中微子猎手——如何追寻“鬼魅粒子”

中微子猎手——如何追寻“鬼魅粒子”
ISBN: 
978-7-5428-6363-8/N·963
出版日期: 
2015-12
开本: 
16开
页码: 
196
定价(元): 
32.00
作者: 
雷·贾亚瓦哈纳
译者: 
李学潜等
  

目录

中文版序一 / 1

中文版序二 / 3

 

第一章  搜寻升温 / 1

第二章  一件可怕的事 / 19

第三章  追逐幽灵 / 39

第四章  从地下看太阳 / 55

第五章  宇宙的变色龙 / 71

第六章  爆炸的恒星 / 87

第七章  逝去的一幕又一幕 / 109

第八章  革命的种子 / 127

 

时间顺序大事记 / 147

术语表 / 151

致谢 / 163

内容提要

        中微子可能是解开众多秘密的关键:为什么反物质如此稀少?巨大的恒星如何作为超新星爆炸?大爆炸之后的几秒内宇宙是什么样的?地球的内部如何运作?

        80多年来,世界各地富有冒险精神的科学家一直在追寻这些“鬼魅粒子”,每一秒钟都有数以万亿计的这种粒子穿过我们的身体。中微子神出鬼没,极其难以捕捉,就像那些锲而不舍地追寻它们的卓越而又另类的科学家一样有个性。

        在本书中,著名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全球: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极冰立方。

        贾亚瓦哈纳详细讲述了一个引人入胜的关于科学发现的传奇故事,歌颂了这段史诗般壮美的人类探索历程,并揭示了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。

前言

        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,或是有了乌龙事件。中微子大概也是唯一一种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领域这样接近大众,经常成为街谈巷议的主角。今年的诺贝尔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这个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,领略了他们的艰辛,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。他们的执着和对科学的认真精神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,我们的中国团队也享受了这场盛宴的一部分。大亚湾中微子实验首次发现了中微子混合角?兹13不为零,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,甚至决定投身到中微子的研究中来。

        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

作者简介

        雷·贾亚瓦哈纳(Ray Jayawardhana),加拿大多伦多大学教授和加拿大实测天体物理学首席科学家。毕业于耶鲁大学和哈佛大学,撰写了百余篇学术论文。贾亚瓦哈纳的科学发现经常成为《新闻周刊》(Newsweek)、《华盛顿邮报》(The Washington Post)、《纽约时报》(The New York Times)、《环球邮报》(The Globe and Mail)、《悉尼先驱晨报》(The Sydney Morning Herald)、英国广播公司(BBC)、美国国家公共广播电台(NPR)、加拿大广播公司(CBC)等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、拉德克利夫奖等众多嘉奖。贾亚瓦哈纳也是经常获奖的作家,其文章散见于《纽约时报》、《环球邮报》、《科学美国人》(Scientific American)、《天文学》(Astronomy)等报刊。他的近作《奇异的新世界———寻找异域行星和太阳系外生命》(Strange New Worlds:The Search for Alien Planets and Life Beyond Our Solar System,2011)入围了莱恩·安德森奖的决选名单,此书也是CBC电视纪录片《行星猎手》的基础。贾亚瓦哈纳还是一位极受欢迎的演说家和时事评论员。他热爱旅行,足迹遍及50多个国家、7个大洲和北极。

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