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第1章 什么是基本粒子1

1.1一些可能尚没有答案的问题1

1.2一些不变的东西2

1.3那是真实的吗3

第2章 夸克与轻子6

2.1夸克——还没找到的、非同寻常的基本粒子6

2.2重粒子、轻粒子与中间质量的粒子7

2.3粒子有多大10

2.4从散射实验中学到的东西10

第3章 寻找夸克13

3.1质子和中子的结构13

3.2寻找具有分数电荷的粒子14

第4章 各种加速器17

4.1自然的奥妙——撞击越强，产生的共振越强17

4.2加速器的工作原理18

4.3对撞束——回击的威力20

第5章 汤川理论的诞生23

5.1由原子到原子核23

5.2汤川的介子理论25

5.3相对论量子力学26

5.4导致“介子”的想法30

5.5 20世纪30年代30

第6章 新粒子的出现32

6.1库仑势和汤川势32

6.2π介子34

6.3由两种介子理论到缪子的发现36

6.4 V粒子激动人心地登场37

6.5尝试各种办法39

第7章 基本粒子的秩序和守恒定律41

7.1盖尔曼-中野-西岛法则41

7.2想法的关键44

7.3强相互作用与同位旋守恒45

7.4π和核子的3-3共振46

第8章 宇称与守恒律50

8.1宇称是什么50

8.2宇称不守恒52

8.3 CP破坏54

8.4时间反演下所有的自然规律都不变吗56

第9章 强子的复合模型57

9.1由基本粒子能推出什么57

9.2费米和杨的复合模型57

9.3在基本粒子物理世界中的“基本”和“复合”58

9.4坂田模型60

第10章 夸克模型64

10.1夸克模型和坂田模型有什么不同64

10.2夸克模型中的重子65

10.3所预言的Ω-粒子的发现67

第11章 夸克模型的演化69

11.1夸克组成的复合物69

11.2与原子核类比70

11.3夸克有了色和味72

11.4九夸克模型72

11.5是否存在带色的强子73

11.6夸克带整数电荷的可能性74

11.7意外地出现了J/Ψ粒子75

第12章 粲及其追随者76

12.1 J/Ψ显现出自然的深奥76

12.2 J/Ψ粒子的“真正身份”77

12.3第四种夸克c完成了夸克模型80

12.4又一次被自然击败81

12.5至少六种轻子及五种夸克83

第13章 由弦连在一起的夸克84

13.1一个悖论84

13.2强子的弦模型86

13.3什么是弦90

第14章 什么是部分子91

14.1强子是“软”的91

14.2无限小的点粒子92

14.3费恩曼的“部分子模型”93

14.4与夸克模型的比较94

第15章 朝永的重整化理论96

15.1粒子物理正忙于追逐“新现象”96

15.2量子电动力学96

15.3无限的“自能”97

15.4重整化理论——放弃一些东西的行动99

第16章 QCD—— 量子色动力学101

16.1由介子理论到色动力学101

16.2什么是规范场101

16.3色的动力学102

16.4胶子——将夸克粘在一起的“胶”102

16.5渐近自由104

16.6威尔逊的“格点理论”106

第17章 对称性的自发破缺107

17.1什么叫对称性107

17.2对称性自发破缺108

17.3对称性自发破缺的遗迹110

17.4超导性110

17.5夸克质量的起源111

第18章 弱相互作用的“倾斜”结构114

18.1上帝的“错误”114

18.2什么是弱相互作用115

18.3弱相互作用的规律116

18.4必定有一个“粲夸克”117

第19章 温伯格-萨拉姆理论120

19.1超越汤川介子理论120

19.2 W玻色子120

19.3弱电统一124

19.4与超导电性的比较125

第20章 统一场论127

20.1“三种力”的统一127

20.2难以置信的能量——但并非完全荒唐可笑128

20.3爱因斯坦没有完成的梦129

20.4三种力的统一和粒子的统一130

第21章 大统一的计划131

21.1终极问题131

21.2乔治-格拉肖统一理论132

21.3还有在夸克和轻子下一层次的粒子吗133

21.4一个令人惊奇的结论——所有的物质都是不稳定的134

21.5粒子理论与宇宙学的汇合135

21.6瞬间创造物质和宇宙的秘密136

术语表137

索引140