神奇的粒子世界

　　前言
　　致谢
　　参考读物
　　短文
　　方程
　　第1章　初步知识
　　1.1　原子原子核粒子
　　1.2　光子
　　1.3　反粒子
　　1.4　质量和能量
　　1.5　事例
　　1.6　电子伏特和其它单位
　　1.7　粒子名称和希腊字母
　　1.8　科学计数法
　　第2章　标准模型
　　2.1　引言
　　2.2　能量和电荷守恒
　　2.3　量子数
　　2.4　颜色
　　2.5　电子中微子、电子数和交叉变换
　　2.6　第一代
　　2.7　代和力
　　2.8　自旋为1／2的粒子
　　2.9　自旋为1和2的粒子
　　2.10　力和相互作用
　　2.11　作用分类
　　2.12　电磁、弱、强、希格斯及引力相互作用
　　2.13　描绘相互作用
　　2.14　量子数的起源
　　第3章　量子力学混合
　　3.1　引言
　　3.2　双缝实验
　　3.3　几率幅和几率
　　3.4　卡比玻（cabibbo）混合和CKM混合
　　3.5　中微子混合
　　3.6　粒子混合
　　第4章　能量、动量和质壳
　　4.1　引言
　　4.2　守恒定律
　　4.3　相对论
　　4.4　相对论不变性
　　4.5　关系式E=mc2
　　第5章　探测器
　　5.1　引言
　　5.2　光电效应
　　5.3　气泡室
　　5.4　火花室
　　5.5　多丝正比室
　　第6章　加速器与储存环
　　6.1　能量泡
　　6.2　加速器
　　6.3　次级束流
　　6.4　加速器的建造者
　　第7章　CERN中微子实验
　　7.1　引言
　　7.2　实验装置
　　7.3　中微子物理
　　7.4　第一个中微子实验
　　7.5　矢量玻色子
　　7.6　错过的机会
　　7.7　尾声
　　第8章　粒子大家族
　　8.1　引言
　　8.2　束缚态
　　8.3　夸克束缚态的结构
　　8.4　束缚态的自旋
　　8.5　介子
　　8.6　重子
　　8.7　奇特粒子
　　8.8　发现夸克
　　8.9　三重态与双重态及轻子一夸克对称性
　　第9章　粒子理论
　　9.1　导论
　　9.2　费曼规则
　　9.3　无穷大
　　9.4　微扰论
　　9.5　重整化
　　9.6　弱相互作用
　　9.7　康普顿（compton）散射
　　9.8　中性矢量玻色子
　　9.9　粲（charm）夸克
　　9.10　希格斯粒子
　　9.11　一般的希格斯耦合
　　9.12　推测
　　9.13　p参数
　　第10章　寻找希格斯粒子
　　第11章　量子色动力学
　　11.1　简介
　　11.2　禁闭
　　11.3　渐近自由
　　11.4　标度性
　　第12章　尾声

　　威特曼教授生于1931年。1963年获得博士学位以后，正式进入粒子物理的理论研究工作直至1997年退休。1970年前后，威特曼和他的研究生特? 霍夫特在描写基本粒子的电弱相互作用的理论研究中取得了突破性的进展。他们证明了非阿贝耳规范理论可以重正化，从而消除了在量子场论中使人困惑的无穷大，得到了有意义的理论结果。这一开创性的工作为著名的电弱统一理论标准模型的建立以及其后许多惊人的实验发现奠定了一个坚实的基础。为此他们在1999年共享了诺贝尔物理学奖。
　　退休以后的威特曼致力于向一般公众，特别是青年学生解释粒子物理学。这是一件非常困难的任务。因为它不仅涉及诸如相对论和量子力学等极为抽象的理论，也涉及许多非常复杂的实验技术。粒子物理本身也引入了许多很难为常人接受的概念和理论。所有这些离我们的日常生活经验实在太远了。但是考虑到粒子物理学是要解释我们这个世界的最基本的结构及其动力学，并且我们周围的一切，包括宇宙都是由这些极其微小的粒子的行为所左右，普及这些知识是物理学家义不容辞的责任。读过这本书的读者，你一定会感受到威特曼这位年逾古稀的老人，满怀着一种激情，像讲故事那样把我们一步一步引向那神奇的殿堂。
　　作为这本书的作者，这位卓越的科学家尽了最大的努力，用了尽可能通俗的语言，引导读者理解粒子物理学家究竟干了些、为什么这样做、他们遇到了什么样的难题、取得了什么样的成绩以及还有什么解决不了的谜团。尽管全书介绍了许多非常抽象的概念，但读起来却津津有味，受益匪浅。

　　《神奇的粒子世界》不可能不激发每个聪明才俊的兴趣，因为它涉及到了我们整个宇宙的基础。我充分相信，这本书会把很多有才华的青年人吸引到我们这个领域中来。
　　我们很高兴把这本由著名荷兰理论物理学家、诺贝尔奖金得主M? 威特曼教授撰写的，关于粒子物理的高级科学普及读物介绍给我国广大的读者。我们之所以选择翻译这本粒子物理的高级科普书，一是因为这本书确实写得非常出色；另一方面是出于使命感。在当今的中国，乃至世界，年轻人中愿意投身于基础科学研究的已经越来越少。这其中既有经济因素的影响，也与我们科普工作的滞后有关。我们相信本书对研究生，大学生，甚至高中生了解粒子物理的过去，现在和未来都是十分有益的。他们将会体验到粒子物理，这个几乎可以说是自然科学领域中发展的最为完备的分支的神奇之处。