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[美] 斯蒂芬·温伯格 著

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• 物理学
• 亚原子粒子
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• 科学普及
• 现代物理
• 高能物理
• 科普读物

出版社： 湖南科学技术出版社

ISBN：9787535795090

版次：1

商品编码：12304372

包装：平装

开本：32开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

产品特色

编辑推荐

《亚原子粒子的发现》是诺贝尔物理学得主斯蒂芬·温伯格的著作。

这是一位科学大师的平易近人的作品。如果你对20世纪物理学中的重要发现感到好奇，不需要科学背景知识就可以阅读本书。在作者带领下，你不但能领略众多物理学家例如托马斯、卢瑟福、密里根、波尔的风采，还可以感受物理圣地英国剑桥大学卡文迪许实验室的浓浓文化底蕴。如果你想挑战自我，那么附录中的经典物理学知识及推演，将让你受益匪浅。

《亚原子粒子的发现》是《第*推动丛书》物理系列其中之一，本书可按两种方式阅读，正文部分为普通模式，附录部分为烧脑模式。

2018年新版的《第*推动丛书》全新设计了版式、封面，提升了阅读体验，让读科普不再艰难。随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京平掰开揉碎,带你懂科学好书的《经典科普解读课》6折券。

内容简介

在本书中，诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬·温伯格讲述了一个关于发现原子结构的引人入胜的故事，展示了亚原子粒子的发现历史与当今物理学前沿工作之间的联系。本书以亚原子粒子，包括电子、质子和中子等的发现为主线，遵循历史的轮廓，让读者直接进入20世纪物理学的一系列关键的时刻。

作者简介

斯蒂芬·温伯格是得克萨斯大学Josey Regental科学教授。由于他的研究成就，他荣获了许多奖励，其中包括1979年的诺贝尔物理学奖，1991年的美国国家科学奖章，还有数学物理学的Heinemann奖金以及普林斯顿大学的Madison奖章，他被选为美国科学院院士，英国皇家学会会员，美国哲学学会会员，美国艺术和科学院院士。他的科学著作有《引力和宇宙学》和三卷本的《量子场论》。他为一般读者写的书有《最初三分钟》（现已被译为23种文字)、《基本粒子和物理学定律》(与费曼合著）、《终*理论之梦》（同样收录在《第*推动丛书》中)，还有文集《仰望苍穹：科学和它的文化对手》，温伯格教授还经常为《纽约书评》和其他知名期刊撰写文章。

精彩书评

温伯格让读者获得从库仑到法拉第的有关电力的简要历史知识，使得他们能够根据第*原理计算偏转。十分令人注目的是，这种比较容易获得物理学基本思想的道路，是十分成功的……这本书以及其中珍贵的照片，诗人想起温伯格早期的优秀科普著作《最初三分钟》。

——泰晤士报

这本书的成功，不仅仅在于它讲述了许多现代和经典物理学的重要结果，而且在于它给出了19~20世纪物理学所完成这些业绩的风格和特点。

——科学

目录

第一章　粒子世界
第二章　电子的发现
背景知识回顾：电的本质
放电和阴极射线
背景知识回顾：牛顿运动定律
阴极射线的偏转
背景知识回顾：电力
阴极射线的电偏转
背景知识回顾：磁力
阴极射线的磁偏转
汤姆逊的研究结果
背景知识回顾：能量
汤姆逊实验中的能量关系
作为基本粒子的电子
第三章　原子的尺度
背景知识回顾：原子量
背景知识回顾：电解
电子电荷的测量
第四章　原子核
放射性的发现和解释
原子核的发现
原子序数和放射性系列
中子
第五章　其他基本粒子
光子
中微子
正电子
其他反粒子
µ子和π介子
W粒子和Z粒子
奇异粒子
其他强子
夸克
胶子
附录
A　牛顿第二运动定律
B　阴极射线的电偏转和磁偏转
C　电场强度和电力线
D　功和动能
E　阴极射线实验中的能量守恒
F　气体性质和玻尔兹曼常数
G　密立根油滴实验
H　放射性衰变
I　原子内的势能
J　卢瑟福散射
K　动量守恒和粒子碰撞
L　本书使用的物理量单位
M　本书使用的一些常数
N　化学元素表
O　进一步阅读的材料
索引
注释

前言/序言

序言

1980年春，我在哈佛大学开了一门课，作为新的公共基础课程的一部分；1981年，作为访问学者，我在得克萨斯大学又讲了一次。这本书就是根据这门课的讲稿编写的。简言之，开设这门课程的目的是让原来没有受过数学和物理学训练的学生，能够了解20世纪物理学的伟大成就。为了让学生们更好地理解这些更为近代的新发展，我在适当的地方插入了一些经典物理学的背景知识——力学、电磁学和热学等知识。我觉得这门课程开设的效果不错，因此有了将讲稿整理成一本教科书的想法，但却因没有时间不能如愿。弗里曼公司（W. H.

