物质、暗物质和反物质 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Alain，Mazure，Vincent，Le，Brun 著，Alain Mazure，Vincent Le Brun 编，罗舒 译

图书标签:

• 物理学
• 宇宙学
• 粒子物理
• 暗物质
• 反物质
• 物质
• 科学
• 天文学
• 现代物理
• 科普

出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312041907

版次：1

商品编码：12316298

包装：平装

丛书名： 物理学名家名作译丛

开本：16

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

本书内容鲜见于一般的天文类科普读物。它将读者的目光引向天空中各种看不见的物质，以严密的逻辑和通俗的语言道出对这些物质的探索过程。文字优美生动，通俗易懂又不失严谨。书中设置了一个又一个悬念，像解谜游戏一样，引人入胜，让读者产生历经艰难险阻终于走出迷宫的感觉。

原作者是两位著名的法国科学家，法文版zui早由法国Dunod出版社出版，英文版由Springer出版社出版。中文版由厦门大学罗舒博士翻译，中国科学院高能物理研究所邢志忠研究员校阅，全书彩印。

内容简介

如果把今天的可观测宇宙中的全部能量和物质想象成一个大蛋糕，平均切成20块，那么其中大约14块是推动宇宙加速膨胀的暗能量，5块是神秘莫测的暗物质，而我们zui为熟悉的重子物质只占其中的1块。人类自身、花鸟鱼虫、山川河流、满天繁星、绚丽的银河，所有这些已经被观测到的物质都属于“发光”的重子物质，但它们仅构成重子蛋糕的“一半”，另一半“不发光”的重子物质很长时间处于“失踪”的状态。本书的作者阿兰·梅热（Alain Mazure）和文森特·勒布伦（Vincent Le Brun）对研究宇宙中重物质的历史和寻找“失踪”的重子物质的相关理论、观测以及模拟做了精彩的回顾，将宇宙中的物质、反物质和暗物质做了清晰的梳理和描述，用通俗、简洁的语言解释了深刻的物理问题，并配以精美的插图。本书不仅适合那些对宇宙的奥秘充满好奇的普通大众，也适合那些意欲在天文观测或者天体物理学领域开展科学研究的青年学子。

作者简介

【作者简介】

阿兰·梅热（Alain Mazure），法国马赛大学及马赛天体物理实验室研究员，天文学家，主要研究领域包括：宇宙学、大尺度结构、暗物质和暗能量。曾参与编写天文学教材《Galaxies and Cosmology》，出版多部介绍恒星的演化、宇宙中的物质能量及其演化的科普著作。阿兰·梅热曾领导他的课题组开展多个在星系团中寻找“失踪的重子物质”的大型观测项目，本书中的一些章节生动地介绍了他们这部分的研究工作。文森特·勒布伦（Vincent Le Brun），法国马赛大学及马赛天体物理实验室助理教授，主要研究领域为观测宇宙学、星系演化和宇宙大尺度结构，曾参与FUSE、VLT等多个望远镜项目。

【译者简介】

罗舒，厦门大学天文学系副教授，主要研究领域为中微子物理和中微子天文。

【校者简介】

邢志忠，中国科学院高能物理研究所研究员，主要研究领域包括包括中微子物理学、中微子天文学、中微子宇宙学等，曾出版《希格斯——“上帝粒子”的发明与发现》《你错了，爱因斯坦先生！》等多部科普译著，很享受用轻松的方式做严肃的科普的一位物理学家。

精彩书评

暗物质是当前物理学面临的zui重大科学难题之一，认识它的本质极有可能带来物理学的革命。我国发射了暗物质粒子探测卫星“悟空”，希望能在暗物质研究方面取得突破。常常会有人问我，暗物质是什么？它跟反物质有什么关系？暗物质有什么用？等等。本书为这些问题给出了zuihao的回答。我强烈推荐大家，特别是青少年朋友读读这本书，你会有意想不到的收获。

