探索宇宙隱形人--大亞灣反應堆中微子實驗/科學文化工程公民科學素養係列 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王貽芳 編

圖書標籤:

• 中微子
• 大亞灣反應堆
• 粒子物理
• 科學普及
• 公民科學
• 科學文化
• 實驗物理
• 宇宙學
• 科學素養
• 科普讀物

店鋪： 博庫網旗艦店

齣版社： 浙江教育

ISBN：9787553640617

商品編碼：29283871313

開本：16

齣版時間：2015-12-01

基本信息

• 商品名稱：探索宇宙隱形人--大亞灣反應堆中微子實驗/科學文化工程公民科學素養係列
• 作者：編者:王貽芳
• 定價：32
• 齣版社：浙江教育
• ISBN號：9787553640617

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2015-12-01
• 印刷時間：2016-10-01
• 版次：1
• 印次：2
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：174
• 字數：242韆字

編輯推薦語

王貽芳編著的《探索宇宙隱形人--大亞灣反應堆中微子實驗》闡述中國大科學裝置——大亞灣核電站的實施背景、總體情況，圍繞其學科原理，介紹“大亞灣核電站”的知識點、工作原理，如大亞灣反應堆中微子實驗的核心技術和概念、功能和作用等，力圖把大亞灣核電站的知識普及清楚。相關的技術和概念貫穿其中，著重於發散思維，培養興趣。

作者簡介

王貽芳，中國科學院院士，中國科學院高能物理研究所所長。領導完成瞭北京正負電子對撞機上的北京譜儀的設計、研製、運行和物理研究。開創瞭我國中微子實驗研究，提齣瞭大亞灣反應堆中微子實驗方案，並率領團隊完成瞭實驗的設計、研製、運行和物理研究。因在粒子物理實驗領域的突齣貢獻，被評為2012年“**全國**科技工作者”，榮獲第六屆周光召基金基礎科學奬、2013年何梁何利基金科技進步奬、2014年潘諾夫斯基實驗粒子物理學奬、2015年第20屆日經亞洲奬、2016年基礎物理學突破奬。

目錄

第一章 橫空齣世：．神秘的中微子
1 拯救能量守恒定律
2 二十六年的等待
3 七十年共聚首
4 誰偷走瞭中微子
5 他們獲得瞭2015年諾貝爾物理學奬
6 現代物理學的“掘墓人”
第二章 肩負重任：破解“反物質消失之謎”
1 微觀世界之旅
2 反物質宇宙去哪裏瞭
3 “告訴我。真。的大小”
第三章 脫穎而齣：大亞灣反應堆中微子實驗
1 這是一場**競賽
2 天時、地利、人和
3 贏在起跑綫上
第四章 精益求精：大亞灣實驗裝置
1 走進大亞灣實驗站
2 中微子探測器原理
3 探測器建造之旅
4 *深、*暗、*乾淨
5 就在那萬人中央
第五章 鯉跳龍門：從信息到物理成果
1 智慧的大腦
2 “賭徒”的禮物
3 中微子的“身高”
4 選齣那對“情侶”
第六章 碩果纍纍：大亞灣實驗的物理成果
1 來自中國的重要科學發現
2 科學發現的曆程
3 *多成果各領風騷
第七章 繼往開來：未來中微子實驗
1 中微子的未解之謎
2 江門中微子實驗
3 未來加速器中微子實驗
第八章 暢想未來：造福人類的中微子
1 宇宙的信使
2 地球的探針
3 未來通信的翅膀
4 預警核反應堆與摧毀核**
5 現在的基礎研究，未來的**科技

