中微子猎手：如何追寻“鬼魅粒子” pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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雷·贾亚瓦哈纳 著，李学潜，沈彭年，丁亦兵 译

图书标签:

• 物理学
• 粒子物理
• 中微子
• 科学普及
• 天文学
• 宇宙学
• 前沿科技
• 科学史
• 实验物理
• 科普读物

出版社： 上海科技教育出版社

ISBN：9787542863638

版次：1

商品编码：11887163

包装：平装

丛书名： 哲人石丛书·当代科普名著系列

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：164

字数：150000

编辑推荐

　　中微子形同鬼魅，飘忽不定，在亚原子世界所有已知成员中是一个*其古怪和难以捉摸的家伙，对它的探测*其不易。科学家围绕中微子的研究迄今为止已经拿下4个诺贝尔物理学奖。
　　我们中国科学家在这场对中微子的*球追捕行动中也作出了重要发现，2012年3月8日，中国科学家王贻芳领军的大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡模式，该实验曾入选2012年年末美国《科学》杂志评选的“2012年十大科学进展”。2015年11月9日，王贻芳作为大亚湾中微子项目的*席科学家获得有“豪华版诺贝尔奖”之称的基础物理学突破奖。这是中国科学家*次获得这一殊荣。
　　王贻芳认为，中微子之谜远没有完*得到揭示，新的更重大的发现还在等着我们。要想了解中微子、中微子的探索历程以及与中微子有关的科学家的故事，他向大家推*这本*富科学性、故事性和趣味性的《中微子猎手》。

内容简介

　　中微子可能是解开众多宇宙之谜的关键。80多年来，世界各地富有冒险精神的科学家一直在追寻这种“鬼魅粒子”。
　　在本书中， 天体物理学家和获奖作家雷·贾亚瓦哈纳带领我们踏上了一段激动人心的旅程，它将通向中微子的神秘世界，并展现追寻者的多彩人生。在这条旅途上，贾亚瓦哈纳为我们解读了粒子科学的奥秘，讲述了一个别具宇宙寓意的侦探故事——交织着无数英雄人物的科学传奇：才思敏捷的理论家泡利；陷入困扰的天才马约拉纳；原子时代的先驱费米；声名远扬的冷战叛逃者蓬泰科尔沃；富有活力的玛丽·居里和皮埃尔·居里“梦之队”。还有今天的科学家，他们逮住了中微子这个小家伙，相关的实验探测遍及*球：从安大略的镍矿到意大利中部穿山而过的悠长隧道；从新墨西哥州的核废料基地到中国的大亚湾；从深埋于地下的奥运会规格的水池到巨大的南*冰立方。
　　本书将为您揭示，为何中微子狩猎的下一个10年将颠覆我们对物理学、宇宙学及人类自身的认识。

作者简介

　　雷·贾亚瓦哈纳，加拿大多伦多大学教授和加拿大实测天体物理学*席科学家。毕业于耶鲁大学和哈佛大学，撰写了百余篇学术论文，著有《奇异的新世界——寻找异域行星和太阳系外生命》等著作。他的科学发现经常成为世界各地媒体报道的头条新闻，并使他获得了斯泰西奖、麦克莱恩奖、卢瑟福奖章等众多嘉奖。贾亚瓦哈纳还是一位*受欢迎的演说家和时事评论员。

精彩书评

　　关于中微子的任何事情都是令人着迷的。各种与它们的发现交织在一起的戏剧性事件，我们为理解它们那*其怪异的特性而付出的努力，以及它们使我们领教的关于基础物理学的知识，都*其引人注目。贾亚瓦哈纳是讲述这些激动人心的故事的不二人选，《中微子猎手》一定会引起人们广泛的兴趣。

　　——克劳斯（Lawrence M. Krauss），理论物理学家

　　《中微子猎手》是科学与传记的精彩结合，它既给读者提供了饶有趣味的消遣性故事，又提供了可以轻松了解的信息。贾亚瓦哈纳明确指出，中微子天文学正在开始提供关于宇宙本质的新认识，因而故事才刚刚开始。

　　——格里宾（John Gribbin）

　　凭借他那*富特色的本领———使科学的洞见与激情四溢的故事叙述浑然一体，贾亚瓦哈纳生动、形象、幽默地刻画了那些非同寻常的人物，他们在上个世纪追踪了物理学史上*难以捉摸也*意义重大的神秘事物之一。

