寻找缺失的宇宙——暗物质

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  • 印刷时间:2017年05月01日
  • 开 本:32开
  • 纸 张:胶版纸
  • 包 装:平装-胶订
  • 是否套装:否
  • 国际标准书号ISBN:9787302472322
作者:李金出版社:清华大学出版社出版时间:2017年06月 
产品特色
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他是有故事的人。作者李金,中国科学院高能所研究员,清华大学客座教授。他可以告诉你暗物质的前世今生。他的故事中*精彩的篇章是关于一个世界上*深的地下暗物质探测实验室。那是一个位于四川省锦屏山2400米花岗岩下面的一个不大的空间,却是中国*个用于开展国际前沿基础研究课题的地下实验室。当然,有很多人期待不久的将来,在这里能够获得世界暗物质领域的尖端成果。它暗藏在宇宙中。暗物质,既不发光,也不和光发生作用,不仅在没有光的黑暗中看不到它,即使是在有光线的环境中也完全透明而同样看不到它。正是这种不发光又*透明、在任何环境下都无法看到却又有质量的物质,像谜一样吸引着众多的探秘者,人们正在根据各种观测现象对它做出各种推测和研究。目的就是要找到它——暗物质。迄今为止的研究认为,暗物质是宇宙的重要组成部分,它密度非常小,但是数量庞大,因此它的总质量很大,它代表了宇宙中96%的物质存在。如果不能找出它来,我们的宇宙就仿佛缺失了一大块。为此,很多科学家穷尽各种办法,一定要设法发现它、找出它,甚至为此上天入地......
 
内容简介
从20世纪40年代提出暗物质概念以来,宇宙观察中发现的很多引力现象都表明宇宙中隐藏了大量的暗物质,其质量约占宇宙物质总质量的85% 。除了引力外,难道真的没有其他办法“看”到它了吗?为此,从20世纪末就开始了一场侦测暗物质的大战。由被动到主动,从地下到水下,从高空到太空的侦测活动不断。科学家们采用了所能想到的各种探测手段,使用了各种可能的辨别或判断暗物质的分析方法,想尽快揭示出深藏在宇宙中的秘密,将暗藏在宇宙中的物质大白于天下。暗物质和暗能量被认为是21世纪物理天空中的两朵乌云。揭开这两朵乌云的面纱将会对宇宙、对物质世界的认识带来革命性的突破。我国也不例外,为探知暗物质建立了世界*深的地下实验室,开展了直接寻找暗物质碰撞的实验,发射了专门探测暗物质的卫星,进展异常迅速,举世瞩目。 本书旨在向读者深入浅出、图文并茂地介绍有关“暗物质”的基本知识,了解暗物质的来由、侦测暗物质的方法和手段及其艰苦历程,也展望了暗物质侦测的前景。
作者简介
作者李金,1964年毕业于中国科学技术大学,曾任中科院高能所总师,研究室主任,BES国际合作发言人。曾以访问学者或客座教授身份在美国,日本,英国,法国,台湾等从事高能物理研究工作。近十几年为清华大学客座教授。50多年来从事核反应研究;核爆炸辐射测量;核探测技术研究;高能粒子对撞机谱仪BES的研制,建造和升级;正负电子对撞物理实验研究;近20年从事中微子和暗物质实验等前沿课题研究。曾获科学院重大科研奖和自然科学一等奖、国家自然科学二等奖、国家科学技术进步二等奖、中国物理学会“吴有训物理奖”、 获国家政府津和国家“中青年有突出贡献专家”称号。曾发表科学论文和科普文章300余篇,编写了清华大学研究生讲义(现代辐射物理与探测),与他人合著科学书籍( 北京谱仪正负电子物理,北京谱仪II正负电子物理)等。现任中国物理C”Chinese Physics C”刊物的科学编委。
目  录
第1章.诡秘暗物质的由来
1.1.什么是暗物质?/5
1.2.诡异的暗物质真的存在吗?/12
1.3.可能的暗物质/26
1.4.为什么要探寻和研究暗物质/30

第2章.暗物质的侦测方略
2.1.暗物质粒子的基本性质/45
2.2.暗物质粒子的侦测方略/49
2.3.暗物质粒子WIMP的直接探测/56
2.4.暗物质粒子WIMP的间接探测/72
2.5.人工产生暗物质粒子/79

第3章.侦测行动前赴后继
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前言
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在线试读部分章节
1.1.什么是暗物质?“暗”的广泛含义历史上的“暗”物质事件1.2.诡异的暗物质真的存在吗?不好理解的旋转曲线星体光被严重弯曲奇特的大尺度星系团子弹星系团的碰撞宇宙中有多少暗物质?1.3.可能的暗物质暗物质天体暗物质粒子特别关注的WIMP粒子1.4.为什么要探寻和研究暗物质暗物质密切关系到宇宙的生成与演变梦寐以求的基本粒子小结
出于求知欲和好奇心,千百年来人类从未间断对天文和宇宙的观察与探求,从地面到高山,从高空到太空,从地下到海底。特别是近几十年来,近百个不同类型的观测设备被发射升空,实现了人类对宇宙的全方位和全波段的观察。图1.0.1列出了在地面、空中和太空观察宇宙的各类望远镜及其相应的探测波段。特别是1990年由太空航天飞机发射升空的高分辨率哈勃望远镜(见图1.0.2),它拍摄的照片和提供的信息为我们释疑了很多宇宙疑团,让我们进入到宇宙观测的新高峰,宇宙观测的新时期。我们不仅认识了距我们最近的地球、月球、太阳和银河系,我们还知道了类星体、超新星和脉冲星..也看到了非常遥远的星系、星云、星系团..观测范围几乎要到达约150亿光年1甚至更远的宇宙边缘。利用不同波段光的观察可以绘制出不同类型的宇宙(即不同波段的宇宙):可见光宇宙、红外宇宙、紫外宇宙、射电及微波宇宙、X射线及高能宇宙。放眼多波段宇宙,可以将丰富多彩的宇宙层层剥开,探索到包括恒星、星云和星系的宇宙的每个层次。今天,我们已经信心满满地观察到几乎所有不同波段的宇宙,可以说是一览无遗地“看”到了整个宇宙。但万万没想到,随着宇宙观测和天文学的发展,我们意识到我们所看到的浩瀚宇宙竟然只是宇宙很小的一部分,大部分是没有观察到的暗物质和暗能量。1 光年是距离的单位, 1光年是光在1年中走的距离。光在1秒中走的距离是30万千米,一年有3153万秒之多,1光年约为9.4亿千米。
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