隱匿的宇宙：用基本粒子揭開宇宙之謎

序章　極小又極大的世界 001
1．宇宙是用數(shù)學(xué)語言書寫的 002
2． 從1027到10-35的世界 004
3．世界是一條“銜尾蛇” 010
第1章　宇宙是由什么構(gòu)成的 013
1．蘋果和行星遵循同樣的運動法則 014
2．蘋果皮上的宇宙空間站 016
3．“旅行者號”的20年與“4光時”外的冥王星 018
4．分析太陽光，就會知曉其結(jié)構(gòu) 020
5．曾被預(yù)言“存在卻無法發(fā)現(xiàn)”的中微子 022
6．每秒有數(shù)十萬億個中微子穿過我們的身體 025
7．所有天體的質(zhì)量僅占宇宙的0．5% 029
8．“暗物質(zhì)”占據(jù)了整個宇宙的23% 031
9．占據(jù)宇宙主體的神秘能量 035
10．遠(yuǎn)古的余燼——大爆炸理論的證據(jù) 038
11．宇宙一直在加速膨脹 042
12． 21世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的未解之謎 043
第2章　探尋最終的基本粒子！ 045
1．日全食證明了愛因斯坦理論 046
2．為什么能夠繪制出不可見的暗物質(zhì)“地圖” 047
3．觀察遙遠(yuǎn)的宇宙就等于觀察過去的宇宙 050
4．光和無線電波無法通行的“墻壁” 052
5．從物質(zhì)的本原追溯宇宙的起源 056
6．通過撞擊電子的波來觀測極小的世界 058
7． 量子力學(xué)的開端——光是波還是粒子？ 060
8．圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的電子是波！ 063
9． 電子顯微鏡——縮短電子的波長提升分辨率 067
10．用粒子加速器構(gòu)造誕生初期的宇宙 068
11．我們的身體由超新星爆炸產(chǎn)生的星塵構(gòu)成 070
12．盧瑟福的實驗驗證了原子的土星模型 072
13．夸克——不可再分割的基本粒子 074
14．“標(biāo)準(zhǔn)模型”是20世紀(jì)物理學(xué)的金字塔 075
15．第1代夸克——“上夸克”與“下夸克” 077
16．意外發(fā)現(xiàn)的神秘基本粒子 078
17．預(yù)言存在3代以上夸克的“小林-益川理論” 082
18．負(fù)責(zé)傳遞“力”而非構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子 085
第3章　揭開“四種力”的神秘面紗——引力、電磁力 089
1．引力、電磁力、強力、弱力 090
2．粒子以投接球方式傳遞力 095
3．質(zhì)量可以轉(zhuǎn)換成能量的大發(fā)現(xiàn) 097
4． “質(zhì)量守恒定律”的破綻與不列顛百科全書編寫者的興奮 099
5．性質(zhì)相同、電荷相反的“反物質(zhì)” 101
6．太陽的核聚變反應(yīng)——每秒50億千克的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成能量 103
7．不確定性原理——位置和速度無法同時測定嗎 107
8．應(yīng)用到電子技術(shù)的“隧道效應(yīng)” 109
9． 哥本哈根解釋——上帝似乎會擲骰子 111
10．可以“同室而居”的玻色子與彼此“水火不容”的費米子 112
11．結(jié)合原子與原子的力——電磁力 114
12．電磁力的傳遞源自粒子吞吐光子 116
13．電磁力的作用距離取決于不確定性原理 118
14．物理學(xué)史上最精確的理論值 121
第4章　從湯川理論到小林-益川理論——強力、弱力 125
1．預(yù)言了未知粒子及其質(zhì)量的湯川理論 126
2．湯川粒子是在安第斯山山頂發(fā)現(xiàn)的 128
3．發(fā)現(xiàn)新粒子的熱潮令研究者們手足無措 130
4．如何解釋“不會衰變的粒子” 132
5．質(zhì)子的壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于宇宙的歷史 133
6．奇怪的“奇異數(shù)守恒定律” 135
7．質(zhì)子與中子由3個夸克構(gòu)成，介子由2個夸克構(gòu)成 136
8．夸克分為3種顏色？無法單獨取出夸克？ 139
9．證明夸克理論的“11月革命” 141
10．傳遞強力的粒子為膠子 144
11．無法取出夸克的原因在于膠子的色荷 145
12．因夸克精神飽滿而導(dǎo)致體重增加？ 147
13．“弱力”點燃了太陽 148
14． 大型粒子加速器中的月球和TGV 149
15．傳遞弱力的W及Z玻色子 151
16．宇稱不守恒的“τ-θ之謎” 153
17． 存在本質(zhì)區(qū)別的“左”與“右”！ 155
18． 小林-益川理論解釋了“CP對稱性破缺” 158
19．夸克并非只有2代，而是存在3代以上 160
20．日美兩國圍繞“三角形”展開激烈的實驗競爭 163
21．神秘的希格斯玻色子——基本粒子的質(zhì)量之源？ 166
22．右撇子多的原因是“對稱性自發(fā)破缺”？ 168
第5章　暗物質(zhì)、消失的反物質(zhì)以及暗能量之謎 171
1． 以為接近了目標(biāo)，卻又出現(xiàn)新的謎題 172
2．如果沒有暗物質(zhì)，就不會誕生恒星和生命 173
3．“超弦理論”實現(xiàn)“大統(tǒng)一理論”的夢想 175
4．真正的時空具有10個維度？ 177
5．哪里會率先檢測出暗物質(zhì)？ 179
6． 0．25克反物質(zhì)相當(dāng)于原子彈的能量 183
7．物質(zhì)以十億分之二的微弱優(yōu)勢在生存競爭中險勝反物質(zhì) 185
8．草莓味還是巧克力味？中微子振蕩的真相 186
9．從東海村向神岡發(fā)射中微子束！ 189
10．收縮還是膨脹？——宇宙的終結(jié) 191
11．多樣的宇宙未來假說 194
12．基本粒子物理學(xué)與每個人的人生息息相關(guān) 197
后記 199
作者簡介 202