第一推動叢書 物理係列:亞原子粒子的發現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[美] 斯蒂芬·溫伯格 著

圖書標籤:

• 物理學
• 亞原子粒子
• 粒子物理
• 科學史
• 第一推動叢書
• 物理史
• 科學普及
• 現代物理
• 高能物理
• 科普讀物

齣版社： 湖南科學技術齣版社

ISBN：9787535795090

版次：1

商品編碼：12304372

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2018-01-01

用紙：膠版紙

産品特色

編輯推薦

《亞原子粒子的發現》是諾貝爾物理學得主斯蒂芬·溫伯格的著作。

這是一位科學大師的平易近人的作品。如果你對20世紀物理學中的重要發現感到好奇，不需要科學背景知識就可以閱讀本書。在作者帶領下，你不但能領略眾多物理學傢例如托馬斯、盧瑟福、密裏根、波爾的風采，還可以感受物理聖地英國劍橋大學卡文迪許實驗室的濃濃文化底蘊。如果你想挑戰自我，那麼附錄中的經典物理學知識及推演，將讓你受益匪淺。

《亞原子粒子的發現》是《第*推動叢書》物理係列其中之一，本書可按兩種方式閱讀，正文部分為普通模式，附錄部分為燒腦模式。

2018年新版的《第*推動叢書》全新設計瞭版式、封麵，提升瞭閱讀體驗，讓讀科普不再艱難。隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6摺券。

內容簡介

在本書中，諾貝爾物理學奬得主斯蒂芬·溫伯格講述瞭一個關於發現原子結構的引人入勝的故事，展示瞭亞原子粒子的發現曆史與當今物理學前沿工作之間的聯係。本書以亞原子粒子，包括電子、質子和中子等的發現為主綫，遵循曆史的輪廓，讓讀者直接進入20世紀物理學的一係列關鍵的時刻。

作者簡介

斯蒂芬·溫伯格是得剋薩斯大學Josey Regental科學教授。由於他的研究成就，他榮獲瞭許多奬勵，其中包括1979年的諾貝爾物理學奬，1991年的美國國傢科學奬章，還有數學物理學的Heinemann奬金以及普林斯頓大學的Madison奬章，他被選為美國科學院院士，英國皇傢學會會員，美國哲學學會會員，美國藝術和科學院院士。他的科學著作有《引力和宇宙學》和三捲本的《量子場論》。他為一般讀者寫的書有《最初三分鍾》（現已被譯為23種文字)、《基本粒子和物理學定律》(與費曼閤著）、《終*理論之夢》（同樣收錄在《第*推動叢書》中)，還有文集《仰望蒼穹：科學和它的文化對手》，溫伯格教授還經常為《紐約書評》和其他知名期刊撰寫文章。

精彩書評

溫伯格讓讀者獲得從庫侖到法拉第的有關電力的簡要曆史知識，使得他們能夠根據第*原理計算偏轉。十分令人注目的是，這種比較容易獲得物理學基本思想的道路，是十分成功的……這本書以及其中珍貴的照片，詩人想起溫伯格早期的優秀科普著作《最初三分鍾》。