《時空漣漪：探索宇宙的無形信使》 在這浩瀚的宇宙中，存在著無數我們肉眼無法捕捉，甚至儀器也難以探測的微弱信號，它們如同無形的信使，傳遞著關於宇宙起源、演化以及基本粒子性質的深刻信息。本書《時空漣漪：探索宇宙的無形信使》正是將目光投嚮瞭這些最神秘、最難以捉摸的“隱形人”——中微子。我們將踏上一段引人入勝的探索之旅，解開這些粒子的層層麵紗，理解它們如何成為我們窺探宇宙奧秘的獨特窗口。 第一章：宇宙的低語——認識中微子 在我們將目光聚焦於大亞灣反應堆中微子實驗之前，我們首先需要對這些“宇宙低語者”有一個初步的認識。中微子，這個名字本身就充滿瞭神秘感，意為“微小的中性粒子”。它們是基本粒子的一種，隸屬於輕子傢族，如同電子一樣，但又有著天壤之彆。 什麼是中微子？ 中微子是構成物質的基本粒子之一，它們沒有電荷，幾乎沒有質量（根據目前最精確的測量，其質量極小，但並非零），而且相互作用力極弱。這意味著它們幾乎不受電磁力或強核力的影響，隻會與弱核力發生作用。 為什麼說它們是“隱形人”？ 由於它們極其微弱的相互作用，中微子可以輕易地穿過大量的物質，包括地球，甚至恒星和星係，而不留下任何痕跡。每天，都有數以萬億計的中微子穿過你的身體，但你卻渾然不覺。正是這種“隱形”的特性，使得探測它們成為瞭一項極其艱巨的挑戰，也正是這種特性，讓它們成為瞭攜帶宇宙信息而不受乾擾的絕佳載體。 中微子的種類： 中微子並非隻有一種。它們存在三種“味”，分彆是電子中微子（νe）、繆子中微子（νμ）和陶子中微子（ντ），每一種都對應著一種帶電輕子。這三種中微子並非一成不變，它們在傳播過程中會相互轉化，這種神奇的現象被稱為“中微子振蕩”，是本書後續將深入探討的核心內容之一。 中微子的來源： 宇宙中中微子的來源極其廣泛。它們在恒星內部的核聚變過程中誕生，是驅動恒星發光發熱的“幕後推手”；它們是超新星爆發時噴湧而齣的能量載體，記錄著恒星死亡的壯麗瞬間；它們甚至可能來自宇宙大爆炸的早期，攜帶著宇宙最初的信息；而本書聚焦的大亞灣實驗，則揭示瞭另一種重要的人工來源：核反應堆。 第二章：來自核反應堆的秘密——中微子探測的挑戰與機遇 核反應堆，通常被視為能源的提供者，卻也意外地成為瞭探測中微子的寶庫。在核裂變過程中，重原子核會分裂成較輕的原子核，同時釋放齣大量的能量和粒子，其中就包括大量的反電子中微子（反電子中微子是電子中微子的反粒子，它們在性質上與電子中微子類似，在中微子物理研究中扮演著重要角色）。這些來自反應堆的中微子，為科學傢們提供瞭一個可控、可觀測的“粒子源”，從而開啓瞭深入研究中微子性質的大門。 核反應堆如何産生中微子？ 在核反應堆中，鈾-235等重核燃料發生裂變，産生許多放射性裂變産物。這些裂變産物是不穩定的，它們會通過β衰變來達到穩定。β衰變是指原子核發射一個電子（或正電子）和一個反電子中微子（或電子中微子）。因此，一個核反應堆在運行過程中，會産生海量的反電子中微子。 探測的巨大挑戰： 正如前文所述，中微子幾乎不與物質相互作用，這使得探測它們比大海撈針還要睏難。每年，地球上平均有超過10¹⁵個宇宙射綫粒子穿過一平方米的麵積，而這些粒子能夠乾擾探測器，産生背景噪聲。此外，地殼中的天然放射性物質也會産生各種粒子，同樣會乾擾中微子探測。為瞭能夠“聽到”中微子微弱的信號，科學傢們必須將探測器放置在極其“安靜”的環境中，例如深埋在地底，遠離宇宙射綫和地殼的乾擾。 探測器的工作原理： 盡管睏難重重，科學傢們還是發展齣瞭多種精巧的探測技術。本書將重點介紹基於“反衝核徑跡”或“閃爍探測”等原理的探測器。例如，一種常見的探測方法是利用反電子中微子與探測器中的某種物質（如質子）發生弱相互作用，産生一個帶電粒子，這個粒子在探測器中留下痕跡，從而被記錄下來。通過對這些痕跡的分析，科學傢可以推斷齣中微子的存在以及它們的能量和方嚮。 第三章：大亞灣的“眼睛”——揭秘大亞灣反應堆中微子實驗 大亞灣反應堆中微子實驗，是全球最著名、最成功的地錶反應堆中微子實驗之一。它坐落在中國風景秀麗的大亞灣地區，匯集瞭來自世界各地的頂尖科學傢和工程師，共同構建起一座座“巨型捕手”，捕捉那些穿越山巒、來自核反應堆的中微子。 實驗的選址： 選擇大亞灣作為實驗地點並非偶然。這裏擁有多個大型核反應堆，可以提供強大的反電子中微子源。同時，地質條件也允許科學傢們在地下挖掘齣足夠大的空間來容納探測器，從而有效地屏蔽來自地錶的乾擾。 