中国大科学装置出版工程：探索宇宙“隐形人”——大亚湾反应堆中微子实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王贻芳 著

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• 中微子
• 大亚湾反应堆
• 科学装置
• 粒子物理
• 实验物理
• 宇宙学
• 科学普及
• 中国科技
• 前沿科技
• 核物理

出版社： 浙江教育出版社

ISBN：9787553673110

版次：1

商品编码：12363478

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

本书由大亚湾中微子实验团队集体编写完成。作者用通俗易懂的语言讲述了什么是中微子，什么是中微子振荡，什么是大亚湾实验及其工作原理，它是如何设计、研制和建造出来的，大亚湾反应堆中微子实验在做什么，以及它都取得了哪些重要成果等大众甚感兴趣的科学问题，随文还以知识链接的方式，介绍了一些关键的科学事件、卓越的科学人物。书中配有大量非常直观、形象的图片，并融合新媒体传播方式，链接相关视频，把深奥的科学原理和科学知识尽可能深入浅出地呈现给读者。适合爱好科技尤其是对中微子物理感兴趣的广大读者阅读。

内容简介

本书由大亚湾中微子实验团队集体编写完成。作者用通俗易懂的语言讲述了什么是中微子，什么是中微子振荡，什么是大亚湾实验及其工作原理，它是如何设计、研制和建造出来的，大亚湾反应堆中微子实验在做什么，以及它都取得了哪些重要成果等大众甚感兴趣的科学问题，随文还以知识链接的方式，介绍了一些关键的科学事件、卓越的科学人物。书中配有大量非常直观、形象的图片，并融合新媒体传播方式，链接相关视频，把深奥的科学原理和科学知识尽可能深入浅出地呈现给读者。适合爱好科技尤其是对中微子物理感兴趣的广大读者阅读。