　　——帕内克（Richard Panek）

　　从地心到爆炸的恒星、消失的科学家，以及宇宙中物质的本质，《中微子猎手》带给我们一段激动人心而又令人十分过瘾的旅程。

　　——沙夫（Caleb Scharf）

　　该让位了，泰森（Neil deGrasse Tyson）和格林（Brian Greene）！贾亚瓦哈纳是科普新高手。《中微子猎手》从头至尾都精彩绝伦。

　　——索耶（Robert J. Sawyer），雨果奖得主

　　这是来自*一线的科学。但它并不只是科学：《中微子猎手》也介绍了那些将追寻中微子作为毕生事业的思想家和多面手。有贾亚瓦哈纳这位精通物理学的*一流的讲故事高手引领我们走进这个不平凡的故事，我们是何其幸运。

　　——福尔克（Dan Falk）

　　《中微子猎手》是对一个充满生气和至关重要的研究领域的出色概览。

　　——比林斯（Lee Billings）

　　贾亚瓦哈纳讲述了一个异常出色的鬼魅故事。近年来，研究人员发现，中微子这个能不着痕迹地穿过我们身体的、物理学的小捣蛋鬼，有可能揭示关于地球、恒星以及宇宙起源的众多奥秘。写得太美了！《中微子猎手》给21世纪的新天文学和那些使之发挥实际作用的*富魅力的科学家描绘了一幅生动的图像。

　　——巴尔图西阿克（Marcia Bartusiak）

　　科学家为探测物理学中不为人所了解的粒子付出了巨大的努力，《中微子猎手》对此作了引人入胜的、*面的审视。希格斯玻色子也许知名度更高，但贾亚瓦哈纳透露说，中微子要神秘得多，并且它们可能是取得该领域中下一个重大突破的关键。

　　——奥泽尔（Chao Orzel）

目录

中文版序一

中文版序二

第一章 搜寻升温

第二章 一件可怕的事

第三章 追逐幽灵

第四章 从地下看太阳

第五章 宇宙中的变色龙

第六章 爆炸的恒星

第七章 逝去的一幕又一幕

第八章 革命的种子

时间顺序大事记

术语表

致谢

前言/序言

　　中文版序一

　　在构成物质世界的最基本粒子中，中微子大概是最特殊的。它经常出现在媒体上，或是有了新的重大发现，或是出了乌龙事件。中微子大概也是唯一成为科幻电影核心元素的基本粒子。在基础科学的前沿，大概还从来没有一个研究对象这样接近大众，经常成为街谈巷议的主角。今年的诺贝尔物理学奖又为之添上了浓墨重彩的一笔。

　　中微子研究确实是科学前沿中的前沿。这一方面是因为其涉及的问题极为根本，牵涉人类对宇宙的根本认识，另一方面也是因为中微子看不见摸不着，探测极为困难，需要极复杂的技术。自20世纪30年代我们对中微子有认识以来，我们对其的了解有了巨大的进步，这从诺贝尔奖委员会的决定就可以看出来。回顾这些发现的历史，对广大普通读者乃至专业人士都会大有裨益，特别是对未来发展会有启示作用。中微子之谜远没有完全得到揭示，新的更重大的发现还在等着我们。

　　《中微子猎手》一书非常生动地把中微子研究那漫长而丰富多彩的历程展现给读者。跟随着作出卓越贡献的各位科学家，我们慢慢步入了这个神奇而美妙的领域，领略了科学家在其中的艰辛，也分享了他们成功的喜悦。在本书中，作者介绍了这些科学家的主要事迹和逸闻趣事，特别是介绍了他们是如何想到解决科学难题的办法的。他们的执着和认真无疑是取得成功的保证。前辈科学家不仅给我们留下了宝贵的学术成就，而且告诉了我们如何做人、如何做学问的大道理。我们也看到这些科学家怎么通过实验和理论分析从迷雾中走出来，获得对自然的新见解，看到他们为这些成功喜极而泣的动人场景。

　　极为有幸的是，我们的中国团队也是这种动人场景中的主角。大亚湾中微子实验首次发现了中微子混合角?兹13不为零，这代表着一种新的振荡模式的存在。在此基础上，江门中微子实验（JUNO）已经启动。这个新的实验除了可以研究中微子等级（即是m1＜m2＜m3的正常次序还是m3＜m2＜m1的反常次序）等关键问题之外，还可以研究超新星中微子、地球中微子等各种前沿问题。我们相信未来的中国会在这一基础科学领域中作出更多的贡献。

