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CERN

英国出版动态(76):皇家学会科学图书奖

《深圳特区报·读与思周刊·皇家学会科学图书奖公布

书名:《宇宙尽头的粒子》(The Particle at the End of the Universe)
作者:肖恩•卡洛尔(Sean Carroll)
出版社:Oneworld
出版时间:2012年11月

获得今年诺贝尔物理学奖的是英国爱丁堡大学的荣休教授彼得•希格斯(Peter Higgs)和比利时科学家弗朗西斯•恩勒特(François Englert),奖励他们对理论物理研究的贡献,特别是提出了希格斯玻色子(Higgs boson)。其实希格斯在1960年代就提出了这个概念,已被许多理论物理学家接受,但是几十年来却从来没有人能证实希格斯玻色子的存在。直到2012年,欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞器(Large Hadron Collider)终于“找到”了希格斯玻色子,为这一理论找到了实验的证据。

凑巧的是,今年英国皇家学会科学图书奖(Royal Society Winton Prize for Science Books)本周公布的获奖图书《宇宙尽头的粒子》(The Particle at the End of the Universe)写的正是寻找希格斯玻色子的历史。在量子物理学研究中,提出一个能够自圆其说的理论,只是科学发现的一部分,要找到证据,通常要花更大的努力。科学家们所面临的难题是如何说服社会为他们的研究提供支持,因为量子物理学的实验,往往需要投入巨资,却又没有什么能够立刻产生的实际用途:欧洲在大型强子对撞器上投资约为75亿欧元,但它既不能用于国防又无法治愈癌症,值得吗?本书作者、美国加州理工学院理论物理学家肖恩•卡洛尔(Sean Carroll)的回答是非常肯定的,他认为和其它基础科学研究一样,量子物理研究为人类探索宇宙新知,“让人类生活更充实”,应该得到全社会的重视和支持。本书的副题就叫作《寻找希格斯玻色子,发现一个新世界》(The Hunt for the Higgs and the Discovery of a New World)。

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爱丁堡艺术节2010之三十二:宇宙大爆炸的前前后后Frank Close & Ian Sample (爱丁堡图书节)

Frank Close & Ian Sample
The God of Exceptionally Small Things
Edinburgh International Book Festival
Saturday 28 August 4:00-5:00pm
***/5

Frank Close 是量子物理学家、牛津大学教授,还是一位科普作家,他的新书 Antimatter 讲的是神秘的“反物质”(antimatter)。Ian Sample 是《卫报》的科学记者,他的新书 Massive 是一部科学历史书,追述所谓 God Particle 的发现过程。两位的特长是能把复杂的科学假说和枯燥的科学历史讲得井井有条,栩栩如生。

2010-09-02.Antimatter, by Frank Close

根据我们已经拥有的知识,在宇宙大爆炸的一瞬间,巨大的能量同时转化为物质(matter)和反物质(antimatter),我们都是由物质组成,物质如果遇到与之相对的反物质,将会导致两者同时消失,同时释放巨大量能。然而大爆炸之后产生了等量的物质和反物质之后,反物质就不见了,Frank Close 说科学家们无法解释那些反物质去哪儿了。反物质并不神秘,欧洲量子物理实验室(CERN)就在制造反物质,这就是丹•布朗的《天使与魔鬼》的基础了。但是Frank Close 指出,这里面的数字是很重要的,20克反物质氢离子就有一颗原子弹的能量这是没错,但是目前CERN每小时能制造2000个反物质氢离子,假设能提高到每秒2百万个,要生产20克得花100亿年,用量子物理学们的语言,这是“not trivial”,即不可能实现的。即使等得起,生产这么多反物质所需要的能量也早就超过一颗原子量的能量了。

2010-09-02.Massivem by Ian Sample

Ian Sample 的新书 Massive 是一部科学历史书,也是一本科普读物。所谓的 God Particle 是媒体给的名字,量子物理界被称为 Higgs Boson,其中的 Higgs 就是爱丁堡大学的荣休教授 Peter Higgs了,Ian Sample 讲述了他第一次来到爱丁堡采访 Peter Higgs 的故事。当然这个 Higgs Boson 的发现者其实同时有好几个,Ian Sample 一一追踪了这些科学家的故事。Higgs Boson 被认为在宇宙大爆炸初期出现,但从没有找到过。2008 CERN在日内瓦建造的地下环形加速器LHC第一次启动,吸引了大批媒体的关注,就是因为用这台加速器能在找到所谓的 God Particle。

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