探索宇宙的微小信使：大亚湾反应堆中微子实验的奥秘 在我们浩瀚的宇宙中，隐藏着无数令人惊叹的奥秘，其中一个最深刻的谜团便是构成万事万物的基本粒子。长期以来，科学家们孜孜不倦地探索着这些微观世界的奥秘，试图揭示宇宙的终极构成和演化规律。在这一宏大的探索征程中，一种极其微小、几乎不与物质发生相互作用的神奇粒子——中微子，成为了我们窥探宇宙深层秘密的绝佳窗口。而“大亚湾反应堆中微子实验”，正是人类历史上一次里程碑式的科学壮举，它以前所未有的精度，揭开了中微子奥秘的一角，为我们理解宇宙的运行机制打开了新的大门。 中微子：宇宙中的“隐形人” 中微子，这个名字本身就带有一种神秘感。它们是一种电荷为零、质量极小、甚至一度被认为是没有质量的基本粒子。中微子在宇宙中无处不在，它们由恒星的核聚变、超新星爆发、放射性衰变等多种宇宙事件产生。太阳每时每刻都在向地球发射着数以万亿计的中微子，但由于它们几乎不与物质发生作用，绝大多数中微子能够穿透地球，而不留下任何痕迹。正是这种“隐形”的特性，使得探测中微子成为一项极具挑战性的科学任务。 然而，正是这种难以捉摸的特性，赋予了中微子独特的科学价值。科学家们相信，通过研究中微子的性质，我们可以获得关于宇宙深层信息的宝贵线索。例如，太阳中微子的能量分布和通量，可以帮助我们验证和修正关于太阳内部核反应过程的理论模型；而宇宙早期产生的各类中微子，则可能携带着宇宙诞生之初的“化石”信息，为我们理解宇宙的起源和演化提供关键证据。 实验的缘起：对中微子振荡的好奇 科学家们对中微子最浓厚的兴趣，源于对“中微子振荡”这一奇特现象的发现。通过对不同来源的中微子进行探测，科学家们惊讶地发现，中微子似乎会在传播过程中改变自己的“身份”，例如电子中微子会“变成”缪子中微子，或者反电子中微子会“变成”反缪子中微子。这一现象的出现，直接推翻了此前认为中微子没有质量的假设，因为只有拥有质量的粒子，才可能发生这种“身份”的转变。 中微子振荡的存在，对粒子物理学的标准模型提出了挑战，并开启了研究中微子质量和混合参数的新领域。其中，一个至关重要的参数是“混合角”，它描述了不同种类中微子之间混合的程度。对于研究中微子性质至关重要的一个混合角——theta13（西塔十三），在很长一段时间内，科学家们对它的数值知之甚少，仅仅知道它可能是一个非常小的数值。而这个theta13混合角的大小，直接关系到中微子是否可能产生“物质-反物质不对称”，进而解释宇宙中为何物质远多于反物质的深刻问题。 大亚湾的选址：巧夺天工的地质选择 为了精确测量theta13混合角，科学家们需要一个能够进行高精度测量的实验。这个实验需要一个强大且稳定的大型中微子源，并且要能够精确地探测到数量巨大、但信号微弱的中微子。最终，科学家的目光聚焦在中国广东的大亚湾地区。 选择大亚湾并非偶然。大亚湾地区拥有世界级的大型核反应堆，它们是产生大量反电子中微子的理想“中微子工厂”。核反应堆在进行核裂变时，会产生大量的反中微子，这些反中微子可以通过研究它们的振荡过程，来精确测量theta13混合角。 更重要的是，大亚湾地区的地质构造非常有利于实验的进行。实验探测器被埋设在地下几百米深处，这能够有效地屏蔽掉来自宇宙射线的干扰，保证探测器的灵敏度和数据质量。复杂的山体和岩层能够充当天然的屏蔽层，使得探测器能够专注于捕捉来自核反应堆的微弱中微子信号。大亚湾独特的地理环境，为这场精密探测提供了得天独厚的条件。 探测器的设计：精密捕获的“眼睛” 为了探测到几乎不与物质相互作用的中微子，科学家们设计了精巧的探测器。大亚湾实验采用了“同位素液闪探测器”技术。探测器内部充满了含有稀释的化学物质的液体，当反电子中微子与探测器中的物质发生微弱的相互作用，产生可以被探测到的粒子时，这些粒子会激发探测器内的液体，使其发出微弱的光。 探测器被设计成多个“洞室”，每个洞室都由数千个高灵敏度的光电倍增管组成，这些光电倍增管就像探测器的“眼睛”，能够捕捉到微弱的光信号，并将其转化为电信号，最终被计算机记录和分析。探测器被精确地放置在离核反应堆群的三个不同距离处，以便研究中微子在传播过程中发生的衰减和振荡。通过比较不同距离处探测器接收到的中微子数量，科学家们就可以计算出theta13混合角的数值。 实验的进行：一场全球协作的智慧结晶 大亚湾反应堆中微子实验并非一个国家或一个机构的独立项目，而是全球顶尖科学家通力合作的成果。来自中国、美国、欧洲等多个国家和地区的数百名科学家、工程师和技术人员，共同参与了实验的设计、建造、运行和数据分析。他们克服了技术上的重重困难，克服了语言和文化的隔阂，在共同的科学目标驱动下，凝聚成一股强大的力量。 实验的运行是一个极其严谨和细致的过程。探测器需要24小时不间断地工作，收集海量的数据。科学家们需要对探测器的每一个部件进行精密的维护和校准，确保数据的准确性。同时，还需要对数据进行复杂的处理和分析，从中提取出微弱的中微子信号，并剔除各种背景干扰。 科学的突破：theta13混合角的测量 经过多年的不懈努力，大亚湾反应堆中微子实验取得了举世瞩目的科学突破。2012年3月8日，实验宣布发现了theta13混合角存在一个显著大于零的数值，并且给出了其精确的测量值。这一发现，是粒子物理学领域近十年来最重大的发现之一，它证实了此前对theta13数值的猜测，并且以极高的精度证实了中微子振荡的存在。 theta13混合角的非零值，意味着中微子之间的混合比我们之前想象的更为复杂。更重要的是，这个非零值对于理解宇宙的“物质-反物质不对称”问题至关重要。如果theta13的值足够大，它就能在宇宙早期产生足够强的物质-反物质不对称，从而解释为何我们的宇宙是由物质构成，而非湮灭殆尽。 科学的意义：展望更远的宇宙图景 大亚湾反应堆中微子实验的成功，不仅是人类探测微观粒子能力的一次飞跃，更是我们理解宇宙的一大步。它为我们揭示了宇宙更深层的奥秘，为进一步探索中微子质量的精确值、中微子质量的顺序、以及是否存在新的中微子类型等问题奠定了坚实的基础。 这项实验的成功，充分展现了国际合作的巨大力量，也激励着一代又一代的科学家继续前行，去探索更多未知。通过对这些宇宙“隐形人”的深入研究，我们正一步步地揭开宇宙的神秘面纱，理解我们自身存在的意义，以及我们在浩瀚宇宙中的位置。大亚湾的经验，将成为未来更宏大、更复杂的粒子物理学实验的宝贵财富，引领我们走向更遥远的科学前沿，去发现更多未知的奇迹。

