强力与弱力 破解宇宙深层的隐匿魔法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[日] 大栗博司 著，逸宁 译

图书标签:

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• 量子力学
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• 隐匿知识
• 超自然
• 魔法

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115421128

版次：1

商品编码：11922901

包装：平装

丛书名： 图灵新知

开本：32开

出版时间：2016-05-01

用纸：胶版纸

页数：258

正文语种：中文

编辑推荐

日本人气科普系列《超弦理论》第3部
触摸自然的基本结构
重释物质的存在意义

美国加州理工学院理论物理研究所所长，日本东京大学Kavli数学物理学联合宇宙研究机构研究主任 大栗博司 教授 科普力作
世界深层的微观奇妙之旅 / 探秘质量之源与万物存在 / 迫近自然深渊中的谜底

内容简介

强力、弱力、电磁力、引力，源于宇宙之初的四种基本作用力构成并支配了我们世界。这四种力究竟如何形成并发挥作用？ 万物存在的“质量”又源于何处？
本书以通俗易懂的语言解读了强力与弱力以及基本粒子的相互作用机制，用推理小说的线索追踪与解谜方式介绍了微观层面下的奇妙世界以及自然的基本结构，能够让你以全新的视角面对和反思宇宙、自然以及万物的存在。

作者简介

大栗博司
美国加州理工学院理论物理讲席教授，理论物理研究所（burkeinstitute.caltech.edu）所长，日本东京大学Kavli数学物理学联合宇宙研究机构（Kavli IPMU）研究主任。东京大学理学博士，发现了量子场论与超弦理论的深层数学构造，其研究曾获得美国数学学会大奖（2008年）、德国洪堡研究奖（2009年）、日本仁科纪念奖(2009年)、日本数学学会詹姆斯?西蒙斯奖（2012年），《超弦理论：探究时间、空间及宇宙的本原》获得2014年日本第30届日本讲谈社科学出版奖。著有前沿物理科普三部曲《引力是什么》《强力与弱力》《超弦理论》，数学入门科普《用数学的语言看世界》等。

