希格斯粒子是如何找到的:史上最大物理实验的内部故事
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图灵新知

希格斯粒子是如何找到的:史上最大物理实验的内部故事

[英]乔恩·巴特沃思(Jon Butterworth) (作者) 黄日俊 (译者)
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在瑞法边境地下百米处深藏着一个全长27千米的庞然大物,那就是世界上最大最强的粒子加速器、人类有史以来建造的最大最复杂的实验设施,也是世界上最大的机器——大型强子对撞机(LHC)。

自2008年9月启动以来,LHC在不断打破对撞能量记录的同时,也在持续开辟人类知识的新疆界。而2012年7月希格斯玻色子在LHC上被发现,是粒子物理乃至科学在过去几十年里最重大的发现之一。它不仅为粒子物理的标准模型拼上了最后一块拼图,解决了“粒子物理的核心问题”,也在世界各地的公众当中引发了持续的热情和关注。
那么希格斯玻色子究竟是什么?它又是如何被发现的?除了搜寻希格斯玻色子,LHC还做了什么?在CERN的生活又是什么样子的?

在这本首次由内部人士讲述希格斯玻色子发现过程的书中,CERN资深物理学家乔恩·巴特沃思就将带你深入体验发现的整个过程,了解LHC背后的科学、技术、政治和文化,感受在一个现代粒子物理的大型国际合作项目中的生活的点点滴滴。

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出版信息

  • 书  名希格斯粒子是如何找到的:史上最大物理实验的内部故事
  • 系列书名图灵新知
  • 执行编辑关于本书的内容有任何问题,请联系 傅志红
  • 出版日期2015-12-10
  • 书  号978-7-115-40546-3
  • 定  价39.00 元
  • 印刷方式黑白
  • 开  本32开
  • 出版状态上市销售
  • 原书名Smashing Physics: Inside the World's Biggest Experiment
  • 原书号978-1472210302

所属分类

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本书特色

你可以把这本书看作是希格斯粒子发现的回忆录,也可以视为巴特沃思教授那段工作岁月的记事簿,还可以把它当作介绍粒子物理的科普书……本书语言通俗而严谨,通过带领读者“游览”CERN、“观察”探测器内部结构、“参加”世界各地的大小会议等方式,讲解粒子物理的基本知识和当今高能物理实验的研究现状,走进一位粒子物理学家的生活,和他一起感受LHC的魅力,理解和探索粒子物理之美。——乔从丰,中国科学院大学物理科学学院教授

现有的关于2012年7月CERN大发现的来龙去脉的通俗描述,大多数出自外部人士之手,并大多从理论的视角切入。而乔恩·巴特沃思是一位实验物理学家,他第一个给出了这个发现的过程在一位内部人士看来究竟是怎么一回事的生动描述。——彼得·希格斯,2013年诺贝尔物理学奖获得者

巴特沃思是一位真正的内部人士。他的叙述中不仅有关于LHC项目的科学、技术以及“研究者部落”的洞见,还有他作为前沿物理学家的个人的(经常是有趣的)经历。——《自然》杂志

作者的真正成就在于,他让诸如喷注算法、截面、热量计、标准差等实验物理学话题变得生动有趣,甚至激动人心。他还很好地展现了粒子物理学的文化以及身为一位该领域研究者的生活……强烈推荐。适合低年级本科生及以上。——《选择》(Choice)杂志

一段关于他身为一位CERN实验物理学家的生活的惹人喜爱的描述……他解释了他和同事为何会对亚原子世界如此好奇,并让我们得以一窥在一个现代粒子物理的大型国际合作项目中的生活。在书中,我们将跟随他前往CERN,参加众多会议,接受一次约翰·汉弗莱斯的采访,并在世界各地参加各种学术会议。——格雷姆·法米罗,《量子怪杰:保罗·狄拉克传》作者

这是一本极不寻常的书,它把握住了过去二十多年粒子物理的起起伏伏(它们最终引向希格斯玻色子的发现)。乔恩是我的老朋友——他是一位有见地、有创造性、说话委婉但偶尔也直言不讳的物理学家,而他性格的方方面面在这本写得很好的书中都得以展现。如果你想了解身为一位职业科学家究竟是什么样子的,请读这本书。——布赖恩·考克斯,《宇宙的奇迹》《太阳系的奇迹》《生命的奇迹》作者

目录

版权声明 阅读
献词 阅读
推荐序 阅读
引语 阅读
引言 阅读
第一章 数据到来之前 阅读
第二章 重启
第三章 高能
第四章 标准模型
第五章 传言和极限
第六章 希格斯粒子的首个线索和一些疯狂的中微子
第七章 逼近
第八章 发现
第九章 下一步做什么?
致谢
图片版权说明

作者介绍

乔恩·巴特沃思(Jon Butterworth),伦敦大学学院(UCL)物理学教授、物理和天文系主任,现工作于CERN大型强子对撞机(LHC)的ATLAS实验。

他成长于英国曼彻斯特市,1989年从牛津大学本科毕业(物理学),1992年获得牛津大学博士学位(高能物理学)。随后在美国宾夕法尼亚州立大学的资助下,他在德国汉堡DESY强子–电子环形加速器(HERA)的ZEUS实验进行博士后研究。1995年,他加入UCL,并继续在ZEUS工作,直到2008年。此后,他带领一个UCL团队,工作于ATLAS实验,并先后担任过ATLAS蒙特卡罗小组和ATLAS标准模型小组的召集人。

他个人的研究主要集中在LHC上有关电弱对称性破缺的物理过程,包括对希格斯玻色子的搜寻。他和合作者首次提出了将利用强子喷注的次级结构来寻找高速运动粒子衰变的方法运用到希格斯玻色子的搜寻中。2013年,他“因在高能粒子物理,尤其在理解强子喷注方面先驱性的实验和唯象理论工作”而荣获英国物理学会的查德威克奖章。

除了教学和研究工作,他还曾担任主管科研经费分配的英国科学和技术设施理事会(STFC)下设科学委员会的成员以及CERN的英国代表团的成员。他也积极致力于与政府和公众的科学沟通和传播,包括举办讲座、参与媒体节目、在《卫报》开辟博客(“Life and Physics”)以及拍摄系列纪录片《对撞的粒子》(Colliding Particles)等。
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