迷人的粒子

作者简介

[澳] 苏西·希伊（Suzie Sheehy），牛津大学物理学博士，物理学家、科学传播者，在牛津大学教授加速器课程，是CERN（欧洲核子研究组织）加速器学校的核心讲师，还在牛津大学和墨尔本大学管理研究小组。目前专注开发用于医学领域的新型粒子加速器。她在科普领域也颇有建树，获得英国科学协会开尔文勋爵奖等多个奖项，是BBC（英国广播公司）、Discovery（探索频道）的专家主持人，与英国皇家学会合作“人类的粒子加速器”系列科普电影，她的TED演讲播放量近200万次。

内容简介

我们的故事要从1895 年德国维尔茨堡的一间实验室讲起，这里看起来并不太像现代科学家使用的那种整洁的白色空间，而是铺着漂亮的镶木地板，从高高的窗户望出去，可以俯瞰园林和葡萄园。物理学家威廉?伦琴合上百叶窗，着手工作。在一张长长的木桌上，他放了一个小酒瓶大小的玻璃管，用真空泵把里面的绝大部分空气抽了出去。导线从金属电极上垂下来，一根在管子的末端（阴极），另一根大约在管子中间（阳极）。加上高压电时，里面会出现名为“阴极射线”的亮光，“阴极射线管”由此得名。目前为止，一切都在伦琴的预料之中。然而，他的余光注意到，实验室另一端的一块小荧光屏上出现了亮光。 他走过去仔细审视，磷涂层的屏幕正发出绿色的光。关上阴极射线管，光就消失，再打开，光又出现。也许这只不过是眼睛的错觉，是阴极射线管发出的光反射过来的？他把玻璃管用黑纸板挡住，但荧光屏上的光还在。他可从没遇到过这种情况，但感觉这也许会很重要。 从那一刻起，物理学由此改变。从那个偶然发现开始，阴极射线管将引领物理学进入崭新的领域，开始颠覆千百年来人们已经接受的关于自然界的观念，最终会带来改变人们生活、工作、交流方式的技术。一切都从那里开始，从那个发光的荧光屏和一个人的好奇心开始。 和19 世纪末世界上绝大多数科学家一样，威廉?伦琴也认为，物理学的课题已经基本完成。宇宙由“原子”组成的物质构成，他们发现存在着不同类型的原子，对应不同的化学元素。从树木到金属，从水到毛发：物质世界的复杂性，不管是软硬、颜色还是质地，全都是因为它们由不同的原子组成，这些原子看起来就像一个个小球，像乐高的零件。只需拥有正确的操作指南，你就可以用一套原子创造出任何喜欢的东西。 他们也知道存在几种万物间相互作用的力。万有引力让恒星待在我们的星系里，并且让我们的行星绕太阳转。即便是最为神秘的电力和磁力，最终也被归结为一种力：电磁相互作用。宇宙是可以预测的：如果你掌握它内在运作的全部细节，并且让它运转起来，那么万物的运动都可以被精准预测。 如今剩下要去探索的仅仅是一些细枝末节——比如阴极射线管的工作原理，这是他们还无法解释的几件小事之一。当然也有理论试图解释它，比如有的观点认为，射线管内部的光线与人们假定的以太波纹有关，人们认为光通过以太这种介质传播，就像声音通过空气传播。在对阴极射线管的研究中，伦琴似乎碰上了更复杂的问题。不仅是射线管内部的有些事情无法解释，他还在射线管外发现了一个奇怪的现象。 伦琴小时候看起来平平无奇。他是个布料商人的儿子，喜欢在乡村和森林里探索大自然。如果说在有件事上他确实展现出了一些天赋的话，那就是制作机械，这一早期的能力对他日后的实验工作很有帮助。成年后，黑发在他前额竖起，“好像他的热情一直让他通着电”。 伦琴是个很害羞的人，发表演讲时声音很小，对自己的学生要求十分严格，甚至对实验室要有助手这件事都有点不适应。但他热爱科学，有时会引用伟大的工程师维尔纳?冯?西门子的话：“学术生活能够带给我们的，也许是人类能够企及的最纯粹最高级的愉悦。” 1.《新科学家》《星期日泰晤士报》、水石书店 2022年度Zui佳图书。粒子，万物的基本，它帮助我们理解整个宇宙的运行！从电视到iPhone，从MRI扫描仪到放射治疗，从胰岛素到发现新冠病毒的结构，它深入我们生活的方方面面！牛津大学粒子物理学家、备受喜爱的科普人为你生动讲述关于粒子的12个改变历史的实验 2. 12个伟大实验串起的物理学小史，物理实验室里的人类群星闪耀时。将课本上的知识点还原为一个个鲜活热情的人和他们做的实验，让你真正理解现代物理学的伟大进展，生动、充满细节，人物形象跃然纸上 3. 苏西·希伊，牛津大学物理学博士，在牛津大学教授研究生加速器课程，是欧洲核子研究组织（CERN）加速器学校的核心讲师，获得多个科普奖项，是BBC、Discovery的专家主持人，TED演讲播放量近200万次 4. 附赠精美小册子，多幅珍贵照片，带你置身历史上激动人心的科学发现现场