——常进（暗物质粒子探测卫星“悟空号”首席科学家）

目录

序言
作者为英文版译著所作序
致谢
引言迷人的缺失

第1章 聚集的物质
1.1 数星星
1.2 银河：从神话到科学
1.3 银河系的更深处
1.4 重要的关系式

第2章 星云的王国
2.1 宇宙岛屿
2.2 冰山般的星系
2.3 星系内的群落——星际介质
2.4 恒星与晕族大质量致密天体（MACHO）
2.5 暗重子物质的传奇
2.6 星系团

第3章 变暖
3.1 炙热如火
3.2 太空史诗
3.3 X射线望远镜和X射线探测器
3.4 星系和“热”星团
3.5 热还是冷：并不容易推测

第4章 宇宙探秘：何时？何地？如何？
4.1 创生时期
4.2 暗物质和反物质何处安生？
4.3 头三分钟的魔术
4.4 当质子拥抱中子
4.5 全部重子物质

第5章 宇宙30万年时正上演的故事：重子物质如数到齐
5.1 物质主导
5.2 天空中的化石
5.3 结构增长
5.4 天空中的和声
5.5 称量物质和光

第6章 宇宙的画布
6.1 宇宙结构的规则
6.2 第一代恒星和类星体
6.3 烹调残羹剩菜
6.4 一片神秘的森林
6.5 最终的估算

第7章 揭开面纱：计算机模拟
7.1 从一维到三维
7.2 驯服暗物质
7.3 半解析方法的必要性
7.4 Fiatlux
7.5 用计算机模拟宇宙
7.6 重子物质：终于被找到了

第8章 不间断的探索
8.1 可见光波段的天空：从裸眼到CCD
8.2 太空探险
8.3 绚丽的“微波”四十年
8.4 望向宇宙的新窗口

第9章 从望远镜到加速器
9.1 粒子物理标准模型及其扩展模型
9.2 中微子是暗物质？
9.3 直接探测与间接探测
9.4 暗能量是什么？
9.5 接近大爆炸？
9.6 粒子物理有何新发现？
附录
术语表
译后记