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我拿到这本书的时候，脑海里立刻浮现出无数关于宇宙的画面：星辰大海，浩瀚无垠，以及那些我们尚未触及的未知领域。而“探索宇宙‘隐形人’”这个副标题，则将我的思绪引向了那些微观世界的奇迹。中微子，这个听起来既遥远又熟悉的名词，总是在新闻报道中闪现，却又很少有人真正理解它的含义和重要性。这本书，我期待它能像一扇窗户，让我窥探到中微子这个“隐形人”的真实面貌。它会如何揭示中微子的性质？它们为何会被称作“幽灵粒子”？科学家们又是如何设计出如此精妙的实验来捕捉和研究它们的？大亚湾反应堆，作为这个实验的核心场所，它的运作机制是什么？它如何为科学家们提供一个独特的“探测器”？我希望书中不仅仅是冰冷的科学数据和理论，更能有那些科学家们在面对重重困难时，那种不屈不挠、勇于探索的精神。那种为了科学真理，甘愿付出一切的精神，总是最能打动人心，也最能激发我的思考。这本书，我预感它会是一次智力与情感的双重洗礼，让我对宇宙的理解更上一层楼，同时也能感受到科学研究的伟大之处。

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当我在书店的架子上看到这本书时，它的名字立刻吸引住了我的目光：“中国大科学装置出版工程：探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”。“隐形人”这个词，太有想象空间了，它暗示着某种我们肉眼无法看见，却又真实存在于宇宙中的奇妙事物。中微子，作为一种基本粒子，一直以来都披着神秘的面纱。它们穿透性极强，几乎与任何物质都不发生作用，因此被誉为“幽灵粒子”。这本书，我期待它能够打破这层神秘的面纱，让我这位对物理学并非专业出身的读者，也能清晰地认识到中微子是什么，它们为何对我们如此重要。大亚湾反应堆，这个名字听起来就充满了力量和规模感，它为何会被选中作为探索中微子的基地？是什么样的工程才能在这样一个庞大的设施中进行如此精密的科学实验？我非常好奇书中是否会详细介绍实验的设计理念，比如科学家们是如何利用反应堆产生的密集中微子流，并通过精心设计的探测器来捕捉和测量它们的。我希望这本书不仅仅是讲述科学发现，更能展现出科学家们在探索未知领域时所付出的努力、智慧和团队合作精神，将那些枯燥的科学理论，用生动的故事和形象的比喻呈现出来。

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当我看到这本书的名字时，内心就涌起一股强烈的求知欲：“中国大科学装置出版工程：探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”。“隐形人”这个比喻，太生动了，一下子就抓住了我对于中微子这种粒子最直观的印象——它们无处不在，却又难以捉摸。这本书，我迫切希望它能带领我深入了解这些“隐形人”的真实世界。大亚湾反应堆，一个听起来就充满能量的词语，它如何能够成为探测这些微弱粒子信号的“超级感应器”？我非常好奇书中是否会详细讲解实验的物理原理，比如科学家们是如何利用核反应堆产生的大量中微子，并设计出巧妙的探测器来捕捉它们，进而测量中微子在传播过程中发生的“振荡”现象。这种振荡，我猜测是揭示宇宙某些基本规律的关键。我希望书中能够用通俗易懂的语言，解释那些复杂的物理概念，让我这个非专业读者也能领略到其中的奥妙。同时，我也希望能够从中感受到科学家们在面对如此艰巨的科研任务时，那种永不放弃的精神和卓越的创新能力。