Freeman Company）的奈尔· 帕特森（Neil Patterson）请我把这门课程中有关20世纪物理学内容的第一部分，作为《科学美国人》（ScientificAmerican）新丛书的一种，献给它的读者，于是这本书就问世了。或许在今后的各卷中，我能完成从本书开始的对20世纪物理学的介绍。

本书介绍了构成所有原子的基本粒子的发现，这些基本粒子包括电子、质子和中子。叙述的基本原则是既遵循历史的大轮廓，又与历史的顺序有明显的不同。大多数有关科学史的书籍是为以下两类读者写的：一类是不熟悉这门基础科学的一般读者，因此在历史的描述上只能是粗线条的和内容肤浅的；另一类是熟悉这门科学的专业读者，结果写得让那些不熟悉这门科学的人望而却步。我写的这本书是为这类读者写的：他们可能不熟悉经典物理学，但愿意掌握一些必要的知识，以便今后在有机会深造时能理解构成20世纪物理学历史中思想和实验的饶有趣味的纠缠、争论。这方面的种种背景知识，我都在“背景知识回顾”中做了适当的说明，例如电的本质、牛顿运动定律、电力和磁力、能量、相对原子质量等。通过这些背景知识回顾，读者可以了解接着要讲的重点问题的历史要点。

在这里我想透露（反正没有人阅读序言）一点秘密，正是在这些背景知识回顾和散布在某些章节中的背景材料中，反映了我写这本书的个人动机。像许多科学家一样，我也认为科学上的发现属于20世纪文化最珍贵的部分。可是，有很多在其他方面受过良好教育的人，因为不熟悉科学的基础而与文化的这一部分隔绝了，在我看来这近乎是一个悲剧，令人痛心。不过，教育上出现这样一块空白并不足为奇。一般来说，有志于精通物理学的大学生或读者，唯一的途径是他（或她）必须从历代职业科学家学过的和由来已久的系列课程开始，循序渐进地学下去：先学力学，然后是热学、电磁学、光学，最后学一点“现代物理学”作为应景的点缀。对那些打算成为物理学家的大学生来说，这可能是一条颇为理想的路，但对很多其他不想成为物理学家的人来说，这似乎是一条走不通的死胡同。这种看法不是没有道理。物理学家是一群古怪的人，总是热衷于按在标准物理学课程中学会的方法计算：计算弹子球碰撞、导线中的电流、望远镜中光的路径。希望所有的学生和读者都以这种方法学习是不合情理的，就像让那些不准备弹钢琴的人去练指法一样。在我看来，当人们尝试为一般读者

编写物理学基础知识读物时，最大的障碍就是这个写作动机的问题。

我处理这个问题的出发点是先假定：无论读者是不是喜欢计算弹子球的碰撞，但他们确实希望具有我们时代革命的科学思想和科学发现的文化背景。因此在这本书里，我没有从长篇大论的经典物理学导论开始，而是让读者直接进入20世纪物理学的一系列关键的专题，并以这些专题作为引线，让读者迅速掌握理解这一专题所需的经典物理学的各种概念和方法。例如第一个专题讲的是第一个基本粒子—— 电子的发现。为了让读者弄懂J. J. 汤姆孙（J.J.Thomson）和其他人的导致这一发现的一些实验，读者就必须先掌握牛顿运动定律、能量守恒定律和电磁力理论。下一个专题讲的是原子大小的测量，在这里读者将学到更多的力学知识，也将学到一点化学知识，如此等等。这种写法的要点是：仅当读者为了理解20世纪物理学的进展，必须了解与之相关的经典物理学和化学的知识时，我才向读者介绍这些知识。

像本书以这样的次序来引入物理学基本原理，显然不可能是物理学家们习以为常的逻辑顺序。例如，动量的概念通常是与能量一起讲的，而在这本书里则到讲述原子核的发现时才需要用到动量，因此在这之前我一直没有介绍动量这个概念。对内容做这样的重新安排，我并不认为是一种弊端。因为从我个人的经历来看，我所学到的大部分物理学和数学知识，大多是由于工作的需要而别无选择时才学到的。我想大多数科学家都是这样的。因此，我选择的这种写法更接近于在职科学家所受的实际教育，而不同于为专业知识教学而写的大学生

