宇宙鸡尾酒 揭开暗物质的神秘面纱.pdf

宇宙鸡尾酒 揭开暗物质的神秘面纱.pdf
 

书籍描述

内容简介
构成已知宇宙的普通原子只占宇宙中所有物质和能量的5%,其余便是暗物质和暗能量。《宇宙鸡尾酒》试图解答现代科学最吸引人的谜题——宇宙是由什么组成的,神秘的暗物质的特性是什么。
讲述故事的人是当今暗物质研究领域中首屈一指的先驱者——广受赞誉的理论物理学家凯瑟琳·弗里兹。在《宇宙鸡尾酒:揭开暗物质的神秘面纱》中,她将前沿的科学与自己的见解融合在一起,描述了对暗物质的探索,详细讲解了卓有远见的科学家们的发现,并分析了来自地下实验室、太空卫星和大型强子对撞机的大量数据。其中,针对在我们毫无察觉的情况下经过我们身边的弱相互作用大质量粒子,弗里兹重点描述了科学界那些非同凡响的重要人物的研究以及不同科研见解间的竞争。

编辑推荐
诺贝尔物理学奖得主布莱恩·施密特,全球著名天文学家、科普传播者奈尔·德葛拉司·泰森等多位科学家联袂推荐

《华盛顿邮报》《泰晤士报》《自然》《新科学家》等多家权威媒体合力推荐

探究“宇宙由什么构成”最精彩有趣的科普书

揭开暗物质与暗能量的神秘面纱

媒体推荐
弗里兹向我们讲述了她个人的研究故事,结合粒子物理学和天文学的世界一起揭开构成宇宙鸡尾酒的神秘成分,我们将其称为我们的宇宙。
——布莱恩·施密特(Brian Schmidt),2011年诺贝尔物理学奖得主

在《宇宙鸡尾酒》中,弗里兹教授用第一视角讲述了一个有关宇宙学家的精彩故事。引人入胜的配方吗?一部分回忆,一部分教程以及一部分评论。
——奈尔·德葛拉司·泰森(Neil deGrasse Tyson),著名天文学家,
现任罗斯地球与太空中心海顿天象馆弗雷德里克·罗斯馆长

作为探索暗物质的先驱之一,弗里兹将人类探索宇宙的历史与她的个人冒险故事编织在一起,向人们传达了宇宙学是一门优雅的基础科学,并展示了当科学家有所发现时的那种兴奋。
——戴维·斯伯格(David Spergel),普林斯顿大学宇宙学家,
2014年英国《自然》杂志年度人物

由于凯瑟琳一直是暗物质探索领域的主场作战队员,相信我,从暗物质“猎人”的角度,《宇宙鸡尾酒》中将有很多内幕。
——丹·胡博(Dan Hooper),《黑暗宇宙:寻找我们宇宙中失踪的物质与能量》作者

过着如散文般的人生,凯瑟琳永远不会让你感觉无聊。对于那些已经在实验室里待了太久而忘了初衷的家伙与好奇心旺盛的人,《宇宙鸡尾酒》无疑是能满足求知欲的好书。
——弗朗西斯·哈尔曾(Francis Halzen),天体物理学家,《自然》主编

弗里兹讲述了她与宇宙同步的人生轨迹。如果你想成为一名物理学家,当然这肯定不容易,但你一定能从《宇宙鸡尾酒》中得到激励与启发。
——《华盛顿邮报》

这是一部重要的、发人深省的书。
——《金融时报》

《宇宙鸡尾酒》有两点非常吸引人,一是让我们了解了当下最热的科学的一线工作,二是看凯瑟琳如何成为了一位出色的女性物理学家,没有比其更令人兴奋的内容了!
——《泰晤士报》

物理学家凯瑟琳·弗里兹用她在探索宇宙奥秘时的冒险酿造了一杯神秘的鸡尾酒。为什么市面上总是缺乏这样精彩的科普作品?实话说,很少有科学家对向大众传播感兴趣,或者就算大家抱着极大的热情却缺乏讲故事的技巧。非常幸运,《宇宙鸡尾酒》是个例外!不仅内容前沿,而且能在字里行间感受作者的热情。
——《新科学家》

弗里兹在暗物质方面的广泛研究、她对其他一线科学家见解的了解以及她的写作风格,让《宇宙鸡尾酒》可读性非常强。
——《The Space Review》

如果你想提升自己对宇宙的理解,没有比这本书更合适的了。
——《BBC聚焦》

弗里兹将科学见解与个人生活交织,沿着暗物质探索的主题,提供了一个有价值、易于理解、最前沿的概述。
——《今日物理》

作者简介
作者:【美】凯瑟琳·弗里兹(Katherine Freese) 译者:黄珏萍
作为密歇根大学的一名天体物理学教授,她已是世界暗物质研究领域的顶尖专家。同时,她还在瑞典斯德哥尔摩的理论物理学研究所Nordita担任了3年主管,一直致力于粒子物理学与天体物理学。

这位脑子里装满方程式的科学家一直在宇宙初年的黑暗角落里不懈探索,最终找到了一个独特的视角,颠覆了天体物理学家们此前一贯的看法。

目录
目 录


第1章 粒子宇宙学的黄金时期,我如何加入了芝加哥帮
纽约市
费米加速器实验室:大草原中的核粒子加速器
芝加哥:宇宙学的新思潮
暗物质:黑暗之谜
哈佛的弱相互作用大质量粒子研究

第2章 宇宙学家如何知道了暗物质的存在:暗物质故事的开端
星系看起来是什么样的
暗物质的观察证据
星系与星系团的形成
暗物质占主导

第3章 宏观视角的宇宙:爱因斯坦与大爆炸
宇宙几何学
宇宙微波背景
外太空与瑞典王后
宇宙的饼图

第4章 大爆炸的核合成证明原子物质只占宇宙的5%
关于大爆炸核合成的故事
早期宇宙中的粒子:原始汤
元素的起源
原子仅占宇宙的5%

第5章 什么是暗物质
岩石与灰尘
物质与反物质
中微子
晕族大质量致密天体
黑洞
粒子动物园
弱相互作用大质量粒子奇迹
超对称人体中的弱相互作用大质量粒子与网球比赛

第6章 希格斯玻色子的发现
核粒子加速器:大型强子对撞机
欧洲核研究组织
希格斯粒子的发现

第7章 对暗物质粒子的实验室捕捉
搜寻暗物质的三把叉子
在欧洲核研究组织核粒子加速器中的暗物质:遗失的能量加喷射流
欧洲核子研究委员会为社会做了什么
大型强子对撞机会造成世界末日吗
直接探测:废弃的矿井、在高山中修建的隧道以及耶路撒冷的夜总会
间接探测:发生在太空和南极的湮灭

第8章 各种探测发现:它们是真的吗
地下实验室中的直接探测
弱相互作用大质量粒子湮灭的间接探测:正电子、中微子和γ射线
暗物质实验的未来

第9章 暗能量及宇宙的未来
完善宇宙:IA型超新星和暗能量
宇宙的未来
本轮
结束语

后记 暗星

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