兩本書都由Wiley齣版社齣版。
李晟是上海交通大學物理係副教授。研究方嚮包括：規範場中的拓撲效應，誇剋禁閉機製，復雜體係及其演化動力學。

目錄

緻謝
前言大強子對撞機心髒之旅
引言完美的機器
CHAPTER 1 創世的秘密
CHAPTER 2 尋找萬物至理
CHAPTER 3 敲打金子——盧瑟福散射實驗
CHAPTER 4 粉碎成功——第一颱加速器
CHAPTER 5 引人注目的四重奏——四種基本作用力
CHAPTER 6 雙環記——萬億電子伏加速器和超級質子同步加速器
CHAPTER 7 深入得剋薩斯的心髒——超導超級對撞機沉浮記
CHAPTER 8 設計對撞——建造大強子對撞機
CHAPTER 9 黑暗中的居民——揭開暗物質和暗能量的謎團
CHAPTER 10 膜管道——尋找更高維度的大門
CHAPTER 11 微黑洞——便於科學研究還是要炸掉世界？
結論高能物理的未來——國際直綫對撞機及以後
譯者的話
編輯的話

精彩書摘

還有另外一個問題需要愛因斯坦傳奇般的智慧，這就是光的能量是隻依賴於它的亮度還是與它的頻率有關。波的傳統理論認為，波的能量與它們振蕩的幅度大小有關，振動幅度大的波比振動幅度小的波攜帶更多的能量。例如越用力敲打鼓麵會産生越強的振動，從而發齣更響、能量更大的聲音。就如響度錶示瞭聲音的強度，它是波的幅度的函數，亮度則刻畫瞭光的強度，同樣也應該與波的幅度相關。
能夠吸收全部光綫的物體稱為黑體。加熱一個黑體盒子（如包裹瞭黑紙的盒子），它就像任何熱的物體一樣，開始發齣輻射。如果假設它的輻射就是所有容許頻率的電磁波的組閤，並且嘗試找齣每個頻率實際産生的數量，一個問題就齣現瞭。就像在一個紙盒裏可以塞入比沒摺疊的餐巾紙更多的摺疊瞭的餐巾紙一樣，比長波長振動種類更多的短波長振動可以共存於一個盒子。因此利用波的經典模型計算可以預言，短波模式的大軍會奪取大部分可利用能量，而長波振動隻占據瞭很小的一部分。其結果是從盒子裏發齣的輻射將偏嚮於短波長高頻率波，比如說紫外及更外的。這個預言稱為紫外災難，當然它並不是實際發生的情況，否則如果你加熱一個食物盒，而它恰好有一個黑色的塗層，把它放在餐桌上，它就開始像日光浴床那樣發齣紫外綫、有害的X射綫，甚至於緻命的伽瑪射綫。顯然地把光假設成和經典波完全一樣就是災難之源！
……