课本。

我还希望我的这种写法有助于从根本上改变把科学传授给一般读者的方法。至于我的希望能否实现，这种写法是否有效，那将由时间和读者来判定。如果效果好，我就会继续编写20世纪物理学丛书，其中下一本将在本书所涉及的经典物理学基础上，讨论相对论和量子论。

这本书是写给那些没有科学知识背景而对数学只懂得算术的普通读者们的，因此在正文中我基本上只用文字表述，仅仅列出了几个最重要的公式，而且没有使用抽象的符号。那些习惯于代数方法的读者，可以参看附录，那儿提供了用文字表述的推理和计算。

尽管本书主要是为一般读者写的，但它也许有一些使我的同行们感兴趣的地方。我所描述的伟大科学家生长的土壤，也会是我们发芽、生长和丰收之源。我在哈佛大学和得克萨斯大学开始学习物理学的时候，对20世纪物理学的早期历史只有非常模糊的认识。我想，我的许多物理学界的同行也是这样。我希望科学家们能发现本书提供的某些史实具有启发意义，即使不是物理学方面的。

我同样希望这本书对研究科学史的学生和专家有用。不过有一点得请他们原谅：我不可能在这样小小的一本书中，对发生在20世纪物理学革命中丰富而复杂的诸多因素做全面的判断。我所能够做的只是提供几个关键性的实验发现和理论发现，由此使我有机会解释经典物理学和现代物理学的要点。我将努力使历史事实准确，但材料的选择和叙述的顺序不仅要考虑历史的顺序，还必须服从于科学的解释。

我并没有想把这本书写成一本对科学史有贡献的书。在写这本书的时候，我读了汤姆孙、卢瑟福（E. Rutherford）、密立根（R. Millikan）、莫斯莱（H. G. J. Moseley）和查德威克（Sir James Chadwick）等人的一

些经典文章，但大部分内容还是取自第二手材料，这些材料都附在书后的参考书目中。在每一章后面所附的注释中，列出了正文中讨论的一些经典论文以及我写作时主要参考的近代著作。

我衷心感谢霍华德· 博耶（Howard Boyer）、安德鲁· 库德拉西克（Andrew Kudlacik）、奈尔· 帕特森和杰拉德· 皮尔（Gerard Piel），他们仔细阅读了本书手稿并给予了友好的合作。还应该感谢艾登· 凯利（Aidan Kelly），他精心校对了本书，提出了许多有益的建议。在哈佛大学第一次讲授这门课程时，保罗· 班伯格（Paul Bamberg）曾提供了很有价值的帮助。我还要真诚地感谢伯纳德· 科恩（I. BernardCohen）、伽利亚昂（Peter Galiaon）、霍尔顿（Gerald Holton）、米勒（Arthur Miller）和皮帕德（Brian Pippard），他们耐心地阅读了本书的各个章节，并给出评注，这使我避免了很多史料上的错误。

