揭秘希格斯粒子：自然通識(shí)系列13 知物科普

前　言
序 章 希格斯粒子真的被發(fā)現(xiàn)了嗎？ 11
不確定的“發(fā)現(xiàn)” 12
那是5σ現(xiàn)象 16
地球被迷你黑洞吞噬？ 20
建造巨型加速器的大工程 21
“上帝粒子”和“標(biāo)準(zhǔn)模型” 23
南部陽一郎的“對(duì)稱性破缺” 24
美國和歐洲的巨型加速器計(jì)劃 26
LHC的孤軍奮戰(zhàn) 29
第1章　什么是希格斯粒子？ 31
在希格斯粒子中漫步的撒切爾首相？ 32
希格斯粒子的不同面孔 34
擴(kuò)展到空間的“場(chǎng)”是什么？ 36
專欄 顏色（色）與量子色動(dòng)力學(xué) 38
通過希格斯粒子來發(fā)現(xiàn)希格斯場(chǎng) 39
對(duì)稱性與對(duì)稱性破缺 41
對(duì)稱性是如何被“打破”的？ 42
對(duì)稱性是物理學(xué)的“瘟神” 46
名為“粒子動(dòng)物園”的潘多拉魔盒 48
“標(biāo)準(zhǔn)模型”的精髓 52
美麗的理論和不美麗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 55
希格斯場(chǎng)是“物理學(xué)的衛(wèi)生間” 57
專欄 解釋希格斯粒子的方法 59
第2章　如何發(fā)現(xiàn)希格斯粒子？ 61
劇烈搖動(dòng)的希格斯場(chǎng) 62
粒子加速器的作用 63
美蘇兩國的大型加速器之爭(zhēng) 68
正面對(duì)撞型加速器的構(gòu)想 71
為探索希格斯粒子而建造的巨型機(jī)器 74
疑似希格斯粒子的出現(xiàn) 75
世界大的SSC被中止建造 77
質(zhì)子間數(shù)萬億次的碰撞 81
專欄 將能量集中的方法 82
專欄 物理學(xué)家追求“5σ”的理由 83
發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的計(jì)算方法 85
希格斯粒子還是不存在的好？ 87
第3章 從“湯川粒子”到“希格斯粒子”之路 89
新粒子的發(fā)現(xiàn) 90
先驅(qū)湯川秀樹的“介子” 95
時(shí)代可提供的能源水平 98
湯川粒子是π介子 100
打破對(duì)稱性的男人——南部陽一郎 104
南部陽一郎從超導(dǎo)理論中得到的啟示 106
南部陽一郎的諾貝爾獎(jiǎng) 110
人們終于接近希格斯粒子 112
南部給希格斯的建議 115
海森堡舍棄的論文 116
諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)的艱難選擇 118
第4章 參觀世界上大的加速器LHC 121
日本也出資50億日元 122
避免“極其困難的工作” 124
黑洞將會(huì)吞噬世界？ 126
剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)就出現(xiàn)故障 127
1年消耗1粒米重的氫 130
日本研究團(tuán)隊(duì)也參加了實(shí)驗(yàn) 133
第5章 超越希格斯粒子 137
還不到預(yù)想數(shù)據(jù)的2% 138
恐怖的“宇宙暗黑面” 140
暗物質(zhì)和暗能量 141
“超對(duì)稱”理論 144
光子和超光子 147
更進(jìn)一步的疑問 148
對(duì)“額外維度”的期望 151
專欄 希格斯粒子的作用 152
第6章 基本粒子物理和宇宙論的表里一致 155
宇宙暴脹 156
輻射支配的宇宙 160
宇宙初的三分鐘 161
宇宙“放晴”的時(shí)代 164
仍然無法解決的謎團(tuán) 168
第7章 未解決的問題 171
基本粒子物理和宇宙論間的障礙 172
大統(tǒng)一理論和對(duì)稱性自發(fā)破缺 173
大統(tǒng)一理論追尋質(zhì)子的衰變 176
為什么暗物質(zhì)會(huì)成為問題？ 180
從中微子到弱相互作用大質(zhì)量粒子 182
附 錄 關(guān)于基本粒子術(shù)語的通俗讀物式解說 185