——泰晤士報

這本書的成功，不僅僅在於它講述瞭許多現代和經典物理學的重要結果，而且在於它給齣瞭19~20世紀物理學所完成這些業績的風格和特點。

——科學

目錄

第一章　粒子世界
第二章　電子的發現
背景知識迴顧：電的本質
放電和陰極射綫
背景知識迴顧：牛頓運動定律
陰極射綫的偏轉
背景知識迴顧：電力
陰極射綫的電偏轉
背景知識迴顧：磁力
陰極射綫的磁偏轉
湯姆遜的研究結果
背景知識迴顧：能量
湯姆遜實驗中的能量關係
作為基本粒子的電子
第三章　原子的尺度
背景知識迴顧：原子量
背景知識迴顧：電解
電子電荷的測量
第四章　原子核
放射性的發現和解釋
原子核的發現
原子序數和放射性係列
中子
第五章　其他基本粒子
光子
中微子
正電子
其他反粒子
µ子和π介子
W粒子和Z粒子
奇異粒子
其他強子
誇剋
膠子
附錄
A　牛頓第二運動定律
B　陰極射綫的電偏轉和磁偏轉
C　電場強度和電力綫
D　功和動能
E　陰極射綫實驗中的能量守恒
F　氣體性質和玻爾茲曼常數
G　密立根油滴實驗
H　放射性衰變
I　原子內的勢能
J　盧瑟福散射
K　動量守恒和粒子碰撞
L　本書使用的物理量單位
M　本書使用的一些常數
N　化學元素錶
O　進一步閱讀的材料
索引
注釋

前言/序言

序言

1980年春，我在哈佛大學開瞭一門課，作為新的公共基礎課程的一部分；1981年，作為訪問學者，我在得剋薩斯大學又講瞭一次。這本書就是根據這門課的講稿編寫的。簡言之，開設這門課程的目的是讓原來沒有受過數學和物理學訓練的學生，能夠瞭解20世紀物理學的偉大成就。為瞭讓學生們更好地理解這些更為近代的新發展，我在適當的地方插入瞭一些經典物理學的背景知識——力學、電磁學和熱學等知識。我覺得這門課程開設的效果不錯，因此有瞭將講稿整理成一本教科書的想法，但卻因沒有時間不能如願。弗裏曼公司（W. H.

Freeman Company）的奈爾· 帕特森（Neil Patterson）請我把這門課程中有關20世紀物理學內容的第一部分，作為《科學美國人》（ScientificAmerican）新叢書的一種，獻給它的讀者，於是這本書就問世瞭。或許在今後的各捲中，我能完成從本書開始的對20世紀物理學的介紹。

本書介紹瞭構成所有原子的基本粒子的發現，這些基本粒子包括電子、質子和中子。敘述的基本原則是既遵循曆史的大輪廓，又與曆史的順序有明顯的不同。大多數有關科學史的書籍是為以下兩類讀者寫的：一類是不熟悉這門基礎科學的一般讀者，因此在曆史的描述上隻能是粗綫條的和內容膚淺的；另一類是熟悉這門科學的專業讀者，結果寫得讓那些不熟悉這門科學的人望而卻步。我寫的這本書是為這類讀者寫的：他們可能不熟悉經典物理學，但願意掌握一些必要的知識，以便今後在有機會深造時能理解構成20世紀物理學曆史中思想和實驗的饒有趣味的糾纏、爭論。這方麵的種種背景知識，我都在“背景知識迴顧”中做瞭適當的說明，例如電的本質、牛頓運動定律、電力和磁力、能量、相對原子質量等。通過這些背景知識迴顧，讀者可以瞭解接著要講的重點問題的曆史要點。

在這裏我想透露（反正沒有人閱讀序言）一點秘密，正是在這些背景知識迴顧和散布在某些章節中的背景材料中，反映瞭我寫這本書的個人動機。像許多科學傢一樣，我也認為科學上的發現屬於20世紀文化最珍貴的部分。可是，有很多在其他方麵受過良好教育的人，因為不熟悉科學的基礎而與文化的這一部分隔絕瞭，在我看來這近乎是一個悲劇，令人痛心。不過，教育上齣現這樣一塊空白並不足為奇。一般來說，有誌於精通物理學的大學生或讀者，唯一的途徑是他（或她）必須從曆代職業科學傢學過的和由來已久的係列課程開始，循序漸進地學下去：先學力學，然後是熱學、電磁學、光學，最後學一點“現代物理學”作為應景的點綴。對那些打算成為物理學傢的大學生來說，這可能是一條頗為理想的路，但對很多其他不想成為物理學傢的人來說，這似乎是一條走不通的死鬍同。這種看法不是沒有道理。物理學傢是一群古怪的人，總是熱衷於按在標準物理學課程中學會的方法計算：計算彈子球碰撞、導綫中的電流、望遠鏡中光的路徑。希望所有的學生和讀者都以這種方法學習是不閤情理的，就像讓那些不準備彈鋼琴的人去練指法一樣。在我看來，當人們嘗試為一般讀者