第一推动丛书 物理系列：宇宙的基石——探索亚原子世界的奥秘 这是一个关于微观世界的宏大叙事，一场跨越数个世纪的智力探险，一次对物质最深层本质的求索。当我们审视身边熟悉的一切——坚固的岩石，流淌的溪水，跳动的生命，甚至遥远的星辰——它们都由更加微小的构件组成，而这些构件的性质与行为，则彻底颠覆了我们日常的直觉。本书将带领读者潜入原子核内部，穿越电子云的迷雾，踏上一条充满惊奇与智慧的旅程，去揭示那些构成我们存在之基石的亚原子粒子。 从原子到原子核：近代物理的黎明 故事的开端，要追溯到十九世纪末，当科学家们开始挑战“原子是不可分割的最小单位”这一古老观念。J.J.汤姆孙的阴极射线实验，如同在黑暗中点燃的第一盏灯，揭示了电子的存在，这个带负电、质量微乎其微的粒子，预示着原子内部并非一片混沌，而是有着复杂的结构。紧随其后，卢瑟福的α粒子散射实验，如同一次意外的发现，勾勒出了原子核的轮廓——一个极小、极重、带正电的区域，绝大多数原子质量的来源。这不仅仅是发现了一种新粒子，更是开启了理解物质组成的新维度，将物理学的研究从宏观世界深入到了原子内部。 量子革命的浪潮：不确定性的游戏 然而，亚原子粒子世界的运作方式，很快就展现出与经典物理截然不同的奇异面貌。普朗克的能量量子假说，为解释黑体辐射而生，却意外地为整个量子力学奠定了基石。粒子不再是连续运动的点，而是以离散的“量子”形式传递能量。接着，爱因斯坦的光电效应解释，进一步巩固了光的粒子性，引入了光子的概念，为光的波动-粒子二象性打开了大门。海森堡的不确定性原理，更是如同一道哲学难题，宣告了在微观层面，我们无法同时精确测量粒子的位置和动量。这种内在的模糊性，并非由于测量仪器的不完善，而是宇宙本身在微观层面的基本属性。薛定谔方程的出现，则为描述粒子的状态提供了一个数学框架，通过波函数，我们得以窥探粒子在概率海洋中的存在状态。 标准模型的构建：粒子乐园的秩序 随着实验技术的进步，科学家们发现了越来越多的基本粒子，它们如同一个庞大而精密的乐园，各自扮演着独特的角色。电子，作为构成物质的“低语者”，是电荷的携带者，也是化学反应的驱动力。光子，作为传递电磁力的信使，让我们得以看见光明，也维持着原子内部电子的轨道。质子和中子，构成原子核的“守望者”，它们通过强相互作用紧密结合，赋予了物质稳定的结构。 然而，更深层次的探索揭示了质子和中子并非基本粒子，它们是由夸克组成的。上夸克、下夸克，如同基本积木，通过胶子传递的强相互作用，构建了我们熟悉的质子和中子。标准模型，这个精妙的理论框架，成功地将已知的基本粒子及其相互作用归纳于一个统一的体系。它将粒子分为费米子（构成物质的粒子，如夸克和轻子）和玻色子（传递力的粒子，如光子、胶子、W和Z玻色子，以及希格斯玻色子）。每一种粒子都拥有其特定的质量、电荷、自旋等属性，它们之间的相互作用，共同谱写着宇宙物质演化的篇章。 超出标准模型的探索：未解之谜与未来展望 尽管标准模型取得了辉煌的成就，但它并非终点。暗物质、暗能量的神秘存在，宇宙中物质与反物质的不对称性，引力的量子化问题，以及为何粒子拥有如此独特的质量谱，这些都是标准模型无法解释的巨大谜团。它们指向了更深层次的物理理论，如超对称理论、弦理论等，这些理论试图将我们已知的物理定律推向更广阔的疆域，甚至探索多维空间和宇宙的起源。 本书的价值与引申 《第一推动丛书 物理系列：亚原子粒子的发现》不仅仅是一部介绍粒子物理学的科普读物，它更是一次关于人类求知欲望和科学精神的赞歌。它展现了科学家们如何通过严谨的实验、精妙的理论和不懈的探索，一步步揭开物质最深层的秘密。从十九世纪末的偶然发现，到二十世纪量子力学的革命，再到如今对标准模型之外的未知领域的展望，这是一部关于科学思想演进的生动教材。 本书将带领读者： 回溯历史，感受科学的脉络： 了解那些伟大的发现是如何在特定的历史背景下孕育而生，以及科学家们如何克服困难，一步步推进人类知识的边界。 理解核心概念，领略理论之美： 深入浅出地解释电子、质子、中子、夸克、轻子、光子、胶子等基本粒子的性质，以及强力、弱力、电磁力这三种基本相互作用的机制。 洞悉量子世界的奇特性： 揭示量子叠加、量子纠缠、波粒二象性等概念，理解为何微观粒子世界的行为方式与宏观世界截然不同。 展望前沿，激发对未知的思考： 介绍标准模型面临的挑战，如暗物质、暗能量等，以及科学家们正在进行的探索，激发读者对未来物理学发展的兴趣。 阅读这本书，你将不再只是一个被动观察者，而是将成为一位穿梭于亚原子世界的探险家，用科学的眼光审视构成我们一切的基石。你将学会用一种全新的视角去理解世界，理解那些在你看不到的地方，正在发生着的，决定着万物生灭的，最根本的物理过程。这不仅是一次知识的积累，更是一次思维的升华，一次对宇宙奥秘的深度对话。 让我们一同踏上这段令人振奋的旅程，去发现隐藏在最微小之处的，最宏大的真理。