目录

前　言　　11
1． 2012之夏——基本粒子物理学中历史性的瞬间　　11
2． “人类，真了不起！”　　13
3． 作用于自然界的四种力　　17
4． 射线和地震都涉及“弱力”　　19
5． 太阳可以缓慢燃烧也是沾了“弱力”的光　　24
6． 如果减少希格斯玻色子的数量，就能减肥吗？　　26
7． 三兄弟为何性格迥异　　28
8． 未带地图的旅人创造出的理论　　29
9． 用一线研究者也在使用的“比喻”进行讲解　　31
10． 围绕真凶描绘人物关系图　　33
第一章　　质量从何而来　　1
1． 牛顿的代表作始于“质量”的定义　　4
2． 物质的质量是原子质量的总和　　7
3． 由于发现了太多的粒子，希腊字母已经不够用了！　　9
4． 质子和中子的质量并非夸克质量之和　　10
5． 物质质量的99%来自“强力”的能量　　13
6． 希格斯玻色子并非“万物的质量之源”　　15
第二章　　“力”是一种改变的作用　　19
1． 既改变运动的状态，又改变粒子的种类　　22
2． 磁铁周围的铁砂、气象图……“场”是什么　　24
3． “光既是波也是粒子”是怎么回事？　　27
4． 构成物质的“费米子”与传递力的“玻色子”　　32
5．希格斯玻色子的发现是存在“第五种力”的证据　　36
第三章　　距离越远力越强——强力的奇妙性质　　39
1． 1932年轰动物理学界的两大事件　　42
2． 青年科学家的决心：“四面楚歌，奋起直追！”　　44
3． 汤川秀树预言了传递核力的新粒子　　47
4． 日本也建成了高能加速器　　49
5． 理论物理学家无用武之地的“新粒子大丰收”时代 　　52
6． 夸克是一种具有“反常性质”的基本粒子　　54
7． 汤川秀树的π介子也是由两个夸克构成的　　58
8． “囚禁”在粒子内部的夸克是如何被确认存在的　　61
9． 距离越远强度越大的奇妙之力　　64
10． 当时的基本粒子理论完全不是强力的对手　　65
11． 黑暗时代的突破——杨-米尔斯理论　　67
12． 没有质量的粒子？泡利先生的严厉质问　　70
13． 红蓝绿，强力可以改变夸克的颜色？！　　73
14． 天才霍夫特发现的“负号”的意义　　76
15． 后来全员都获得了诺贝尔奖　　79
16． 自身也被囚禁的胶子　　82
第四章　　上帝是个左撇子——弱力的乖僻性质　　85
1． 强力与弱力的关系恰似“美女与野兽”　　88
2． 在原子核中能量守恒定律不成立？　　89
3． 期盼已久的中微子终于到来　　90
4． 每个年级各分三个班的六年制夸克小学　　97
4． 弱力可以更换夸克的“年级”　　98
5． 弱力也可以交换初中生和高中生　　100
6． 为什么标准模型是六三三学制？　　101
7． 因没有对称性而无法使用杨-米尔斯理论　　103
8． “传递弱力的粒子具有质量”之谜　　105
9． 物理定律中本应没有“左右之别”……　　106
10． 震惊！竟然存在具有“左右之别”的物理定律　　108
11． 通过花样滑冰来了解基本粒子的自旋　　113
12． 电子的两种旋转状态——顺时针和逆时针　　114
13． 弱力只作用于具有顺时针自旋的粒子！　　118
14． 即使电子和夸克没有质量也没关系？！　　121
15． 关于弱力的3个谜题　　124
第五章　　单纯的定律与复杂的现实
——魔法师南部阳一郎的“对称性自发破缺”　　127
1． 自然界的任何角落都存在对称性自发破缺　　129
2． 在超导物质的内部光会变重　　132
3． 俘虏青年南部阳一郎之心的BCS理论　　135
4． 在超导状态中，电子的数量是不定的　　139
5．容易随波逐流的人们聚集到体育馆会怎么样？　　142
6． 如果光变重，那么它除了横波之外，还必须具有纵波　　148
7． 若对称性发生破缺，就必然会出现没有质量的粒子　　153
8． “南部-戈德斯通玻色子”变身为光的纵波　　156
9． 应用于基本粒子理论的巨大飞跃　　158
10． 真空并非“什么都没有的空虚空间”　　160
11． 伟大理论物理学家的3种类型：贤者、杂技师、魔法师　　163
第六章　　解开了希格斯玻色子的魔法！　　167
1． 如何组合超导理论与狭义相对论　　170
2． 只要为对称性破缺附加新的“场”就可以了　　172
3． 希格斯场应该用于弱力和电磁力！　　173
4． 连希格斯本人都没有想到的大胆转变　　175
5． 温伯格的灵感乍现也解决了剩余的两个谜题　　178
6． 宇宙诞生之后的1/1036秒所发生的事情　　180
7． 希格斯为什么讨厌“糖稀”　　182
8． 其实希格斯场对质量的起源没有做出任何解释　　184
9． 希格斯玻色子是如何诞生的　　188
10．希格斯玻色子并非“上帝粒子”　　193
11． 那么，获得诺贝尔奖的将会是谁呢？　　196
第七章　　完成标准模型的CERN之力　　203
1． 让青蛙变王子的“霍夫特之吻”　　206
2． CERN通过发现Z玻色子，在与美国的比赛中扳回一局　　207
3． 费米子是由美国发现的，玻色子是由欧洲发现的？　　210
4． 为什么需要如此巨大的加速器？　　215
5． 使质子加速到光速的99．999999%　　217
6．实验获得首次成功9日后出现的惨烈事故　　219
7． “174万次中偶然出现1次”的现象叫作“发现”　　222
8．新粒子真的是希格斯玻色子吗？　　228
9． 人类智慧的顶级杰作——标准模型理论　　229
终　章　　仅占5%　　233
1． 标准模型的结构类似于多次扩建改造的温泉旅馆　　235
2． 相对论仿佛美国金门大桥，而标准模型则像日本新宿车站　　237
3． 宇宙的暗能量与暗物质之谜　　241
4． 超对称性模型中存在五种希格斯玻色子　　242
5． 一直被人抱怨“毫无用处”的科学家们　　245
6． 技术革新的目的并非战争而是和平　　248
7． 科学所带来的惊喜与文学、音乐、美术带来的是等价的　　251
后　记　　255