編寫物理學基礎知識讀物時，最大的障礙就是這個寫作動機的問題。

我處理這個問題的齣發點是先假定：無論讀者是不是喜歡計算彈子球的碰撞，但他們確實希望具有我們時代革命的科學思想和科學發現的文化背景。因此在這本書裏，我沒有從長篇大論的經典物理學導論開始，而是讓讀者直接進入20世紀物理學的一係列關鍵的專題，並以這些專題作為引綫，讓讀者迅速掌握理解這一專題所需的經典物理學的各種概念和方法。例如第一個專題講的是第一個基本粒子—— 電子的發現。為瞭讓讀者弄懂J. J. 湯姆孫（J.J.Thomson）和其他人的導緻這一發現的一些實驗，讀者就必須先掌握牛頓運動定律、能量守恒定律和電磁力理論。下一個專題講的是原子大小的測量，在這裏讀者將學到更多的力學知識，也將學到一點化學知識，如此等等。這種寫法的要點是：僅當讀者為瞭理解20世紀物理學的進展，必須瞭解與之相關的經典物理學和化學的知識時，我纔嚮讀者介紹這些知識。

像本書以這樣的次序來引入物理學基本原理，顯然不可能是物理學傢們習以為常的邏輯順序。例如，動量的概念通常是與能量一起講的，而在這本書裏則到講述原子核的發現時纔需要用到動量，因此在這之前我一直沒有介紹動量這個概念。對內容做這樣的重新安排，我並不認為是一種弊端。因為從我個人的經曆來看，我所學到的大部分物理學和數學知識，大多是由於工作的需要而彆無選擇時纔學到的。我想大多數科學傢都是這樣的。因此，我選擇的這種寫法更接近於在職科學傢所受的實際教育，而不同於為專業知識教學而寫的大學生

課本。

我還希望我的這種寫法有助於從根本上改變把科學傳授給一般讀者的方法。至於我的希望能否實現，這種寫法是否有效，那將由時間和讀者來判定。如果效果好，我就會繼續編寫20世紀物理學叢書，其中下一本將在本書所涉及的經典物理學基礎上，討論相對論和量子論。

這本書是寫給那些沒有科學知識背景而對數學隻懂得算術的普通讀者們的，因此在正文中我基本上隻用文字錶述，僅僅列齣瞭幾個最重要的公式，而且沒有使用抽象的符號。那些習慣於代數方法的讀者，可以參看附錄，那兒提供瞭用文字錶述的推理和計算。

盡管本書主要是為一般讀者寫的，但它也許有一些使我的同行們感興趣的地方。我所描述的偉大科學傢生長的土壤，也會是我們發芽、生長和豐收之源。我在哈佛大學和得剋薩斯大學開始學習物理學的時候，對20世紀物理學的早期曆史隻有非常模糊的認識。我想，我的許多物理學界的同行也是這樣。我希望科學傢們能發現本書提供的某些史實具有啓發意義，即使不是物理學方麵的。

我同樣希望這本書對研究科學史的學生和專傢有用。不過有一點得請他們原諒：我不可能在這樣小小的一本書中，對發生在20世紀物理學革命中豐富而復雜的諸多因素做全麵的判斷。我所能夠做的隻是提供幾個關鍵性的實驗發現和理論發現，由此使我有機會解釋經典物理學和現代物理學的要點。我將努力使曆史事實準確，但材料的選擇和敘述的順序不僅要考慮曆史的順序，還必須服從於科學的解釋。

我並沒有想把這本書寫成一本對科學史有貢獻的書。在寫這本書的時候，我讀瞭湯姆孫、盧瑟福（E. Rutherford）、密立根（R. Millikan）、莫斯萊（H. G. J. Moseley）和查德威剋（Sir James Chadwick）等人的一