宇宙的编织者：从经典力学到量子引力 内容简介 本书深入探讨了现代物理学的核心议题，从宏观的宇宙结构到微观的基本粒子，勾勒出一幅跨越数个世纪的科学探索全景图。我们将从经典力学那坚实可靠的基石出发，逐步攀登至相对论的广阔视野，最终触及量子场论的奇妙疆域。这不是一本简单的知识汇编，而是一次思想的深度漫游，旨在揭示驱动我们宇宙运行的根本法则，以及人类理解自然界所经历的认知革命。 第一部分：机械的宇宙与运动的规律 开篇，我们将重温牛顿力学的辉煌成就。通过对运动、力与能量的精确描述，我们理解了地球的引力和行星的轨道。伽利略的落体实验如何打破了亚里士多德的旧有观念？开普勒定律如何为牛顿的万有引力定律铺平了道路？我们详细分析了动量守恒、能量守恒等基本原理，它们构成了工程学和经典物理学的核心。这一部分强调了在宏观低速条件下，决定论的物理图景如何以前所未有的精度预测自然现象。 然而，经典物理学的藩篱很快显现。当我们试图描述光——电磁波——的传播时，以太的幽灵出现了。麦克斯韦方程组的优雅统一了电与磁，但它们对观察者速度的依赖性，为即将到来的范式转变埋下了伏笔。 第二部分：时空的革命——狭义与广义相对论 爱因斯坦的狭义相对论彻底颠覆了我们对时间、空间和质量的固有认知。光速不变原理的假设如何导向洛伦兹变换？时间膨胀、长度收缩不再是科幻小说，而是高速运动的必然结果。质能等效性 $E=mc^2$ 不仅解释了恒星的能量来源，也为后续的核物理研究奠定了理论基础。 随后，我们进入广义相对论的恢弘殿堂。引力不再是一种超距作用力，而是时空本身的几何弯曲。我们将详细解析黎曼几何在描述弯曲时空中的作用，以及爱因斯坦场方程的深刻含义。从水星近日点的精确计算，到光线在引力场中的偏折，广义相对论提供了对宇宙尺度现象的终极解释。我们探索了黑洞——时空被撕裂的极端区域——的理论构建，从史瓦西半径到事件视界的物理边界，并讨论了引力波作为时空涟漪的探测，标志着人类感官的延伸。 第三部分：概率的微观世界——量子力学的诞生与发展 物理学的叙事转向微观尺度，一个充满不确定性和内在随机性的领域。普朗克对黑体辐射的解释如何引入了“量子”的概念？光电效应如何确立了光的粒子性——光子？波尔模型对氢原子能级的成功预测，标志着量子化规则的胜利。 海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学，尽管形式不同，却殊途同归，共同构成了量子力学的核心框架。我们将深入剖析波函数 $Psi$ 的物理意义，及其概率解释。不确定性原理如何从根本上限制了我们对粒子状态的精确测量？量子叠加态的概念，例如薛定谔的猫，迫使我们重新思考“实在”的定义。 第四部分：相互作用的语言——量子场论的构建 量子力学与狭义相对论的结合，催生了量子场论（QFT）。QFT 将粒子视为场的激发态，提供了一个描述粒子产生和湮灭的统一框架。我们考察了费曼图在描述粒子相互作用中的直观力量，以及量子电动力学（QED）如何成为物理学中最精确的理论之一，成功解释了电子与光子的所有经典相互作用。 随后，我们将目光投向强核力和弱核力。通过对杨-米尔斯规范理论的介绍，我们理解了基本粒子如何通过交换特定的规范玻色子（如胶子和W/Z玻色子）来相互作用。规范对称性的概念，是理解基本力统一性的关键。 第五部分：粒子物理学的标准模型与未解之谜 本书的后半部分致力于梳理粒子物理学的“标准模型”——目前为止我们对基本粒子及其相互作用的最成功描述。我们系统地介绍了夸克和轻子家族的结构，以及希格斯机制如何赋予了基本粒子质量。标准模型在实验上的巨大成功，例如对W和Z玻色子以及顶夸克质量的精确预测，是人类智慧的集中体现。 然而，标准模型并非终极理论。它无法解释引力，无法解释暗物质和暗能量的存在，也无法解释中微子的质量问题。这些“未解之谜”引领我们走向前沿研究领域。我们将简要探讨超越标准模型的理论方向，例如超对称性（SUSY）的构想，以及对引力量子化尝试的初步考察，这些探索预示着未来物理学可能出现的下一次飞跃。 结语 本书最终导向一个认识：物理学是一部持续演进的历史，它建立在坚实的实验数据和严密的数学逻辑之上。从行星的精确轨道到亚原子粒子的概率云，我们对宇宙的理解不断深化，同时也越来越清晰地认识到知识的边界。理解物质、能量、时空和相互作用的本质，就是理解我们自身存在的基础。