前言/序言

《强力与弱力：破解宇宙深层的隐匿魔法》—— 探索现实的边界，揭示物质的真谛 在我们习以为常的宏大宇宙叙事中，我们常常聚焦于那些可见、可触、可测的星辰大海，以及支配它们的引力、电磁力等宏观力量。然而，在物质世界的最小尺度上，存在着一套截然不同却又无比关键的“规则”，它们如同看不见的丝线，编织着原子核的稳定，决定着元素的转化，驱动着宇宙中最基本、最活跃的现象。这套规则，正是本书《强力与弱力：破解宇宙深层的隐匿魔法》所要深入剖析的焦点——那些支配粒子世界的“强力”与“弱力”。 本书并非一本单纯的物理学教科书，而是一次引人入胜的探索之旅，旨在带领读者穿越粒子物理学的迷人领域，窥探宇宙最深邃的奥秘。作者以一种兼具学术严谨与文学想象的方式，将那些抽象的概念具象化，让读者能够理解并感受到这两种基本力在我们所处世界中的深刻影响。 强力：粘合万物的宇宙胶水 想象一下，一个原子核，其内部挤满了质子和中子。质子带正电，同性相斥，理论上应该瞬间分崩离析。是什么将它们紧密地“粘合”在一起，维持着原子的稳定？答案就是“强力”。这本书将带领你深入探究强力的本质，揭示它如何超越了电磁力的排斥，成为原子核最强大的“粘合剂”。 我们将从夸克和胶子的基本粒子视角出发，理解强力是如何通过交换胶子来实现的。作者会细致地阐释“渐近自由”这一令人着迷的特性——在极近的距离，强力会变得非常弱，允许夸克和胶子自由移动；而在稍远的距离，强力则会急剧增强，形成一种“禁闭”状态，使得单个夸克无法被单独分离出来，只能以质子、中子等强子的形式存在。这种性质，是理解物质结构的基础，也是本书内容的核心之一。 本书还会探讨强力在宇宙演化中的角色。从宇宙大爆炸的最初瞬间，到恒星内部的核聚变，再到超新星爆发的壮丽景象，强力的作用无处不在。例如，恒星之所以能够燃烧数十亿年，正是因为强力控制着氢原子核聚变成氦原子的过程，释放出巨大的能量。没有强力，我们将无法拥有构成我们身体的碳、氧等元素，宇宙的形态也将截然不同。 作者还会引入“量子色动力学”（QCD）这一强大的理论框架，并以易于理解的方式解析其核心概念。读者将了解到，强力的“颜色荷”并非我们通常意义上的颜色，而是夸克和胶子所携带的一种量子属性，它决定了粒子之间相互作用的强度和方式。通过对QCD的解读，读者将能够更深入地理解强力为何如此独特，又为何对宇宙的运行至关重要。 弱力：宇宙转化的催化剂 如果说强力是宇宙的“粘合剂”，那么弱力则是宇宙的“催化剂”和“转化者”。虽然其作用范围比强力小得多，但弱力却在粒子衰变、元素转化以及塑造宇宙的能量流动方面扮演着不可或缺的角色。 本书将详细阐述弱力的基本性质，以及它如何与电磁力、强力以及引力一道，共同构成了粒子物理学的“标准模型”。读者将了解到，弱力可以改变粒子的“味道”（flavor），例如将中子转化为质子，将一个种类的中微子转化为另一个种类。