从地底发现宇宙 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

　　1、一个探测质子衰变的实验，怎么观测到超新星爆炸了？本书以轻松的文字，讲述了中微子的探测之旅。
　　2、超级神冈诞生了两个诺贝尔物理学奖！是怎样的精神与怎样的契机，成就了超级神冈。本书展现了诺贝尔奖的荣耀背后，苦中作乐的研究生活。
　　3、一本能够让你快速了解高能物理学发展历史的科普之书！从中学物理实验室的金属箔验电器到加速器，宇宙射线探索之路由作者娓娓道来。
　　中微子天文学：引力波之后，下一个天文研究热点。

内容简介

　　在日本岐阜县的山区地下1000米，神冈超级中微子观测台的探测结果震惊了全世界的理论物理学家，由此诞生了两个诺贝尔物理学奖。
　　如何观测太空中飞来的基本粒子，这本书以通俗、风趣的语言讲解了高能物理学的发展史、宇宙射线的发现、太能能量之谜，以及超级神冈如何探测中微子并发现其质量。

作者简介

　　户塚洋二，东京大学理学博士。先后就任东京大学理学部教授、东京大学宇宙射线研究所所长、研究所附属神冈宇宙基本粒子研究设施主任、高能加速器研究机构基本粒子原子核研究所教授，以及同研究所所长等。1987年获得仁科纪念奖，2004年获颁文化勋章。

　　梶田隆章，东京大学宇宙射线研究所所长。毕业于埼玉大学理学部，后进入于东京大学大学院理学系研究科，与户塚洋二等一同参与了神冈和超级神冈的观测活动。1999年获得仁科纪念奖，2010年获得第一届户塚洋二奖，2015年获得诺贝尔物理学奖，并获颁文化勋章。

精彩书评

　　《从地底发现宇宙》描写了户塚洋二和梶田隆章等科学家如何从观测宇宙线入手来深刻理解宇宙本身的神奇奥秘。这本书短小精悍但却引人入胜，其文风与两位作者的导师小柴教授的自传《我不是好学生》异曲同工，值得所有爱好科学的人阅读并从中感悟科学家那种与众不同的人文情怀。
　　——中科院高能所邢志忠教授

目录

序章 神冈宇宙基本粒子研究设施
研究生活何其孤独
顽强的美国人
超级神冈和新的研究环境
第1章 宇宙射线的发现
从金属箔验电器里发生的电
赫斯的发现
用云室观察宇宙射线
正电子的发现
μ子的发现
宇宙射线原来是从宇宙来的原子核
π介子的发现
飞行中的粒子更长寿？！
V粒子的发现
第2章 高能物理学和宇宙射线
加速器的发明
在实验室里制造宇宙射线
达到极限的加速能级
宇宙射线东山再起——中微子
带着宇宙间最大能量的宇宙射线
引力波
第3章 中微子是什么
β射线的发现
β衰变之谜
泡利的中微子假说
中微子和反中微子
怎样捕捉中微子？
中微子的发现
第4章 太阳能量之谜
太阳和放射线的反能源危机
对逆能源危机的解释
太阳能来源于核聚变反应
太阳中微子
戴维斯的太阳中微子观测
太阳中微子的数量不够！
第5章 神冈诞生的故事
在神冈诞生之前
质子衰变会导致万物寂灭？
切连科夫辐射
水切连科夫装置和光电倍增管
从光电倍增管获得的信号
神冈的建设
终于到了完工的那一刻
第6章 捕捉到中微子了
质子衰变并未发生
转向中微子观测
超新星爆炸的消息
什么是超新星？
来自超新星SN1987A的中微子
三种中微子
成功观测到了太阳中微子
太阳中微子之谜
第7章 迎来超级神冈
新的启程
对超级神冈的殷殷期待
任重而道远
增补章 中微子的质量——超级神冈对大气中微子的观测
中微子
测量中微子的质量
大气中微子
捕捉中微子的巨大水槽——超级神冈
超级神冈捕捉到中微子质量的证据
目标是新物理学的突破口
后记