评分☆☆☆☆☆

读完《物质、暗物质和反物质》之后，我脑海里充满了各种各样奇妙的图景。作者用一种极其精炼却又充满画面感的方式，为我们描绘了一个超越日常经验的物理世界。我一直觉得，科学中最迷人的地方就在于它能够不断地挑战我们的认知极限，而这本书无疑将这一点展现得淋漓尽致。从组成我们身体的原子，到那占据宇宙大部分质量却又无影无踪的暗物质，再到理论上存在的、与我们日常所见的物质截然相反的反物质，作者仿佛一位才华横溢的导游，带领我们在这个错综复杂的宇宙图景中穿梭。 书的写作风格非常独特，它不是那种干巴巴的科学科普，而是带着一种文学性的光辉。作者在描述那些物理现象时，会运用大量的类比和想象，将抽象的概念具象化。例如，当谈到暗物质时，作者会将其比喻成“宇宙的隐形骨架”，通过这种生动的描述，让我瞬间就对暗物质在宇宙结构中的作用有了清晰的认识。而对于反物质的介绍，更是充满了哲学上的思辨，它让我们思考，如果我们所知的物质并非宇宙的全部，那么隐藏在幕后的又是什么？这种引导性的提问，促使我主动去思考，去探索。 我特别欣赏这本书在处理复杂理论时所展现出的清晰逻辑。即使是涉及到量子力学或者相对论等高深领域，作者也能够抽丝剥茧，用最简洁明了的语言将其解释清楚。书中没有冗余的术语堆砌，也没有让人望而却步的数学公式，取而代之的是一系列精妙的设计和巧妙的叙述。我常常会发现，在读完一个章节后，我对某个原本一知半解的概念，突然就茅塞顿开，豁然开朗。这种阅读体验，实在是太棒了。 这本书给我最大的触动，在于它让我重新认识了“未知”这个词的含义。我们生活在一个充满未知的世界里，而科学正是人类探索未知的最好工具。《物质、暗物质和反物质》这本书，就是一次对未知领域的大胆探索。它没有给出最终的答案，但它提出了最重要的问题，并引导我们思考可能的方向。这种对未知的好奇心，以及对科学探索过程的尊重，贯穿了整本书的始终。它让我明白，科学并非一成不变的真理，而是一个不断发展、不断修正的过程。 我会在很多个夜晚，捧着这本书，想象着那些 invisible forces 在宇宙中穿梭，勾勒出星系的轮廓。这本书不只是关于物理学，它更是一次关于想象力和好奇心的赞歌。它让我觉得，我们对宇宙的了解，才刚刚开始，还有太多的奥秘等待着我们去揭开。强烈推荐给所有对宇宙充满好奇，对未知世界充满向往的朋友。

评分☆☆☆☆☆

《物质、暗物质和反物质》这本书，简直是一场智识的冒险，我沉浸其中，久久不能自拔。作者仿佛是一位技艺精湛的魔法师，用文字的力量，为我们打开了一扇通往宇宙深处的大门。我一直对那些看不见的、却又深刻影响着我们存在的力量感到着迷，而这本书恰好满足了我对这些未知领域的好奇心。从我们所熟知的物质构成，到那些游离于我们感官之外的暗物质，再到那理论上与物质对立存在的反物质，作者的讲解，让我仿佛置身于一个宏大的物理剧场，亲眼目睹着宇宙的运行法则。 这本书的语言风格，可以说是非常“有力量”的。它不是那种温文尔雅的叙述，而是带着一种探索者的韧性和果敢。作者在描述那些抽象的物理概念时，常常会使用一些充满张力的词汇和句子，让我感受到科学的震撼力。我尤其喜欢作者在描述暗物质如何通过引力影响星系运动时，那种“无形之手”的意象，它将原本冰冷的物理现象，赋予了一种神秘而强大的生命力。同时，对于反物质的讨论，则充满了哲学上的深度，它让我开始思考，在我们所处的这个宇宙之外，是否存在着一个完全相反的世界？ 作者在构建这本书的逻辑脉络上，也是功力深厚。它并非简单地将三个主题割裂开来，而是巧妙地将它们 interwoven，形成一个有机的整体。从物质的起源，到暗物质对宇宙结构的贡献，再到反物质与物质相互湮灭的惊人现象，每一个章节都像是一块精心雕琢的拼图，最终构成了一幅宏伟的宇宙图景。我惊喜地发现，那些原本我以为难以理解的物理理论，在作者的笔下，变得如此清晰易懂。 这本书最让我惊叹的地方，在于它对“已知”与“未知”边界的探索。它没有满足于告诉我们“是什么”，而是引导我们思考“为什么”和“如何”。作者通过引用大量前沿的科学研究和假说，将我们置于科学探索的最前沿，感受着科学家们是如何一步步地逼近宇宙的真相。这种对未知领域的敬畏和好奇，以及对科学研究过程的深刻洞察，让我觉得这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思想的启迪。 每次合上这本书，我都会感到一种深深的震撼和满足。它让我明白，我们所处的宇宙，远比我们想象的要复杂和奇妙得多。这本书，无疑是我近年来读到的最令人振奋的科学读物之一。它就像一颗种子，在我心中种下了对宇宙更深层次的渴望。