评分☆☆☆☆☆

这本书在细节处理上的严谨程度令人印象深刻，这对于一本面向大众读者的科普作品来说，是非常难能可贵的品质。作者显然投入了巨大的心血去核实每一个实验数据和理论模型的精确描述。虽然保持了极高的可读性，但它在核心科学内容的阐释上，绝不含糊其辞。特别是对那些早期实验装置的描述，那种机械的运作原理、光斑的捕捉过程，都被描绘得非常到位。这让我有种身临其境的感觉，仿佛自己也站在了那个充满电火花和精密仪器的实验室里，亲眼见证了微观世界的秘密被揭开的一角。对于追求知识准确性的读者来说，这本书无疑是一个可靠的选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角转换非常巧妙，它成功地平衡了宏观叙事和微观聚焦。一方面，它将亚原子粒子的发现置于整个二十世纪物理学革命的大背景下进行审视，提供了广阔的历史视野；另一方面，当涉及到具体粒子的特性或某个关键实验的细节时，笔锋又迅速收紧，专注于那些精妙的物理学原理。这种张弛有度的节奏感，极大地提升了阅读体验。它不会让读者在浩瀚的知识海洋中迷失方向，也不会因为过度简化而丧失科学的魅力。对我个人而言，它提供了一个理解现代物理学基石的绝佳切入点，让我对“我们到底是由什么构成的”这个问题有了更深刻的思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常吸引人，简直就像是走进了一场引人入胜的科学冒险。作者的叙述技巧高超，总能用最生动、最易懂的方式来阐述那些看似高深的物理概念。我特别喜欢它那种娓娓道来的讲述方式，既有知识的深度，又不失趣味性。读起来完全没有那种枯燥的教科书感觉，更像是在听一位经验丰富的物理学家朋友分享他最钟爱的领域。它成功地将那些抽象的粒子世界描绘得栩栩如生，让我这个非专业人士也能跟上思路，甚至对亚原子粒子的探索历程产生了浓厚的兴趣。那种层层剥茧，不断深入的叙述结构，让人忍不住一页接一页地读下去，生怕错过任何一个关键的发现瞬间。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书在激发读者的好奇心和想象力方面做得非常出色。它没有将科学知识束之高阁，而是通过引入那些富有戏剧性的科学人物和充满不确定性的探索过程，将科学家的形象塑造成了富有激情和探索精神的英雄。读完之后，我感受到的不仅仅是学到了一些新知识，更重要的是，被那种对未知世界永不满足的好奇心所感染。它成功地打破了我对“高深物理学”的畏惧感，让我认识到科学探索本质上是一种人类最基本的好奇心的延伸。这本书绝对是那种可以推荐给任何对世界运作规律抱有疑问的人的入门佳作。

评分☆☆☆☆☆

从内容构建的角度来看，这本书的逻辑组织简直是一场教科书般的示范。它不是简单地罗列事实，而是精心编织了一个时间线索，清晰地展示了人类认知边界是如何一步步被拓展的。每一次重要的实验突破，每一次理论的革新，都被放置在恰当的历史背景中进行解读。这种叙事手法极大地增强了知识的连贯性和理解的深度。我可以清晰地感受到，那些伟大的科学家们在面对未知时所经历的挣扎、灵感迸发以及最终的豁然开朗。这种对科学史的尊重和细致梳理，使得这本书不仅仅是科普读物，更是一部关于人类求知精神的史诗。它让我明白了，科学的进步从来都不是一蹴而就的坦途。

评分☆☆☆☆☆

《复杂的引擎》内容广博，思想深刻，清晰易读，是对进化的信息本质的*佳解读，并且清晰易读。还没来得及读。

评分☆☆☆☆☆

一次买了很多书籍，读万卷书，行万里路！

评分☆☆☆☆☆

全部到货了，书还可以，没有挤压变形的情况，其他有待观察

评分☆☆☆☆☆

女儿非常喜欢喜欢，一直在京东买书，非常合适，速度还快！！！

评分☆☆☆☆☆

包装的挺不错的，礼盒装，赶上618的活动，不到300块钱，入手一套，非常划算。

评分☆☆☆☆☆

非常好，物流很赞，早就想收了，终于趁着活动收齐了

评分☆☆☆☆☆

分成2大本，可能因为篇幅太长，印刷不错

评分☆☆☆☆☆

包装塑封之前就已受到污染，里面的封面上有沾污，应该是包装塑封的人工造成的，希望这方面加强清洁管理！

评分☆☆☆☆☆

【易纲：将继续支持上海在金融对外开放方面先行先试】央行行长易纲在#陆家嘴论坛# 谈到了五点：一，支持上海创新试点人民币跨境业务和产品；二，支持上海先行先试外汇管理改革；三,进一步健全金融市场和金融服务；四,逐步放开股比限制和业务牌照限制，五,加强引领金融科技发展。