精彩书摘

　　研究生活何其孤独
　　神冈所在的地方，通常研究人员或者研究生都是孤零零的一个人，不是在监视装置的运行状态，就是在吃着带来的盒饭。而且，这也仅限于早上九点半到下午三点之间，晚上则是人影全无的。不过，也不是说装置就完全处于无人运行的状态了。观测数据能从地下通过光纤传送到位于茂住地区的宿舍，同时摄像头拍摄到的装置的影像也会一并传送过去。所以可以用外面的计算机对观测数据进行处理和检查，也可以用显示器观察各装置的运行情况。但是很可惜，就算在半夜里发现装置发生故障了，也不能在夜里为了修理而直奔坑道。这种急得跺脚眼巴巴等到天亮的心情，举个不太恰当的比喻，或许和发现人造卫星出了故障，却没有办法去修理那样的心情有点类似吧。
　　由于处于奥飞驒这样偏远而很难获取最新信息的地方，加之位于地下，就算是做着再有意思的研究，也没有几个研究员会心甘情愿在神冈待上好几天的。在这点上不得不说还是美国人比较顽强。下面就给大家举两个例子。
　　顽强的美国人
　　1989年，一个爆炸性的消息发布了：常温核聚变反应成功了。如果说这是真的，那可是件了不得的事情。于是我和最先提出倡议的美国杨百翰大学的史蒂夫?琼斯（见图2）一起到神冈的地下连着工作了好几天，试图检测出应该会伴随常温核聚变一起产生的中子。
　　琼斯从美国飞到名古屋机场，接着马上就坐上高山线，大约在晚上八点就到了高山。我于是到高山去迎接他，并把他带到茂住的公寓。我们裹着那种常见的又薄又硬的被子熬了一整晚。大冬天即使在室内，温度也接近零度，着实可怜。不过他却逞强地说：“这里很凉快，正适合倒时差。”第二天开始我们就一起到地下工作，一起奋勇吃着同样的“矿工盒饭”。（最后倒是没有检测出核聚变产生的中子。于是我们的结论成了常温核聚变热潮的一剂决定性的退烧药。）
　　再举一个例子，那时候为了搞中微子的研究，从宾夕法尼亚大学来了些研究员。领头的阿尔?曼经常和我一起入坑做研究工作。中午吃矿工盒饭的时候，每次都要我给他解释各种菜色的名头：什么辣味腌明太鱼籽啦，甜味煮鰕虎鱼啦。“真是每天都有新发现啊”，听着我的解释，阿尔说道。
　　拿完全不一样的居住条件和食物，以及过于苛刻的研究环境完全不当回事，从这一点来说，我们这些人是远远比不上美国人的。
　　超级神冈和新的研究环境
　　最新的装置超级神冈，预定从1996年4月开始运行。这家伙和原有的装置比起来，所有部件都要大上10倍，所以即使半夜里也必须要有人在地下监控。地上的计算机系统也二十四小时有人值守，做着各种各样的研究。小火车已经不再使用了，而从别的入口坐汽车进去。这主要是由于半夜里也会有人进进出出，再找不到愿意开这小火车的人了。
　　研究人员和研究生从全国各地的大学来到神冈做研究。如果从东京出发的话，先后要换乘上越新干线、北陆本线、高山线，最后是神冈铁道，才能总算到达茂住地区。全程费时约七个小时。现在大家都租住在当地矿山的员工宿舍里。图书很少，加之也没有可以一起讨论的同行，如果装置没发生什么突发的异常状况的话，每天都是百无聊赖的。但是，随着超级神冈的完工，专心观测和研究的人员随时都需要维持10人以上的规模。因此，我们终于打算结束一直以来的通勤生活，下定决心把工作场所搬迁到神冈。
　　搬迁这么多人的工作场所是一件相当令人头痛的事情。首先要做的事是整备组织的体制。为了达到这个目的，需要从国家那里拿到“研究设施”的批准文件。不用说，这就必须要建造包含研究室和教研室在内的一应建筑。此外还要购买图书，能够和大城市里的大学和研究所进行高速信息交换的多媒体数据线路也是必不可少的。所以说，烦恼数不胜数。我们一边梦想着有一天能把研究设施建设成世界一流的信息基地，一边着实地进行着新设施的准备工作。
　　一旦到了地下，相对湿度基本上维持在100%，又湿又闷。但是温度倒是全年维持在14°不变的。如果不在意周围裸露的岩石的话，只要有台取暖器和除湿器就能打造一个相当舒适的环境了。
　　……

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