探測器的設計與布局： 大亞灣實驗采用瞭多颱大型探測器，它們被巧妙地放置在不同的位置，相互配閤，以實現最精確的測量。這些探測器通常由巨大的透明水箱組成，其中充滿瞭特殊的液體閃爍劑。當反電子中微子與探測器中的粒子發生作用時，會産生微弱的光信號，這些光信號被分布在探測器壁上的高靈敏度光電倍增管捕捉並放大，最終形成可分析的數據。 探測的“靶子”——反電子中微子： 大亞灣實驗的主要目標是精確測量反電子中微子在傳播過程中消失的現象，即“反電子中微子湮滅”。科學傢們通過比較距離反應堆不同遠近的探測器所測量到的反電子中微子數量，來判斷它們是否在飛行過程中“轉變成”瞭其他味的中微子，從而消失在探測器的視野中。 第四章：中微子振蕩——解開宇宙的“迷惑之舞” 中微子振蕩是中微子物理領域最令人興奮的發現之一，也是大亞灣實驗最重要的科學成果之一。它顛覆瞭人們對基本粒子性質的傳統認知，也為理解宇宙的奧秘提供瞭新的綫索。 振蕩的本質： 中微子振蕩是指，當一種味的中微子（例如電子中微子）在空間中傳播時，它們會以一定的概率轉變成另一種味的中微子（例如繆子中微子或陶子中微子）。這種轉換並非隨機，而是遵循著特定的概率規律。 關鍵的“混閤角”： 中微子振蕩的概率由一係列參數決定，其中最關鍵的參數之一是“混閤角”。混閤角描述瞭不同味的中微子之間混閤的程度。測量這些混閤角，特彆是其中一個被稱為 $ heta_{13}$ 的混閤角，是中微子物理研究的核心任務。 大亞灣實驗的突破： 在大亞灣實驗之前， $ heta_{13}$ 的數值一直是一個謎團。科學傢們對其值的大小存在著不同的猜測，有的認為它很小，接近於零，有的則認為它可能是一個顯著的非零值。大亞灣實驗以極高的精度測量瞭反電子中微子的消失率，首次明確地證明瞭 $ heta_{13}$ 是一個非零值，並且精確地測定瞭它的數值。這一發現具有劃時代的意義，它不僅證實瞭中微子振蕩的存在，而且為揭示宇宙中物質-反物質不對稱性等重大問題提供瞭關鍵信息。 第五章：振蕩之外的深遠意義——中微子與宇宙的未來 中微子振蕩的研究，尤其是大亞灣實驗對 $ heta_{13}$ 的精確測量，不僅僅是一項基礎物理學的突破，它還對我們理解宇宙的許多基本問題具有深遠的意義。 中微子質量的由來： 中微子振蕩的直接前提是中微子具有質量。雖然質量極小，但中微子質量的存在是標準模型之外的重要證據，也為解釋宇宙中物質為何比反物質多這一深刻問題提供瞭新的視角。 宇宙的演化： 中微子是宇宙早期形成的重要組成部分。對中微子性質的深入理解，有助於我們更精確地模擬宇宙的早期演化，包括大爆炸之後的溫度、密度以及基本粒子的形成過程。 暗物質與暗能量的猜想： 雖然中微子本身不是暗物質的主要成分（因為它們的質量太小，運動速度太快），但它們的存在和性質研究，為我們探索更神秘的暗物質粒子提供瞭理論框架和實驗思路。同時，中微子在宇宙膨脹和結構形成中的作用，也可能與暗能量的研究産生聯係。 核能安全與核不擴散： 反應堆中微子實驗的另一個潛在應用是監控核反應堆的運行狀態，甚至可能用於核不擴散的國際核查。通過探測反應堆釋放齣的中微子，可以判斷其是否正常運行，或者是否存在秘密的核材料生産活動。 引領下一代探測器： 大亞灣實驗的成功，為未來更先進的中微子探測器設計提供瞭寶貴的經驗和技術積纍。科學傢們正計劃建造更大、更靈敏的探測器，以進一步探索中微子性質的未知領域，例如尋找中微子是否是自身的反粒子（馬約拉納中微子），以及測量中微子質量的絕對值。 結語： 《時空漣漪：探索宇宙的無形信使》帶領讀者走過瞭一段跨越微觀粒子與宏觀宇宙的精彩旅程。我們從認識中微子這一“隱形人”開始，瞭解瞭它們在核反應堆中的誕生，以及探測它們的艱巨挑戰。隨後，我們深入大亞灣實驗的核心，見證瞭科學傢們如何用智慧和汗水建造“巨型捕手”，捕捉那些微弱的信號。而最令人振奮的是，我們揭示瞭中微子振蕩這一神奇的現象，以及大亞灣實驗在精確測量 $ heta_{13}$ 混閤角方麵取得的突破性進展。 最終，本書將目光投嚮瞭這些發現的深遠意義，它們不僅是基礎物理學的重大勝利，更是我們理解宇宙起源、演化以及未來命運的基石。中微子，這些曾經被忽視的“宇宙低語者”，正以它們獨特的方式，為我們描繪齣一幅更加完整、更加精彩的宇宙圖景。這場探索永無止境，未來，更多隱藏在時空漣漪中的秘密，等待著我們去發現。

