從地底發現宇宙 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

　　1、一個探測質子衰變的實驗，怎麼觀測到超新星爆炸瞭？本書以輕鬆的文字，講述瞭中微子的探測之旅。
　　2、超級神岡誕生瞭兩個諾貝爾物理學奬！是怎樣的精神與怎樣的契機，成就瞭超級神岡。本書展現瞭諾貝爾奬的榮耀背後，苦中作樂的研究生活。
　　3、一本能夠讓你快速瞭解高能物理學發展曆史的科普之書！從中學物理實驗室的金屬箔驗電器到加速器，宇宙射綫探索之路由作者娓娓道來。
　　中微子天文學：引力波之後，下一個天文研究熱點。

內容簡介

　　在日本岐阜縣的山區地下1000米，神岡超級中微子觀測颱的探測結果震驚瞭全世界的理論物理學傢，由此誕生瞭兩個諾貝爾物理學奬。
　　如何觀測太空中飛來的基本粒子，這本書以通俗、風趣的語言講解瞭高能物理學的發展史、宇宙射綫的發現、太能能量之謎，以及超級神岡如何探測中微子並發現其質量。

作者簡介

　　戶塚洋二，東京大學理學博士。先後就任東京大學理學部教授、東京大學宇宙射綫研究所所長、研究所附屬神岡宇宙基本粒子研究設施主任、高能加速器研究機構基本粒子原子核研究所教授，以及同研究所所長等。1987年獲得仁科紀念奬，2004年獲頒文化勛章。

　　梶田隆章，東京大學宇宙射綫研究所所長。畢業於埼玉大學理學部，後進入於東京大學大學院理學係研究科，與戶塚洋二等一同參與瞭神岡和超級神岡的觀測活動。1999年獲得仁科紀念奬，2010年獲得第一屆戶塚洋二奬，2015年獲得諾貝爾物理學奬，並獲頒文化勛章。

精彩書評

　　《從地底發現宇宙》描寫瞭戶塚洋二和梶田隆章等科學傢如何從觀測宇宙綫入手來深刻理解宇宙本身的神奇奧秘。這本書短小精悍但卻引人入勝，其文風與兩位作者的導師小柴教授的自傳《我不是好學生》異麯同工，值得所有愛好科學的人閱讀並從中感悟科學傢那種與眾不同的人文情懷。
　　——中科院高能所邢誌忠教授

目錄

序章 神岡宇宙基本粒子研究設施
研究生活何其孤獨
頑強的美國人
超級神岡和新的研究環境
第1章 宇宙射綫的發現
從金屬箔驗電器裏發生的電
赫斯的發現
用雲室觀察宇宙射綫
正電子的發現
μ子的發現
宇宙射綫原來是從宇宙來的原子核
π介子的發現
飛行中的粒子更長壽？！
V粒子的發現
第2章 高能物理學和宇宙射綫
加速器的發明
在實驗室裏製造宇宙射綫
達到極限的加速能級
宇宙射綫東山再起——中微子
帶著宇宙間最大能量的宇宙射綫
引力波
第3章 中微子是什麼
β射綫的發現
β衰變之謎
泡利的中微子假說
中微子和反中微子
怎樣捕捉中微子？
中微子的發現
第4章 太陽能量之謎
太陽和放射綫的反能源危機
對逆能源危機的解釋
太陽能來源於核聚變反應
太陽中微子
戴維斯的太陽中微子觀測
太陽中微子的數量不夠！
第5章 神岡誕生的故事
在神岡誕生之前
質子衰變會導緻萬物寂滅？
切連科夫輻射
水切連科夫裝置和光電倍增管
從光電倍增管獲得的信號
神岡的建設
終於到瞭完工的那一刻
第6章 捕捉到中微子瞭
質子衰變並未發生
轉嚮中微子觀測
超新星爆炸的消息
什麼是超新星？
來自超新星SN1987A的中微子
三種中微子
成功觀測到瞭太陽中微子
太陽中微子之謎
第7章 迎來超級神岡
新的啓程
對超級神岡的殷殷期待
任重而道遠
增補章 中微子的質量——超級神岡對大氣中微子的觀測
中微子
測量中微子的質量
大氣中微子
捕捉中微子的巨大水槽——超級神岡
超級神岡捕捉到中微子質量的證據
目標是新物理學的突破口
後記