些經典文章，但大部分內容還是取自第二手材料，這些材料都附在書後的參考書目中。在每一章後麵所附的注釋中，列齣瞭正文中討論的一些經典論文以及我寫作時主要參考的近代著作。

我衷心感謝霍華德· 博耶（Howard Boyer）、安德魯· 庫德拉西剋（Andrew Kudlacik）、奈爾· 帕特森和傑拉德· 皮爾（Gerard Piel），他們仔細閱讀瞭本書手稿並給予瞭友好的閤作。還應該感謝艾登· 凱利（Aidan Kelly），他精心校對瞭本書，提齣瞭許多有益的建議。在哈佛大學第一次講授這門課程時，保羅· 班伯格（Paul Bamberg）曾提供瞭很有價值的幫助。我還要真誠地感謝伯納德· 科恩（I. BernardCohen）、伽利亞昂（Peter Galiaon）、霍爾頓（Gerald Holton）、米勒（Arthur Miller）和皮帕德（Brian Pippard），他們耐心地閱讀瞭本書的各個章節，並給齣評注，這使我避免瞭很多史料上的錯誤。

第一推動叢書 物理係列：宇宙的基石——探索亞原子世界的奧秘 這是一個關於微觀世界的宏大敘事，一場跨越數個世紀的智力探險，一次對物質最深層本質的求索。當我們審視身邊熟悉的一切——堅固的岩石，流淌的溪水，跳動的生命，甚至遙遠的星辰——它們都由更加微小的構件組成，而這些構件的性質與行為，則徹底顛覆瞭我們日常的直覺。本書將帶領讀者潛入原子核內部，穿越電子雲的迷霧，踏上一條充滿驚奇與智慧的旅程，去揭示那些構成我們存在之基石的亞原子粒子。 從原子到原子核：近代物理的黎明 故事的開端，要追溯到十九世紀末，當科學傢們開始挑戰“原子是不可分割的最小單位”這一古老觀念。J.J.湯姆孫的陰極射綫實驗，如同在黑暗中點燃的第一盞燈，揭示瞭電子的存在，這個帶負電、質量微乎其微的粒子，預示著原子內部並非一片混沌，而是有著復雜的結構。緊隨其後，盧瑟福的α粒子散射實驗，如同一次意外的發現，勾勒齣瞭原子核的輪廓——一個極小、極重、帶正電的區域，絕大多數原子質量的來源。這不僅僅是發現瞭一種新粒子，更是開啓瞭理解物質組成的新維度，將物理學的研究從宏觀世界深入到瞭原子內部。 量子革命的浪潮：不確定性的遊戲 然而，亞原子粒子世界的運作方式，很快就展現齣與經典物理截然不同的奇異麵貌。普朗剋的能量量子假說，為解釋黑體輻射而生，卻意外地為整個量子力學奠定瞭基石。粒子不再是連續運動的點，而是以離散的“量子”形式傳遞能量。接著，愛因斯坦的光電效應解釋，進一步鞏固瞭光的粒子性，引入瞭光子的概念，為光的波動-粒子二象性打開瞭大門。海森堡的不確定性原理，更是如同一道哲學難題，宣告瞭在微觀層麵，我們無法同時精確測量粒子的位置和動量。這種內在的模糊性，並非由於測量儀器的不完善，而是宇宙本身在微觀層麵的基本屬性。薛定諤方程的齣現，則為描述粒子的狀態提供瞭一個數學框架，通過波函數，我們得以窺探粒子在概率海洋中的存在狀態。 標準模型的構建：粒子樂園的秩序 隨著實驗技術的進步，科學傢們發現瞭越來越多的基本粒子，它們如同一個龐大而精密的樂園，各自扮演著獨特的角色。電子，作為構成物質的“低語者”，是電荷的攜帶者，也是化學反應的驅動力。光子，作為傳遞電磁力的信使，讓我們得以看見光明，也維持著原子內部電子的軌道。質子和中子，構成原子核的“守望者”，它們通過強相互作用緊密結閤，賦予瞭物質穩定的結構。 然而，更深層次的探索揭示瞭質子和中子並非基本粒子，它們是由誇剋組成的。上誇剋、下誇剋，如同基本積木，通過膠子傳遞的強相互作用，構建瞭我們熟悉的質子和中子。標準模型，這個精妙的理論框架，成功地將已知的基本粒子及其相互作用歸納於一個統一的體係。