前言/序言

追溯星塵的低語：宇宙圖景的構建與微觀實在的界限 作者： [此處可自行填入作者姓名] 齣版社： [此處可自行填入齣版社名稱] 頁碼： [此處可自行填入頁碼信息] ISBN： [此處可自行填入ISBN信息] --- 內容簡介： 本書並非聚焦於當代粒子物理學的宏大工程，而是將目光投嚮人類認知曆程中，對於“構成世界的最基本元素”這一永恒命題的深層哲學思辨與早期自然科學的艱辛探索。我們試圖在現代高能物理實驗的喧囂之外，重構思想史上的關鍵轉摺點，理解人類是如何從對自然現象的直觀感受，一步步走嚮抽象的物質模型構建的。 第一部分：古典原子論的萌芽與形而上學的基石 在跨入二十世紀之前，人類對物質本質的理解經曆瞭漫長的、充滿直覺與哲思的階段。本部分深入探討瞭古希臘哲學傢德謨剋裏特（Democritus）提齣的“原子”（Atomos，意為不可分割）概念的精妙之處，以及伊壁鳩魯學派如何將這一概念係統化，作為對抗神學解釋的有力工具。我們不僅僅是簡單羅列古代思想傢的觀點，而是細緻分析瞭他們的邏輯推導過程：既然物質可以被無限分割，那麼必然存在一個不可再分的終點，否則“空”將無法存在，運動也將無從談起。 隨後，我們將視角轉嚮東方——特彆是古印度吠檀多哲學中對“元素”（如地、水、火、風）的層級劃分，以及中國古代五行學說在解釋物質轉化與相互作用中的獨特邏輯體係。這些早期的“微觀理論”雖然在實驗層麵缺乏驗證，卻為後世的科學革命提供瞭重要的思維模型：即復雜性可以源於簡單單元的組閤與排列。我們還將考察中世紀煉金術士們對物質轉化的不懈追求，揭示他們如何無意中積纍瞭對元素特性和反應條件的初步經驗，盡管他們的目標是製造黃金，但他們的實踐卻為後世的化學奠定瞭基礎。 第二部分：經典物理學的勝利與“以太”的陰影 進入十七、十八世紀，隨著伽利略和牛頓的傑齣工作，物理學從純粹的思辨轉嚮瞭可量化的實驗科學。本捲聚焦於玻意耳（Robert Boyle）對“元素”定義的修正，標誌著化學開始擺脫煉金術的神秘色彩，嚮現代科學靠攏。我們詳細分析瞭拉瓦锡（Antoine Lavoisier）的質量守恒定律如何確立瞭物質變化的定量基礎，使得“原子”從一個哲學猜想，逐漸被納入精確的科學框架。 然而，經典物理學的巔峰——牛頓力學，也帶來瞭難以迴避的難題：光是如何傳播的？聲波在真空中無法傳播，那麼光波的媒介又是什麼？由此催生瞭貫穿整個十九世紀的“光以太”（Luminiferous Aether）理論。本部分將詳盡梳理曆史上對以太的各種設想，從彈性介質理論到電磁場理論對以太的描述。我們將深入剖析麥剋斯韋（James Clerk Maxwell）電磁場方程的革命性意義，它以一種近乎完美的數學美感，統一瞭電、磁與光現象，但同時也無可避免地將“以太”這個虛擬的載體推嚮瞭理論的中心。我們探討瞭當時頂尖物理學傢們如何竭力為以太尋找存在的證據，包括各種基於力學或光學效應的實驗設計，及其最終在精確度不斷提高的背景下所暴露齣的理論睏境。 第三部分：對連續性假設的挑戰與量子的曙光 十九世紀末的物理學界普遍認為，人類對世界基本構成的理解已經接近完成，剩下的隻是更精確地測量和修補細節。然而，幾個看似微不足道的實驗現象，如同靜水中的漣漪，預示著一場深刻的範式轉變。 本章將聚焦於黑體輻射問題的理論睏境。我們不會簡單介紹普朗剋（Max Planck）的量子假設，而是著重還原當時物理學傢麵對的“災難性”結果——經典物理學預測的無限高能紫外綫輻射。我們將詳細解讀普朗剋為瞭調和理論與實驗麯綫，首次引入“能量量子化”概念時的內心掙紮與學術界最初的質疑。 緊接著，我們將探討愛因斯坦（Albert Einstein）如何將普朗剋的想法從一個“數學技巧”提升到物理實在的高度，用光量子（後來的光子）的概念，成功解釋瞭光電效應。這標誌著，微觀世界不再是連續、平滑的，而是呈現齣不連續、階梯狀的特性。我們還將迴顧居裏夫婦對放射性現象的開創性研究，揭示原子核內部的活動如何打破瞭元素不可再分的最後一道防綫，暗示瞭物質更深層次、更不穩定的結構存在。 第四部分：結構重構：從原子模型到元素周期錶的秩序 在認識到原子並非不可分割之後，真正的“探尋”纔剛剛開始。本部分將循著盧瑟福（Ernest Rutherford）的散射實驗，迴顧人類如何通過“彈靶”實驗，揭示瞭原子內部的空曠結構和緻密的原子核。這徹底顛覆瞭“布丁模型”，標誌著原子內部結構的發現。 隨後，我們將梳理玻爾（Niels Bohr）如何藉助普朗剋的量子化概念，成功地為氫原子建立瞭第一個成功的能級模型。我們著重分析該模型在解釋光譜綫係方麵的成功，以及它在麵對更復雜原子結構時的局限性。這為理解元素的化學性質提供瞭深層次的物理基礎——元素的特性並非由其體積或密度決定，而是由其最外層電子的排布狀態所決定。我們將迴顧門捷列夫（Dmitri Mendeleev）周期錶的驚人預見性，並探討早期量子理論如何開始為這個元素排列的“魔術”提供堅實的理論依據，展示瞭人類試圖在看似隨機的自然界中，發掘齣隱藏的、優雅的結構秩序。 結語：邊界的意義 本書的終極目的，並非是為高能物理的成果做鋪墊，而是強調：每一次科學的重大飛躍，都源於對現有認知邊界的深刻懷疑和突破。從哲學的“不可分割”到物理學的“基本粒子”，我們追溯的不是具體的新發現，而是人類心智在麵對未知時，如何構建、檢驗並最終推翻現有實在模型的迭代過程。理解這些曆史的彎路與頓悟，對於我們今日審視任何前沿科學的局限性與潛力，都具有不可替代的藉鑒意義。本書獻給所有對世界本源懷抱好奇，並願意追溯思想根源的探索者。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書感到一種莫名的吸引力，主要源於它書名中蘊含的宏大敘事和前沿科技感。《探尋萬物至理：大強子對撞機》——這幾個字在我的腦海中勾勒齣瞭一幅畫麵：在瑞士日內瓦的地下深處，巨大的環形隧道中，粒子以接近光速的速度奔跑、碰撞，釋放齣璀璨的光芒，也可能揭示齣宇宙最深層的秘密。我設想著，這本書或許不僅僅是對物理學理論的介紹，它更可能是一部關於人類探索精神的史詩。它會講述那些站在科學最前沿的科學傢們，他們如何剋服重重睏難，如何用非凡的智慧和毅力去挑戰人類認知的邊界。我好奇，這本書是否會深入探討粒子物理學領域的一些核心概念，比如誇剋、膠子、強相互作用，以及它們如何構成瞭物質世界的基石。但更吸引我的是，“萬物至理”這個詞所帶來的哲學層麵的思考。這本書是否會嘗試將微觀粒子世界的探索，與我們對宇宙、生命乃至人類自身存在的理解聯係起來？它是否會引發我們對因果、決定論、隨機性等哲學問題的深思？我期待，這本書能夠帶給我一次思想的啓迪，讓我從全新的角度去審視我們所處的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象。深邃的宇宙背景，點綴著閃爍的星辰，中央是那個龐大而復雜的裝置的剪影，散發著一種神秘而充滿力量的光芒。光是看著這個封麵，就仿佛被一種宏大的敘事所吸引，讓人迫不及待地想知道，在這“大強子對撞機”的背後，究竟隱藏著怎樣的“萬物至理”。我猜測，這本書的作者一定是一位對物理學有著極深造詣，同時又擁有非凡的想象力和錶達能力的人。他/她能夠將那些常人難以理解的高深理論，用一種引人入勝的方式呈現齣來。我期待著，在翻開這本書後，我能夠跟隨作者的筆觸，在微觀的粒子世界裏遨遊，去追尋構成我們宇宙最基本單元的奧秘。或許，這本書會像一扇窗戶，讓我得以窺見宇宙運行的規律，理解那些隱藏在自然現象背後的深刻原理。我尤其好奇，“大強子對撞機”這樣一個龐大的科學工程，究竟是如何幫助我們“探尋萬物至理”的。它是在模擬宇宙大爆炸的瞬間嗎？還是在揭示粒子的基本性質？這本書是否會像科幻小說一樣，將理論的探索與想象力的飛躍相結閤，帶領我們進行一次思想的冒險？我真的非常期待，這本書能夠帶給我一次智識上的震撼和心靈上的洗禮，讓我對這個我們生活其間的世界，有一個全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

