书名: 上帝粒子

作者: [美]利昂·莱德曼 & [美]迪克·泰雷西-SanQiu.mobi

书号: 9787572705069

格式: EPUB

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出版: 四川科学技术出版社

作者分类: [美]利昂·莱德曼 & [美]迪克·泰雷西-SanQiu.mobi

Title sort: 上帝粒子

日期: 22 10月 2022

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id: 1628

出版日期: 6月 2022

修改日期: 22 10月 2022

大小: 1.18MB

语言: 中文

我还是少年的时候就与分子结了缘。在高中和大学低年级阶段，我非常喜欢化学，但是后来我逐渐转向了物理学，因为它似乎比较干净——实际上是没有气味。那些学物理学的小伙子不仅更加有趣，而且篮球也打得非常棒，他们深深地感染了我。我们中的巨人是哈尔彭（Isaac Halpern），他现在是华盛顿大学的物理学教授。他声称每次去看张贴出来的考试成绩时，只是想确认一下自己的那个A是“平头还是尖头”。很自然，我们大家都很喜欢他。他跳远的成绩也比我们任何人都要好。

我对物理学问题感兴趣是因为它们有清晰的逻辑和明确的实验结果。在大学四年级的时候，我高中以来最好的朋友克莱因（Martin Klein）——现在是耶鲁大学著名的爱因斯坦研究专家——有一次和我喝着啤酒彻夜长谈，他高谈阔论地给我讲起了物理学的灿烂辉煌。这确实起了作用。加入美国军队前，我拿的是化学学士的学位，可是我决定如果能在日常训练和第二次世界大战中活着回来的话，就去做一个物理学家。我是在1948年才最终进入物理学领域的，这一年我利用当时世界上最强大的粒子加速器——哥伦比亚大学的同步回旋加速器——开始做我的博士学位研究课题。哥伦比亚大学校长艾森豪威尔是在1950年6月为这台加速器剪的彩。由于帮助艾克[1]赢得了战争，哥伦比亚大学校方显然非常乐于接受我，他们付给我一年4000美元左右的报酬，只是一星期需要工作90个小时。那真是一个令人疯狂的时代！20世纪50年代，同步回旋加速器和其他强大的新设备一起开创了粒子物理学的新格局。

对外行来说，粒子物理学最显著的特征也许就是仪器和设备。我正是在粒子加速器时代来临时加入这个领域的。在随后的40多年里，这些加速器统治着物理学领域，而且今后仍将如此。最早的“原子粉碎器”的直径只有几英寸。今天，世界上最强大的加速器坐落在伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室，这一机器被称为太瓦质子加速器，其周长约有4英里，能以前所未有的能量粉碎质子和反质子。到2000年左右，太瓦质子加速器的能量之冠地位被打破。所有加速器之母——超导超级对撞机（SSC）——目前正在得克萨斯建设，[2]其周长约有54英里。

在接下来的章节中，我要从发现者——主要是实验家——的角度讨论物质的历史和未来。我希望这样做不会失之偏颇。想想伽利略，他爬上比萨斜塔的顶端，往木台子上扔下两个不同重量的铁球，以便能够听到一声或两声撞击。想想费米和他的同事们，他们在芝加哥大学橄榄球馆下面实现了第一个持续链式反应。

当我谈到科学家一生的痛苦和艰难时，我说的可不是一般的焦虑。伽利略的工作受到教会的责难；居里夫人则由于辐射患上白血病，付出了生命的代价。我们中有太多的人患有白内障，而且全都缺少足够的睡眠。我们所了解的关于宇宙的大多数知识都是那些“夜猫子”先生（和女士）赐予我们的。

“原子”的故事当然也有理论家的身影，是他们帮助我们度过了温伯格所说的“实验突破之间的黑暗时期”，带领我们“不知不觉地走出了误区”。温伯格的著作《最初三分钟》尽管现在有些过时，但仍不失为通俗地介绍宇宙起源的最好作品（我总是认为这本书之所以卖得好是因为人们以为它是一本性知识手册）。我谈论的重点将是我们在原子内部进行的关键的测量。但是不涉及理论你就无法解释数据。所有这些测量数据都是什么意思呢？