　　《中微子猎手》的作者贾亚瓦哈纳教授是天体物理学家，发表过多篇学术论文，同时也是极受欢迎的科普作家，出版过几部得奖的畅销科普著作。他还是旅行爱好者，访问过许多国家和地区，积累了丰富的经验和知识。他的写作幽默风趣，引人入胜，让人读起来轻松愉快，既了解了物理学，又认识了这些研究物理学的人们。但愿读者能从中获得启迪，甚至能产生投身中微子研究的愿望。

　　我向对科学有兴趣的读者推荐本书，希望你们能从阅读中得到乐趣，也由此理解我们这些做中微子研究的人。

　　王贻芳

　　2015年11月3日

《暗流涌动：宇宙最深处的秘密》 在浩瀚无垠的宇宙画卷中，我们所能见的星辰、星系，不过是其中微不足道的一抹亮色。真正的宏大与神秘，往往隐藏在最不起眼的角落，在最难以捉摸的维度之中。本书《暗流涌动：宇宙最深处的秘密》将带领你踏上一场震撼心灵的探索之旅，去揭示那些超越我们日常感知、却深刻影响着宇宙演化进程的隐秘力量。 我们所熟知的物质，构成我们触手可及的世界，占宇宙总能量的比例微乎其微，大约只有5%左右。那么，剩下的95%去了哪里？它们以何种形态存在？又扮演着怎样的角色？《暗流涌动》将深入探讨构成宇宙绝大部分的两种神秘物质：暗物质与暗能量。我们将追溯它们从理论猜想到观测证据的曲折历程，理解科学家们如何通过间接的方式，如同侦探般在宇宙的蛛丝马迹中搜寻它们的踪迹。 暗物质：宇宙的隐形骨架 想象一下，一个巨大的、无形的引力之网，支撑着整个宇宙的结构。星系并非孤立地漂浮，而是被束缚在一个更大的、我们看不见的“蛛网”之中。这个“蛛网”就是暗物质。从20世纪初，科学家们就注意到星系旋转速度异常，星系团中星体的运动速度远超可见物质所能提供的引力。这些“多出来的”引力，指向了一种不发光、不与电磁波发生相互作用的物质。 本书将详细阐述暗物质存在的证据链条： 星系旋转曲线之谜： 传统物理学预测，星系边缘的恒星应该比靠近中心的恒星转得慢，因为引力随距离减弱。但观测结果却截然相反，外围恒星的转速惊人地快，这暗示着存在大量我们看不见的质量。 星系团的引力透镜效应： 当遥远的光源经过大质量天体（如星系团）附近时，其光线会发生弯曲，形成扭曲的图像，如同通过一个透镜。通过测量光线弯曲的程度，科学家可以计算出星系团的总质量，结果远大于其可见物质质量的总和。 宇宙大尺度结构的形成： 宇宙并非均匀分布，而是呈现出星系、星系团、超星系团等复杂结构。这些结构的形成，离不开早期宇宙中暗物质扮演的“种子”角色，它们提供了引力势阱，吸引普通物质聚集，最终形成了我们今日所见的宇宙网格。 宇宙微波背景辐射的纹理： 宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸的“余晖”，其中微小的温度涨落记录了早期宇宙的状态。对这些涨落的精确测量，为暗物质的存在提供了最有力的证据之一，其比例与理论模型高度吻合。 《暗流涌动》将带你走进科学家们寻找暗物质的实验室和地下探测器。我们将了解各种探测方法： 直接探测： 在地下深处，使用极其敏感的探测器，试图捕捉暗物质粒子与普通物质碰撞时产生的微弱信号。这些实验需要屏蔽宇宙射线等干扰，将探测器放置在极度纯净的环境中。 间接探测： 寻找暗物质粒子湮灭或衰变产生的可观测信号，例如伽马射线、中微子或正电子。这些信号可能来自于银河系中心、矮星系等暗物质密度较高的地方。 粒子对撞机实验： 在大型强子对撞机等粒子加速器中，尝试重现暗物质粒子的生成过程，通过分析碰撞产物来推断其性质。 本书将介绍目前主流的暗物质候选粒子，例如弱相互作用大质量粒子（WIMPs）、轴子（Axions）等，并探讨它们各自的理论基础、实验预测以及当前的研究进展。我们将看到，寻找暗物质不仅是理解宇宙的需要，更是推动粒子物理学前沿发展的关键。 暗能量：宇宙膨胀的神秘推手 如果暗物质是宇宙的“隐形骨架”，那么暗能量则像是宇宙的“加速器”。20世纪末，科学家们通过观测遥远的Ia型超新星，意外地发现宇宙不仅在膨胀，而且其膨胀速度正在加快。这一惊人发现颠覆了人们长期以来对宇宙演化的认知——人们曾普遍认为，引力应该在减缓宇宙的膨胀。 《暗流涌动》将剖析暗能量的证据： Ia型超新星的“标准烛光”： Ia型超新星是一种亮度相对恒定的白矮星爆炸现象，它们被誉为“宇宙中的标准灯泡”，亮度已知，可以通过测量其视亮度来计算其距离。