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这本书的书名，如同一声神秘的召唤，瞬间激发了我对宇宙深处秘密的好奇。“中国大科学装置出版工程”，这几个字本身就透露出一种国家层面的科学雄心，而“探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”则将这份雄心聚焦到了一个极其微观又极其宏大的领域。中微子，这个在物理学界早已不是秘密的粒子，却依然是宇宙中最神秘的存在之一。它们如此难以捉摸，却又在宇宙的形成和演化中扮演着至关重要的角色。这本书，我希望它能带领我走进一个全新的科学世界，让我理解为什么科学家们会如此执着地去“捕捉”这些“隐形人”。大亚湾反应堆，作为一个庞大而复杂的人类工程，它如何成为一扇通往宇宙奥秘的窗口？我期待书中能够详细介绍实验的原理，比如中微子振荡是如何被发现的，以及它又如何揭示了我们对物质和反物质不对称性的认知。我渴望了解在建造和运行这个庞大实验的过程中，科学家们所克服的种种技术难题，以及他们是如何以惊人的毅力和智慧，最终取得了举世瞩目的成就。这本书，不仅仅是关于粒子物理，它更是一部关于人类探索未知、挑战极限的壮丽史诗。

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这本书的书名，如同一张通往神秘宇宙的入场券：“中国大科学装置出版工程：探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”。“隐形人”这个词，太有想象力了，它立刻将我的思绪引向了那些肉眼不可见，却又可能对宇宙的形成与演化至关重要的存在。中微子，作为一种基本粒子，其极低的相互作用截面，使得它们如同宇宙中的幽灵，穿梭于万物之间而不被察觉。这本书，我期待它能为我揭开这些“隐形人”的神秘面纱，让我理解它们的性质、它们的行为，以及它们为何如此重要。大亚湾反应堆，一个如此庞大而复杂的设施，是如何成为捕捉和研究这些微小粒子的“秘密基地”的？我希望书中能详细介绍实验的设计和建造过程，例如探测器的类型、工作原理，以及科学家们是如何克服各种技术难题，精确测量中微子在不同“味”（flavor）之间转换的概率。这种转换，听起来就像是粒子在进行一场神秘的“变身”，而这本书，我相信会为我揭示这场变身背后的深层物理意义。我渴望了解，通过对这些“隐形人”微小运动的观察，我们究竟能够窥探到宇宙的哪些宏大秘密。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字就足以吸引我了，一个如此宏大而又充满神秘色彩的标题——“中国大科学装置出版工程：探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”。光是“隐形人”这个词，就瞬间勾起了我内心深处对未知的好奇。我们都知道，宇宙中有许多我们肉眼看不见，甚至用现有设备难以捕捉的物质和现象，而中微子，作为一种基本粒子，其神秘程度更是超乎想象。它们几乎不与物质发生相互作用，穿梭于我们周围，仿佛真正的“隐形人”，不被察觉，却可能蕴含着解开宇宙终极奥秘的关键。这本书似乎就是要带我走进一个由这些“隐形人”构成的奇妙世界，去揭示它们的身影，理解它们为何如此重要。我很好奇，大亚湾反应堆，一个我们日常生活中听起来很普通的设施，是如何成为探索宇宙奥秘的窗口的？这其中的科学原理、实验设计、以及科学家们付出的艰辛努力，都让我充满了期待。这本书不仅仅是关于物理学，更是一场关于人类探索精神的史诗，一次对宇宙深层奥秘的追寻。我希望它能以一种引人入胜的方式，将复杂的科学概念变得易于理解，让我这位非专业读者也能领略到其中蕴含的智慧和魅力。