这种转化能力，是许多重要现象的根源。 例如，太阳能够持续释放光和热，除了强力驱动的核聚变，弱力的参与也至关重要。在质子-质子链反应中，质子通过弱相互作用转化为中子，从而形成氘核，这是聚变过程的关键一步。没有弱力，太阳的能量输出将大大减弱，地球上的生命也就难以存在。 本书还会深入探讨放射性衰变，这是弱力最直观的体现之一。无论是自然界中的放射性矿石，还是医疗领域应用的放射性同位素，其背后的衰变过程都由弱力主导。作者将以清晰的图示和生动的比喻，解释贝塔衰变等现象，让读者理解粒子如何通过弱力发生转化，并释放出能量和新的粒子。 此外，弱力还与宇宙学有着深刻的联系。例如，宇宙早期的轻元素合成，以及暗物质粒子的可能衰变，都可能与弱力有关。本书将引导读者思考，在宇宙的宏大尺度上，弱力如何默默地影响着物质的构成和能量的分布。 破解隐匿魔法：从微观到宏观的联系 《强力与弱力：破解宇宙深层的隐匿魔法》并非孤立地研究这两种力，而是着力于揭示它们如何共同作用，以及它们如何与我们所见的宏观世界建立起深刻的联系。本书的独特之处在于，它将抽象的物理概念，通过丰富的例证和形象的描述，转化为能够被广大读者所理解和感悟的“魔法”。 作者将带领读者思考： 物质为何存在？ 强力如何阻止物质分崩离析，弱力又如何驱动物质的演化，从而为复杂结构的形成提供可能。 能量从何而来？ 恒星的光芒、地热的涌动，其能量的源头在微观粒子世界中是如何被强力和弱力所驱动的。 宇宙的未来走向？ 对强力和弱力的更深入理解，如何帮助我们预测宇宙的演化趋势，甚至探索生命存在的终极条件。 本书将挑战读者对“魔法”的传统认知，揭示科学本身就是一种最强大、最令人惊叹的“魔法”，它隐藏在物质的最深层，等待着我们去发现和理解。作者不会回避理论的复杂性，但会用最生动、最富有启发性的语言，将复杂的数学公式和抽象的物理概念，转化为一个个引人入胜的故事。 本书适合谁？ 《强力与弱力：破解宇宙深层的隐匿魔法》面向所有对宇宙奥秘充满好奇的读者。无论你是否拥有深厚的物理学背景，本书都将为你打开一扇通往微观世界的大门。 对科学充满好奇的青少年： 引导他们接触前沿物理概念，激发探索未知的好奇心。 对宇宙现象感到困惑的爱好者： 提供一种全新的视角，解释那些看似神秘的自然现象。 希望拓宽知识视野的成人： 深入了解构成我们世界最基本的力量，提升对现实世界的认知。 对科学史和哲学感兴趣的读者： 探讨科学家们如何一步步揭示这些深层力量的智慧历程。 本书不仅是一次知识的普及，更是一次思想的启迪。它鼓励我们跳出日常的思维模式，用更广阔、更深刻的视角去审视我们所处的宇宙。通过理解强力和弱力，我们不仅是在学习物理学，更是在学习如何解读宇宙的语言，如何欣赏物质世界最深层的“隐匿魔法”。 准备好踏上这场非凡的旅程了吗？《强力与弱力：破解宇宙深层的隐匿魔法》将带你一同探索，那些塑造了我们存在、驱动着宇宙运转的，最深刻、最迷人的力量。