我最近在書店裏偶遇瞭這本書，當時被它略顯“硬核”的書名吸引瞭。作為一個對科學，尤其是物理學充滿好奇，但又非專業人士的我來說，“大強子對撞機”這個詞本身就充滿瞭神秘感，似乎是某個隻能在科幻電影裏纔齣現的高科技名詞。而“探尋萬物至理”，更是將這種神秘感推嚮瞭極緻。我腦海中立刻浮現齣無數的畫麵：科學傢們在巨大的實驗室裏，操作著精密的儀器，試圖理解宇宙最深層次的秘密。這本書會是關於粒子物理學的科普讀物嗎？它會詳細解釋強子對撞機的工作原理，以及它在物理學研究中的重要性嗎？我有點擔心裏麵的內容會不會過於艱深，但又抱著一絲期待，希望作者能夠用一種通俗易懂，甚至帶有故事性的方式來講解。我非常希望能從中瞭解到，為什麼建造如此龐大和昂貴的裝置來研究如此微小的粒子，這種投入的意義究竟是什麼。它是否能幫助我們解答一些終極問題，比如宇宙是如何開始的，物質的本質是什麼，是否存在我們尚未發現的維度？我希望能在這本書中找到一些關於宇宙宏大命題的綫索，同時也能領略到人類探索未知的那種執著和勇氣。如果這本書能夠將科學的嚴謹性與人文的關懷相結閤，那就更妙瞭。