通过对大量Ia型超新星的观测，科学家们发现，远处的超新星比预期的要暗，这意味着它们离我们更远，说明宇宙的膨胀在过去加速了。 宇宙大尺度结构的演化： 暗能量的存在也会影响宇宙大尺度结构的形成速度。如果暗能量的密度在增加，它会抑制物质的聚集。通过观测不同年代的星系分布，可以为暗能量的性质提供线索。 宇宙微波背景辐射与大尺度结构的联合分析： 将宇宙微波背景辐射的早期信息与当前的大尺度结构进行比对，可以推断出宇宙的物质组成和演化历史，其中暗能量扮演着至关重要的角色。 本书将深入探讨暗能量的几种主要解释： 宇宙学常数（Λ）： 这是爱因斯坦在广义相对论中引入的一个项，最初是为了建立一个静态的宇宙模型。如今，它被重新视为一种真空能量，其密度恒定，并且具有负压，能够驱动宇宙加速膨胀。 标量场： 存在一些未知的标量场，其能量密度随时间演化，从而影响宇宙的膨胀。这些模型比宇宙学常数更具动态性，能够解释一些可能出现的观测偏差。 修改引力理论： 也许我们对引力的理解不够完善，在宇宙尺度上，引力行为可能有所不同，无需引入暗能量，也能解释宇宙的加速膨胀。 《暗流涌动》将带领你思考暗能量带来的哲学和物理学上的挑战。它是否是真空的固有属性？它是否意味着宇宙的最终命运是“热寂”（Big Freeze）？我们是否正在接近一个“大撕裂”（Big Rip）的终结？对暗能量的研究，将可能深刻地改变我们对空间、时间乃至因果关系的理解。 跨越边界的探索：宇宙学与粒子物理的交汇 《暗流涌动：宇宙最深处的秘密》不仅是关于暗物质和暗能量的科普读物，它更是展现了现代物理学最前沿的探索领域——宇宙学与粒子物理学的深度融合。暗物质粒子很可能需要在粒子物理的框架下被发现，而暗能量的本质则可能与量子场论、弦理论等更深层次的物理理论相关。 本书将带领读者了解： 粒子物理标准模型的局限性： 标准模型成功地描述了已知的基本粒子和相互作用，但它无法解释暗物质的存在，也无法解释暗能量的来源。这表明标准模型并非终极理论。 超对称理论、额外维度等前沿理论： 这些理论试图在标准模型的基础上进行扩展，以容纳暗物质等未解之谜。 引力如何与量子力学统一： 暗能量的本质可能与量子真空有关，而理解量子真空需要一套能够统一引力与量子力学的理论，例如弦理论或圈量子引力。 《暗流涌动》将通过生动有趣的语言、形象的比喻，以及对科学家们不懈探索精神的描绘，让你领略这场跨越时空的科学冒险。你将感受到，那些看似遥不可及的宇宙奥秘，其实与我们每个人的存在息息相关。理解暗物质与暗能量，就是理解我们所处宇宙的过去、现在与未来。 这是一场智力的盛宴，一次心灵的震撼。准备好，一同潜入宇宙最深邃的暗流，触碰那些塑造了我们世界的、最隐秘的秘密。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在处理科学不确定性方面做得非常出色，这在很多科普读物中是很少见的。作者没有一味地宣扬“科学的绝对正确性”，而是坦诚地展示了科学发现过程中充满了猜想、修正和误判。那种对“可能”和“尚未证实”的谨慎态度，反而更增加了科学的可靠性。书中对实验误差和统计学意义的讨论，虽然专业，但叙述得非常耐人寻味，它教会了读者，真正的科学进步往往是建立在对“未知”保持敬畏之上的。这种批判性的思维训练，对于任何想要深入理解当代科学发展的人来说，都是宝贵的财富。与其说这是一本关于粒子的书，不如说它是一本关于“如何科学地思考”的入门指南。它鼓励读者去质疑，去追问数据背后的含义，而不是盲目接受既定的结论。这种对求知过程本身的尊重，是这本书最宝贵的价值之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的节奏感把握得极好，它就像一个精心设计的音乐会，有舒缓的铺垫，有激昂的高潮，更有宁静的回味。开篇时那种缓慢而富有哲理的引入，让我对这个“鬼魅粒子”产生了强烈的好奇心，它营造了一种神秘的氛围。随着情节的推进，涉及的实验装置越来越复杂，描述的竞赛也越来越白热化，阅读体验也随之加速，心脏几乎要跟着加速器里的粒子一起飞驰起来。当最终的证据浮出水面时，那种积累已久的情感和知识的爆发，带来的冲击力是巨大的。