评分☆☆☆☆☆

从文学性的角度来看，这本书在节奏把控上达到了一个令人叹为观止的平衡点。它既有高速追逐和激烈冲突带来的肾上腺素飙升，也有大量留白和沉静的内心独白，两者交替出现，形成了完美的呼吸感。有些段落的文字是如此的精炼，如同被锤炼过的金属，每一个字都承载着巨大的信息量和情感重量；而另一些段落则舒缓开阔，如同置身于浩瀚的宇宙背景下，让人心胸为之开阔。作者似乎对“留白”的美学有着深刻的理解，他知道何时该推动叙事，何时又该让角色和事件自行沉淀。这种成熟的控制力，是很多新人作者难以企及的。

评分☆☆☆☆☆

这部作品的叙事节奏处理得极其精妙，从开篇的低语到最终的高潮，作者仿佛是一位技艺娴熟的指挥家，精准地调动着读者的情绪。书中对于宏大概念的阐释，并非是干巴巴的理论堆砌，而是巧妙地融入到错综复杂的人物关系和令人意想不到的情节转折之中。我尤其欣赏作者构建世界观的方式，它有着古典文学的厚重感，但叙事语言却又异常现代和锐利，使得那些晦涩的哲学思考变得触手可及。角色的内心挣扎和他们所处的道德困境，都被刻画得入木三分，让人在合上书卷后仍旧久久不能忘怀。那种在光明与黑暗之间游走的张力，贯穿始终，让人紧张地期待着每一个章节的揭示。这本书不仅仅是在讲述一个故事，它更像是在引导读者进行一次深入的自我审视，探讨存在的意义和选择的重量。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我的第一感受是作者在语言驾驭上的那种近乎于傲慢的自信。他使用的词汇选择极具冲击力，往往一句话就能构建出一个完整的意象，画面感极强，仿佛我不是在阅读文字，而是在观看一场用最顶级的电影特效精心制作的史诗级场景。特别是他对环境和氛围的描写，那种压抑、古老而又充满未知的气息，简直能让人透过纸张感受到寒意。在情节设计上，作者展现出一种近乎于偏执的对细节的打磨，每一个看似无关紧要的伏笔，最终都能在最恰当的时机爆发出惊人的力量。这种对结构美学的极致追求，让阅读体验变得非常酣畅淋漓，每一次翻页都充满了对下一个惊喜的渴望。

评分☆☆☆☆☆

这部作品给我的感觉是，它成功地将一种高度抽象、近乎形而上的概念，通过极富感官冲击力的笔触展现了出来。我几乎能“听见”那些能量的波动，能“看见”那些不可名状的结构在我的脑海中缓缓成形。它没有遵循传统的线性叙事套路，而是像一张复杂且充满回旋的挂毯，需要读者耐心地去分辨那些交织在一起的线索和意义。最令人着迷的是，作者在塑造“神秘感”这一核心要素时，保持了极度的审慎和克制。他展示了足够多的线索，让你深信一切皆有可能，但又永远在关键时刻收回了最终的答案，这种对信息释放的精妙把控，使得整本书读下来充满了令人兴奋的“未完成感”，催促着你不断地向前探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的震撼，很大程度上源于其主题的深度和广度。它似乎触及了人类认知边界的一些核心问题，但作者的表达方式却非常具有亲和力，没有丝毫故作高深的矫揉造作。我发现自己常常需要停下来，不是因为情节太快，而是因为某些段落中蕴含的思想火花，需要时间去细细品味和消化。作者似乎并不急于给出答案，而是更倾向于抛出更深刻的问题，激发读者自身的思考链条。这是一种非常高级的文学处理手法，它将阅读的责任部分地转移给了读者，让每个人都能在其中构建属于自己的理解和感悟。这是一部需要反复阅读才能领会其万分之一精髓的佳作。

评分☆☆☆☆☆

不错，不错，不错，不错

评分☆☆☆☆☆

了解一下物理世界的法则

评分☆☆☆☆☆

不错，不错，不错，不错

评分☆☆☆☆☆

还没看，觉得还不错

评分☆☆☆☆☆

可以，非常好，帮公司买的，飞起来。。。。。。。呵呵。。。。

评分☆☆☆☆☆

刚刚读完，本书浅显易懂，以历史视角揭示了强力弱力的由来

评分☆☆☆☆☆

深入简出，内容丰富，强力推荐观看。可以很有耐心看下去的书。

评分☆☆☆☆☆

可以可以可以

评分☆☆☆☆☆

京东自营的书很快就收到了而且价格也不贵