评分☆☆☆☆☆

我被这本书的标题深深吸引住了：“中国大科学装置出版工程：探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”。“隐形人”这个词，瞬间点燃了我对未知的好奇心。我们都知道宇宙浩瀚无垠，充满了各种我们尚未理解的奥秘，而中微子，作为一种基本粒子，其极低的相互作用性，使得它们仿佛是宇宙中的“幽灵”，难以捕捉。这本书，我希望它能以一种生动有趣的方式，将这些“幽灵”的面貌展现在我面前。大亚湾反应堆，这是一个如此宏伟而庞大的工程，它如何能够成为探索宇宙“隐形人”的关键场所？我期待书中能够详细描述实验的巧妙之处，比如科学家们是如何设计出如此精密的探测器，能够在一个充满背景干扰的环境中，分辨出那些极其微弱的中微子信号。书中是否会包含实验的物理原理，比如中微子振荡的机制，以及它如何揭示了物质与反物质之间的微妙差异？我希望这本书不仅仅是讲述科学发现，更能展现出科学家们在探索宇宙奥秘过程中所展现出的那种执着、创新和团队协作的精神，那种对科学真理不懈追求的伟大力量。

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这本书的名字，像一个引人入胜的谜语，“中国大科学装置出版工程：探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”。“隐形人”这个词，立即在我脑海中勾勒出了某种看不见、摸不着，却又可能对宇宙运行产生巨大影响的神秘存在。中微子，作为一种基本粒子，其极低的相互作用截面，确实赋予了它们“隐形人”般的特质。它们悄无声息地穿梭于我们的身体、地球，甚至整个宇宙，却鲜为人知。这本书，我极度期待它能为我揭示这些“隐形人”的真实身份和秘密。大亚湾反应堆，这样一个巨大的能源设施，是如何摇身一变，成为了探测这些微小粒子的“超级探测器”的？我希望书中能够详细地介绍实验的设计思路，包括探测器的原理、建造过程中的挑战，以及科学家们是如何精确地测量中微子在不同“味”（flavor）之间振荡的现象。这种振荡，听起来就像是粒子在玩一场“变身游戏”，而这本书，我相信会为我解读这场游戏背后的深刻物理意义。我渴望了解，仅仅通过对这些“隐形人”的微小行为的观测，我们究竟能够推断出关于宇宙的哪些更宏大的秘密。

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这本书的封面上，“中国大科学装置出版工程”几个字，便彰显了它的分量和重要性。这不仅仅是一本普通的科普读物，它背后承载的是国家在科学前沿探索上的巨大投入和决心。而“探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”这一主题，更是将我的好奇心推向了顶点。中微子，这个我们日常生活中几乎感觉不到的存在，竟然在揭示宇宙的秘密中扮演着如此重要的角色。我一直对那些看不见的、摸不着的力量充满敬畏，而中微子恰恰是这样的存在。它们是如何产生的？又如何穿越巨大的空间和物质而不被阻挡？这本书，我希望它能从最基础的概念讲起，循序渐进地引导我理解中微子的物理性质，以及为什么科学家们要花费巨大的精力去研究它们。大亚湾反应堆，这个名字本身就充满了力量感，它究竟是如何被“改造”成为一个能够探测中微子的“巨型探测器”的？书中是否会包含实验装置的详细介绍，比如探测器的构造、工作原理，以及数据收集和分析的过程？我热切地期待能够深入了解这个过程，感受科学家们在设计和建造如此复杂的实验设备时所展现出的智慧和创新。

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这本书的名字，如同一首关于宇宙的神秘诗篇：“中国大科学装置出版工程：探索宇宙‘隐形人’——大亚湾反应堆中微子实验”。“隐形人”这个词，瞬间就让我联想到了那些看不见、摸不着，却又可能主宰着宇宙运行的微小粒子。中微子，这个在物理学界耳熟能详却又充满神秘色彩的名词，正是这本书的核心。我期待这本书能够以一种引人入胜的方式，揭示中微子是什么，它们为何被称为“幽灵粒子”，以及它们在宇宙中的作用。大亚湾反应堆，这个名字本身就象征着巨大的能量，它如何成为人类探索这些“隐形人”的实验室？我希望书中能详细阐述实验的设计理念，包括探测器的构造、工作原理，以及科学家们是如何通过精确测量中微子在不同“味”（flavor）之间的振荡，来推断出宇宙中物质与反物质不对称性的重要线索。这种测量，仿佛是在捕捉宇宙中最细微的低语，而这本书，我相信就是解读这些低语的指南。我渴望通过阅读这本书，能够对宇宙的构成有更深层次的理解，同时也能感受到人类在科学探索道路上，那种勇于挑战极限、不断超越自我的伟大精神。