评分☆☆☆☆☆

一本引人入胜的书，它的名字叫做《物质、暗物质和反物质》。当我拿到这本书的时候，就被它的标题深深吸引了。我一直对宇宙的奥秘充满好奇，而这本书似乎承诺要揭开这些深邃面纱的一部分。我迫不及待地翻开第一页，期待着一场知识的盛宴。这本书的语言风格非常平易近人，即使对于像我这样并非专业物理学背景的读者来说，也能够理解其中的概念。作者用生动的比喻和贴切的例子，将那些原本高深莫测的物理学理论变得形象起来，仿佛就在我眼前上演一般。 我尤其喜欢作者在阐述暗物质和反物质的部分。它们是如此神秘，如此难以捉摸，却又对我们所知的宇宙有着如此重大的影响。作者没有止步于简单的介绍，而是深入探讨了科学家们是如何一步步发现它们的存在的，又是如何试图去理解它们的本质的。那种探索未知的勇气和智慧，以及在无数次失败中坚持不懈的精神，都让我深受感动。书中穿插的许多历史故事和科学家们的轶事，也让整个阅读过程更加生动有趣，不再是枯燥的理论堆砌。我常常会因为某个有趣的实验或者某个大胆的设想而会心一笑，或者陷入沉思。 这本书不仅仅是关于物理学理论的讲解，它更像是一次心灵的旅程，一次对宇宙终极问题的哲学思考。在阅读的过程中，我开始重新审视我们所处的这个世界，思考物质的本质，思考宇宙的起源和未来。那些看似遥远的概念，实则与我们每个人息息相关。作者引导读者跳出日常生活的琐碎，去仰望星空，去感受宇宙的浩瀚与神秘。这种宏大的视角，让我觉得自己的烦恼变得渺小，而对生命和存在的意义有了更深刻的理解。我常常会在读完一章后，久久地盯着天花板，脑海中回荡着那些关于粒子、能量和时空的奇妙设想。 不得不说，作者在组织这本书的结构上也花了很多心思。每一章都像是一个独立的谜题，但又与整体紧密相连，层层递进，引人入胜。从最基本的物质构成，到那些我们看不见摸不着的暗物质，再到那与物质截然相反的反物质，作者循序渐进地带领读者穿越物理学的各个领域。我喜欢这种循序渐进的学习方式，它能让我更好地消化和吸收知识，而不是被信息洪流淹没。书中不时出现的图表和示意图，也极大地帮助了我理解那些抽象的物理过程，让整个阅读体验更加直观和流畅。 总而言之，《物质、暗物质和反物质》是一本我强烈推荐的书。它不仅知识丰富，而且引人入胜，能够激发读者对科学的兴趣，拓展读者的视野。这本书让我对宇宙的认识不再局限于教科书上的简单描述，而是有了更深入、更全面的理解。我真心觉得，这本书不仅仅是给那些对物理学感兴趣的人准备的，它更适合每一个渴望了解世界、探索未知、激发好奇心的读者。读完这本书，你一定会对宇宙有全新的看法，对科学研究的魅力有更深的体会。