它將粒子分為費米子（構成物質的粒子，如誇剋和輕子）和玻色子（傳遞力的粒子，如光子、膠子、W和Z玻色子，以及希格斯玻色子）。每一種粒子都擁有其特定的質量、電荷、自鏇等屬性，它們之間的相互作用，共同譜寫著宇宙物質演化的篇章。 超齣標準模型的探索：未解之謎與未來展望 盡管標準模型取得瞭輝煌的成就，但它並非終點。暗物質、暗能量的神秘存在，宇宙中物質與反物質的不對稱性，引力的量子化問題，以及為何粒子擁有如此獨特的質量譜，這些都是標準模型無法解釋的巨大謎團。它們指嚮瞭更深層次的物理理論，如超對稱理論、弦理論等，這些理論試圖將我們已知的物理定律推嚮更廣闊的疆域，甚至探索多維空間和宇宙的起源。 本書的價值與引申 《第一推動叢書 物理係列：亞原子粒子的發現》不僅僅是一部介紹粒子物理學的科普讀物，它更是一次關於人類求知欲望和科學精神的贊歌。它展現瞭科學傢們如何通過嚴謹的實驗、精妙的理論和不懈的探索，一步步揭開物質最深層的秘密。從十九世紀末的偶然發現，到二十世紀量子力學的革命，再到如今對標準模型之外的未知領域的展望，這是一部關於科學思想演進的生動教材。 本書將帶領讀者： 迴溯曆史，感受科學的脈絡： 瞭解那些偉大的發現是如何在特定的曆史背景下孕育而生，以及科學傢們如何剋服睏難，一步步推進人類知識的邊界。 理解核心概念，領略理論之美： 深入淺齣地解釋電子、質子、中子、誇剋、輕子、光子、膠子等基本粒子的性質，以及強力、弱力、電磁力這三種基本相互作用的機製。 洞悉量子世界的奇特性： 揭示量子疊加、量子糾纏、波粒二象性等概念，理解為何微觀粒子世界的行為方式與宏觀世界截然不同。 展望前沿，激發對未知的思考： 介紹標準模型麵臨的挑戰，如暗物質、暗能量等，以及科學傢們正在進行的探索，激發讀者對未來物理學發展的興趣。 閱讀這本書，你將不再隻是一個被動觀察者，而是將成為一位穿梭於亞原子世界的探險傢，用科學的眼光審視構成我們一切的基石。你將學會用一種全新的視角去理解世界，理解那些在你看不到的地方，正在發生著的，決定著萬物生滅的，最根本的物理過程。這不僅是一次知識的積纍，更是一次思維的升華，一次對宇宙奧秘的深度對話。 讓我們一同踏上這段令人振奮的旅程，去發現隱藏在最微小之處的，最宏大的真理。

評分☆☆☆☆☆

從內容構建的角度來看，這本書的邏輯組織簡直是一場教科書般的示範。它不是簡單地羅列事實，而是精心編織瞭一個時間綫索，清晰地展示瞭人類認知邊界是如何一步步被拓展的。每一次重要的實驗突破，每一次理論的革新，都被放置在恰當的曆史背景中進行解讀。這種敘事手法極大地增強瞭知識的連貫性和理解的深度。我可以清晰地感受到，那些偉大的科學傢們在麵對未知時所經曆的掙紮、靈感迸發以及最終的豁然開朗。這種對科學史的尊重和細緻梳理，使得這本書不僅僅是科普讀物，更是一部關於人類求知精神的史詩。它讓我明白瞭，科學的進步從來都不是一蹴而就的坦途。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角轉換非常巧妙，它成功地平衡瞭宏觀敘事和微觀聚焦。一方麵，它將亞原子粒子的發現置於整個二十世紀物理學革命的大背景下進行審視，提供瞭廣闊的曆史視野；另一方麵，當涉及到具體粒子的特性或某個關鍵實驗的細節時，筆鋒又迅速收緊，專注於那些精妙的物理學原理。這種張弛有度的節奏感，極大地提升瞭閱讀體驗。它不會讓讀者在浩瀚的知識海洋中迷失方嚮，也不會因為過度簡化而喪失科學的魅力。對我個人而言，它提供瞭一個理解現代物理學基石的絕佳切入點，讓我對“我們到底是由什麼構成的”這個問題有瞭更深刻的思考。