而且，作者非常聪明地在关键的转折点安排了对社会影响或哲学意义的简短探讨，这使得读者的思绪有空间从物理的细节中抽离出来，进行更宏观的思考。这本书的结构设计，堪称教科书级别的范本，它让一个复杂、漫长的科研历程，变成了一场引人入胜、高潮迭起的阅读冒险。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式简直是教科书级别的，作者将一个极其晦涩的物理学概念，通过一系列引人入胜的“侦探故事”呈现出来。我完全沉浸在那种追寻未知、抽丝剥茧的过程中。它不像传统科普那样堆砌公式和理论，而是将实验的每一步都描绘得如同悬疑片的转折点。比如，书中对大型探测器内部构造的描述，那种宏大而又精密的工程美学，读起来简直让人热血沸腾。我能清晰地感受到科学家们在面对数据噪音和仪器故障时那种挫败感，以及最终灵光乍现时的那种狂喜。作者的笔触非常细腻，他没有回避物理理论的复杂性，但总能找到最巧妙的比喻来搭建桥梁，让非专业人士也能领略到粒子物理的魅力。特别是关于信号识别和背景排除的部分，那种对“干净”数据的渴望，几乎让人感同身受。这本书真正做到了，让一个对微观世界知之甚少的普通读者，也能体会到探索前沿科学的震撼与乐趣。它不仅仅是知识的传递，更是一种探索精神的感染。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是对于人类求知欲的敬畏。作者似乎对每一个参与到这场粒子追踪中的人物都进行了深入的挖掘，不仅仅关注他们的科学成就，更关注他们是如何在漫长、寂寞的实验周期中保持信念的。我尤其喜欢其中穿插的历史背景，它把高能物理的发展史和时代思潮巧妙地结合起来，让我明白这些科学突破不是凭空产生的，而是根植于特定社会和技术环境的产物。那些关于经费紧张、国际竞争，乃至个人学术生涯起伏的侧面描写，让这些“英雄”变得有血有肉，他们的坚持显得尤为可贵。书里那种对“真理”的执着追求，那种不达目的誓不罢休的劲头，让人不禁反思我们日常生活中那些微不足道的烦恼。这本书成功地将冰冷的科学硬核内容，包裹上了一层浓厚的人文色彩，读起来既有知识的重量感，又有故事的温度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格实在是太独特了，它有一种老派的、带着一丝浪漫主义色彩的史诗感。阅读时，我感觉自己不是在读一本科学读物，而是在看一部关于人类智慧的史诗纪录片。作者在构建场景时非常擅长使用对比手法，比如将宇宙的广袤与实验室的微小对比，将理论预测的优雅与实验结果的粗粝对比。这种强烈的反差感，极大地增强了阅读的张力。在描述那些极其精密的测量和计算时，作者仿佛自带一台高清摄像机，将抽象的概念具象化。我不得不佩服作者对物理名词的掌控力，他能用最通俗的词汇去锚定最深奥的概念，使阅读过程流畅得几乎没有卡顿感。尽管主题是关于一个难以捉摸的粒子，但这本书的结构却异常清晰、逻辑严密，像瑞士钟表一样精密，展现了作者深厚的文学功底和严谨的科学素养。

评分☆☆☆☆☆

对中微子很感兴趣，买来看看

评分☆☆☆☆☆

科普故事生动，翻译也比较到位，一本很不错的科普读物。

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内容比较新的科普作品，价格稍贵！

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无聊买来看看，很好的一本书

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我为什么喜欢在京东买东西，因为今天买明天就可以送到。我为什么每个商品的评价都一样，因为在京东买的东西太多太多了，导致积累了很多未评价的订单，所以我统一用段话作为评价内容。京东购物这么久，有买到很好的产品，也有买到比较坑的产品，如果我用这段话来评价，说明这款产品没问题，至少85分以上，而比较垃圾的产品，我绝对不会偷懒到复制粘贴评价，我绝对会用心的差评，这样其他消费者在购买的时候会作为参考，会影响该商品销量，而商家也会因此改进商品质量。

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