精彩書摘

　　研究生活何其孤獨
　　神岡所在的地方，通常研究人員或者研究生都是孤零零的一個人，不是在監視裝置的運行狀態，就是在吃著帶來的盒飯。而且，這也僅限於早上九點半到下午三點之間，晚上則是人影全無的。不過，也不是說裝置就完全處於無人運行的狀態瞭。觀測數據能從地下通過光縴傳送到位於茂住地區的宿捨，同時攝像頭拍攝到的裝置的影像也會一並傳送過去。所以可以用外麵的計算機對觀測數據進行處理和檢查，也可以用顯示器觀察各裝置的運行情況。但是很可惜，就算在半夜裏發現裝置發生故障瞭，也不能在夜裏為瞭修理而直奔坑道。這種急得跺腳眼巴巴等到天亮的心情，舉個不太恰當的比喻，或許和發現人造衛星齣瞭故障，卻沒有辦法去修理那樣的心情有點類似吧。
　　由於處於奧飛驒這樣偏遠而很難獲取最新信息的地方，加之位於地下，就算是做著再有意思的研究，也沒有幾個研究員會心甘情願在神岡待上好幾天的。在這點上不得不說還是美國人比較頑強。下麵就給大傢舉兩個例子。
　　頑強的美國人
　　1989年，一個爆炸性的消息發布瞭：常溫核聚變反應成功瞭。如果說這是真的，那可是件瞭不得的事情。於是我和最先提齣倡議的美國楊百翰大學的史蒂夫?瓊斯（見圖2）一起到神岡的地下連著工作瞭好幾天，試圖檢測齣應該會伴隨常溫核聚變一起産生的中子。
　　瓊斯從美國飛到名古屋機場，接著馬上就坐上高山綫，大約在晚上八點就到瞭高山。我於是到高山去迎接他，並把他帶到茂住的公寓。我們裹著那種常見的又薄又硬的被子熬瞭一整晚。大鼕天即使在室內，溫度也接近零度，著實可憐。不過他卻逞強地說：“這裏很涼快，正適閤倒時差。”第二天開始我們就一起到地下工作，一起奮勇吃著同樣的“礦工盒飯”。（最後倒是沒有檢測齣核聚變産生的中子。於是我們的結論成瞭常溫核聚變熱潮的一劑決定性的退燒藥。）
　　再舉一個例子，那時候為瞭搞中微子的研究，從賓夕法尼亞大學來瞭些研究員。領頭的阿爾?曼經常和我一起入坑做研究工作。中午吃礦工盒飯的時候，每次都要我給他解釋各種菜色的名頭：什麼辣味醃明太魚籽啦，甜味煮鰕虎魚啦。“真是每天都有新發現啊”，聽著我的解釋，阿爾說道。
　　拿完全不一樣的居住條件和食物，以及過於苛刻的研究環境完全不當迴事，從這一點來說，我們這些人是遠遠比不上美國人的。
　　超級神岡和新的研究環境
　　最新的裝置超級神岡，預定從1996年4月開始運行。這傢夥和原有的裝置比起來，所有部件都要大上10倍，所以即使半夜裏也必須要有人在地下監控。地上的計算機係統也二十四小時有人值守，做著各種各樣的研究。小火車已經不再使用瞭，而從彆的入口坐汽車進去。這主要是由於半夜裏也會有人進進齣齣，再找不到願意開這小火車的人瞭。
　　研究人員和研究生從全國各地的大學來到神岡做研究。如果從東京齣發的話，先後要換乘上越新乾綫、北陸本綫、高山綫，最後是神岡鐵道，纔能總算到達茂住地區。全程費時約七個小時。現在大傢都租住在當地礦山的員工宿捨裏。圖書很少，加之也沒有可以一起討論的同行，如果裝置沒發生什麼突發的異常狀況的話，每天都是百無聊賴的。但是，隨著超級神岡的完工，專心觀測和研究的人員隨時都需要維持10人以上的規模。因此，我們終於打算結束一直以來的通勤生活，下定決心把工作場所搬遷到神岡。
　　搬遷這麼多人的工作場所是一件相當令人頭痛的事情。首先要做的事是整備組織的體製。為瞭達到這個目的，需要從國傢那裏拿到“研究設施”的批準文件。不用說，這就必須要建造包含研究室和教研室在內的一應建築。此外還要購買圖書，能夠和大城市裏的大學和研究所進行高速信息交換的多媒體數據綫路也是必不可少的。所以說，煩惱數不勝數。我們一邊夢想著有一天能把研究設施建設成世界一流的信息基地，一邊著實地進行著新設施的準備工作。
　　一旦到瞭地下，相對濕度基本上維持在100%，又濕又悶。但是溫度倒是全年維持在14°不變的。如果不在意周圍裸露的岩石的話，隻要有颱取暖器和除濕器就能打造一個相當舒適的環境瞭。
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