評分☆☆☆☆☆

這本書在細節處理上的嚴謹程度令人印象深刻，這對於一本麵嚮大眾讀者的科普作品來說，是非常難能可貴的品質。作者顯然投入瞭巨大的心血去核實每一個實驗數據和理論模型的精確描述。雖然保持瞭極高的可讀性，但它在核心科學內容的闡釋上，絕不含糊其辭。特彆是對那些早期實驗裝置的描述，那種機械的運作原理、光斑的捕捉過程，都被描繪得非常到位。這讓我有種身臨其境的感覺，仿佛自己也站在瞭那個充滿電火花和精密儀器的實驗室裏，親眼見證瞭微觀世界的秘密被揭開的一角。對於追求知識準確性的讀者來說，這本書無疑是一個可靠的選擇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常吸引人，簡直就像是走進瞭一場引人入勝的科學冒險。作者的敘述技巧高超，總能用最生動、最易懂的方式來闡述那些看似高深的物理概念。我特彆喜歡它那種娓娓道來的講述方式，既有知識的深度，又不失趣味性。讀起來完全沒有那種枯燥的教科書感覺，更像是在聽一位經驗豐富的物理學傢朋友分享他最鍾愛的領域。它成功地將那些抽象的粒子世界描繪得栩栩如生，讓我這個非專業人士也能跟上思路，甚至對亞原子粒子的探索曆程産生瞭濃厚的興趣。那種層層剝繭，不斷深入的敘述結構，讓人忍不住一頁接一頁地讀下去，生怕錯過任何一個關鍵的發現瞬間。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在激發讀者的好奇心和想象力方麵做得非常齣色。它沒有將科學知識束之高閣，而是通過引入那些富有戲劇性的科學人物和充滿不確定性的探索過程，將科學傢的形象塑造成瞭富有激情和探索精神的英雄。讀完之後，我感受到的不僅僅是學到瞭一些新知識，更重要的是，被那種對未知世界永不滿足的好奇心所感染。它成功地打破瞭我對“高深物理學”的畏懼感，讓我認識到科學探索本質上是一種人類最基本的好奇心的延伸。這本書絕對是那種可以推薦給任何對世界運作規律抱有疑問的人的入門佳作。

評分☆☆☆☆☆

包裝塑封之前就已受到汙染，裏麵的封麵上有沾汙，應該是包裝塑封的人工造成的，希望這方麵加強清潔管理！

評分☆☆☆☆☆

非常好，物流很贊，早就想收瞭，終於趁著活動收齊瞭

評分☆☆☆☆☆

此用戶未填寫評價內容

評分☆☆☆☆☆

六一活動四摺多點兒的價格很劃算。好大好重一箱，京東小哥晚上九點多還給送來，幫抬到電梯口。有的是上下冊，所以超過50本。一個月看一本也得好幾年看完。

評分☆☆☆☆☆

6.18果然是便宜，原價四摺，相對這類書很便宜瞭。

評分☆☆☆☆☆

一次買瞭很多書籍，讀萬捲書，行萬裏路！

評分☆☆☆☆☆

買瞭一係列宇宙的書，感覺好爽，哈哈哈

評分☆☆☆☆☆

一套49本，還差一本，菜場暫時無貨

評分☆☆☆☆☆

裏麵有些觀點還是很啓發人的，值得一讀！