评分☆☆☆☆☆

《物质、暗物质和反物质》这本书，如同一场穿越宇宙帷幕的奇妙旅行，让我对我们所处的世界有了前所未有的理解。作者以一种极其引人入胜的方式，深入浅出地剖析了宇宙中最神秘也最 fundamental 的三个构成要素：我们熟悉却又充满奥秘的物质，那如幽灵般弥漫于宇宙间的暗物质，以及与物质相对立、一旦相遇便会互相湮灭的反物质。 这本书的文字风格，可以说是既严谨又不失趣味。作者不像许多科普读物那样枯燥乏味，而是将那些复杂的物理概念，通过生动的语言和形象的比喻，变得易于理解。我特别喜欢作者在描述暗物质如何影响星系形成和运动时，那种“看不见却深刻影响”的描绘，仿佛将宇宙中的一种隐形力量展现在我眼前。而对反物质的阐述，更是充满了科幻色彩，让我不禁想象，是否存在着一个与我们截然不同的“反宇宙”。 书中在逻辑结构的安排上，也显得十分巧妙。它并非将这三个概念孤立地呈现，而是将它们之间错综复杂的关系，一层层地剥开。从物质的基本构成，到暗物质如何塑造宇宙的宏大结构，再到反物质存在的理论推测及其潜在的应用，每一个章节都像是在为读者构建一幅更加完整的宇宙图景。我发现，在阅读过程中，那些原本晦涩难懂的物理原理，都变得清晰起来。 这本书最让我触动之处，在于它所展现的科学探索的精神。它没有给出最终的答案，而是引导读者去思考那些未解之谜，去感受科学家们在未知领域中不懈探索的勇气和智慧。作者对前沿科学研究的介绍，让我看到了人类对宇宙认知的边界是如何不断被拓展的。这种对未知的好奇，以及对科学进步的敬畏，贯穿了整本书。 每次读完这本书，我都会感到一种深深的震撼和启迪。它让我意识到，我们所知的世界，仅仅是冰山一角，宇宙的浩瀚和深邃，远超乎我们的想象。这本书，不仅是一本知识性的读物，更是一次思想的洗礼。它点燃了我对宇宙更深层次的探索欲望，让我更加珍视和好奇我们所生活的这个奇妙宇宙。

评分☆☆☆☆☆

《物质、暗物质和反物质》这本书，如同一道通往宇宙未知领域的闪电，瞬间照亮了我对世界的认知。作者以一种极其富有洞察力的笔触，带领我深入探索了宇宙中最令人着迷的三大组成部分。从我们触手可及的物质，到那神秘莫测、无处不在却又无法直接观测的暗物质，再到那与物质性质完全相反，一旦接触便会互相湮灭的反物质，作者的叙述，让我仿佛亲身经历了一场宇宙的“寻根问底”。 这本书的语言风格，可以用“精妙绝伦”来形容。它既有科学的严谨，又不失文学的诗意。作者在阐述那些复杂晦涩的物理概念时，善于运用生动形象的比喻，让抽象的理论变得触手可及。比如，当描述暗物质如何塑造星系结构时，作者将它比作“宇宙的隐藏雕塑家”，这种富有想象力的描述，让我一下子就抓住了暗物质在宇宙中的关键作用。而对反物质的探讨，则充满了哲学的思辨，它挑战了我对“存在”的固有认知。 我非常欣赏这本书在构建逻辑上的精巧。它不是简单地堆砌理论，而是将物质、暗物质和反物质这三个看似独立的元素，通过科学的内在联系，巧妙地串联起来。从物质的诞生，到暗物质如何影响宇宙的演化，再到反物质的存在及其潜在意义，每一个部分都自然地衔接，形成一个完整而深刻的宇宙图景。我常常在阅读时，会因为某个精妙的阐释而拍案叫绝。 这本书让我最深刻的感受，是它激发了我对“未知”的敬畏之心。它没有提供简单的答案，而是提出了更深刻的问题，引导读者去思考宇宙的边界和可能性。作者通过对前沿科学研究的介绍，展现了人类探索宇宙奥秘的伟大征程，以及科学家们在面对未知时的勇气和智慧。这种对科学精神的颂扬，让我深受鼓舞。 每当我读完这本书中的某个章节，都会感到一种由衷的惊叹。它让我明白，我们所熟知的世界，只是冰山一角，宇宙的深邃和奇妙，远远超乎我们的想象。这本书，是我近期阅读过最引人入胜，也最具启发的科学读物。它不仅丰富了我的知识，更点燃了我对探索宇宙无穷奥秘的渴望。

评分☆☆☆☆☆

买好书，上京东。读好书，看京东。多读书，读好书，好读书，书好读。这里有好书，好书在这里。走过路过千万不要错过。您瞧准了，京东！总有一本适合你！包装水评有所提高，不仅只是卖书，还要做书的爱护者，知识的传递者！

评分☆☆☆☆☆

比较浅显，易懂的科普书

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

能够知道一些概念还是很好的，内容吗丰富。

评分☆☆☆☆☆

物流很快，书的行文流畅，易读，对这方面有兴趣值得一读。

评分☆☆☆☆☆

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