上帝的粒子:希格斯粒子的發明與發現

2 人評分
  • 出版日期:2013/07/03
  • 語言:繁體中文
  • ISBN: 9789862621516
  • 字數: 115,038
紙本書定價:NT$ 320
電子書售價:NT$ 224

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諾貝爾物理學獎得主溫伯格專文推薦!
若二十世紀最重要的科學是相對論,無庸置疑,二十一世紀就是希格斯粒子!

耗資數十億美元、集結上千科學家、尋找長達五十年──希格斯粒子究竟是什麼?

本書作者將時間拉回一百年前,從物質、能量、質量的概念開始說起,清楚描述粒子物理學的理論進程,隨著一個個理論的發明,也讓我們看見希格斯粒子的誕生。作者更帶領我們聆聽物理學家的討論,彷彿親自參與希格斯粒子的發現過程,經歷標準模型被驗證的歷史。

 

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    耗資數十億美元、集結上千科學家、尋找長達五十年──希格斯粒子究竟是什麼?

    為了尋找神祕的希格斯粒子,歐洲核子研究組織(CERN)集結了超過六千名科學家,耗資數十億美元,建造了大型強子對撞機,所處的圓形隧道有二十七公里長,堪稱有史以來最昂貴的科學實驗!科學家不計一切代價,到底尋找希格斯粒子有多重要?

    希格斯粒子如何成為質量問題的解謎關鍵?

    希格斯機制在一九六四年被發表,解釋了標準模型理論的質量問題。當理論中的粒子一一被發現,難以捉摸的希格斯粒子便成了標準模型的最後一塊拼圖。這段長達五十年的驗證過程,希格斯粒子終於在二○一二年七月被CERN研究團隊發現,科學界歡欣鼓舞,也顯示粒子物理學即將進入新紀元。

    本書作者將時間拉回一百年前,從物質、能量、質量的概念開始說起,清楚描述粒子物理學的理論進程,隨著一個個理論的發明,也讓我們看見希格斯粒子的誕生。作者更帶領我們聆聽物理學家的討論,彷彿親自參與希格斯粒子的發現過程,經歷標準模型被驗證的歷史。

    看看物理學家如何輪番上陣,時而獨撐大局,時而連袂出擊,一步步過關斬將,驗證了希格斯場。而看似撲朔迷離的希格斯粒子,又如何被粒子物理學家米勒輕鬆解釋,還說服英國政府掏錢贊助CERN呢?不僅如此,希格斯粒子的研究計畫為何在美國國會胎死腹中,卻在歐洲得到萬眾矚目,其過程也饒富趣味。

    本書前言由諾貝爾物理學獎得主暨粒子物理學泰斗溫伯格專文推薦,可謂首本最完整的希格斯粒子傳記,書中清楚解釋眾多理論與實驗內容,細膩描繪不同理論的消長,直指希格斯粒子為標準模型的關鍵拼圖。尋找希格斯粒子的過程精彩可期,也為希格斯粒子發現後的物理發展留下伏筆。

     

    作者簡介

    巴格特 Jim Baggott

    曾任英國里丁大學化學講師,隨後離開校園追求商務職涯,他先效力於殼牌國際石油公司,之後轉任獨立商業顧問兼培訓師,但仍維持對科學、哲學和歷史的廣泛興趣,並且持續在閒暇時對這些主題提筆寫作。

    目前的科普著作以原子、量子為主,對物理發展具有獨到眼光,在希格斯粒子被發現的前兩年,即預測粒子物理學研究會有突破性進展,便早早開始撰寫本書,使得本書能在希格斯粒子被發現後隨即出版,成為首本最完整的希格斯粒子傳記。

    曾獲格勒克斯科學作家大獎,著作包括:《原子:第一次物理戰爭,以及一九三九至四九年的原子彈祕史》、《不可估量:現代物理、哲學及量子理論的意義》、《現實初學者手冊》、《量子故事:歷史的四十個瞬間》、《完美對稱:富勒烯的意外發現》,以及《量子理論的意義:寫給化學系及物理系學生的指南》。

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    • 如果描述能量的定律不隨時間改變,那麼能量必然守恆。
    • 描述能量變化的數學式子在t時刻,與t之後經過一段無限小時間的某一時刻是完全一樣的。這種不隨時間改變的恆定性,正是我們對「定律」當中的物理量彼此關係的期待。
    • 但是改變也可以是區域性(locally)的,也就是對時空中的不同座標產生不一樣的改變。舉例來說,我們可以選定空間中的某一特定區域,將我們的座標軸旋轉一個小角度,同時改變座標的比率。假設這種改變能透過測量位置和時間的差異來做一個適當的轉換,那麼就不會影響廣義相對論的預測。「廣義協變性」就是在區域性對稱...
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