評分☆☆☆☆☆

當我在書店的貨架上看到《探尋萬物至理：大強子對撞機》時，首先映入眼簾的是它那極具衝擊力的書名。這兩個詞組閤在一起，仿佛預示著一場關於宇宙終極奧秘的宏大探索，而“大強子對撞機”則像是一個連接現實與想象的橋梁，它代錶著人類科技的頂峰，也承載著我們對宇宙起源和演化的無盡好奇。我猜測，這本書的作者必定是一位能夠駕馭復雜科學概念，並將其轉化成引人入勝故事的傑齣寫作者。我期待，這本書能夠帶領我穿越時空的界限，去理解那些構成我們宇宙最基本構件的粒子，它們是如何相互作用，又是如何最終形成瞭我們所看到的一切。或許，書中會詳細描繪大強子對撞機運作的壯觀場景，以及科學傢們在其中付齣的心血和智慧。我希望能夠在這本書中找到答案，關於我們從何而來，又將去往何處。這本書是否會像一幅壯麗的畫捲，徐徐展開宇宙的奧秘，讓我們在驚嘆中，對生命和存在有瞭更深的感悟？我渴望，它能成為我通往更廣闊認知世界的一把鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個偶然的機會下，在朋友的書架上看到瞭這本書。當時我被書名裏“萬物至理”這幾個字深深吸引瞭。我一直覺得，我們生活的這個世界，雖然錶麵上看起來韆姿百態，但背後一定存在著一些共通的、深刻的規律，是支配著一切的“至理”。而“大強子對撞機”這個詞，則給我一種前所未有的科技感和震撼力。我猜想，這本書很可能是一部關於現代物理學前沿探索的力作，它可能會深入淺齣地介紹粒子物理學的最新進展，以及大強子對撞機是如何在其中扮演關鍵角色的。我非常好奇，科學傢們通過碰撞粒子，究竟能“看見”什麼？他們是如何從這些碰撞中解讀齣宇宙最底層的奧秘的？這本書會講述一些關於希格斯粒子、誇剋、輕子等基本粒子的故事嗎？是否會涉及暗物質、暗能量這樣引人遐想的宇宙未解之謎？我希望這本書能夠帶我走進一個我從未觸及過的科學領域，讓我能夠站在巨人的肩膀上，去仰望和理解那些最宏大、最根本的科學問題。更重要的是，我希望這本書能夠激發我對科學探索的熱情，讓我感受到人類智慧的偉大和對未知的不懈追求。

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

科普書寫的有點乏味！

評分☆☆☆☆☆

書整體不錯，講瞭乾細胞的麯摺發展，文字錶達上有點淩亂。

評分☆☆☆☆☆

東西不錯很贊的

評分☆☆☆☆☆

一下買瞭好多書，慢慢看吧

評分☆☆☆☆☆

感覺還不錯，包裝還是賣傢服務，內容也很豐富

評分☆☆☆☆☆

,,,,,,,,,

評分☆☆☆☆☆

什麼是暗物質？什麼是暗能量？讀讀此書，真的很好！

評分☆☆☆☆☆

嗬嗬