評分☆☆☆☆☆

書的封麵設計仿佛在講述一個古老而又嶄新的故事。“隱形人”這個詞，總是帶著一絲神秘和傳奇色彩，讓我想象著那些潛藏在現實世界之外，卻又真實存在的力量。而“大亞 GgY 反應堆中微子實驗”的齣現，則瞬間將故事的背景鎖定在瞭現代科學的最前沿。我開始猜測，這本書的作者是否會以一種非常規的敘事方式，將宏觀的宇宙圖景與微觀的粒子世界巧妙地融閤在一起？它是否會講述科學傢們如何像偵探一樣，通過精密的儀器和嚴謹的邏輯，去追蹤那些幾乎不存在的“隱形人”？“公民科學素養係列”這個標簽，更是讓我對這本書充滿瞭期待。我希望它不是一本枯燥的科普讀物，而是能夠激發我思考，讓我不僅僅是被動地接收信息，更能主動地去提問，去理解科學背後的邏輯和方法。我迫切地想知道，這些“隱形人”與我們的生活究竟有什麼聯係，它們又是如何改變我們對宇宙的認知的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計極具吸引力，深邃的藍色背景仿佛將人拉入瞭浩瀚的星辰大海，而“隱形人”的字樣則瞬間點燃瞭我的好奇心。我一直對宇宙中的未知事物充滿嚮往，特彆是那些我們肉眼無法察覺卻又真實存在的奧秘。這本書的名字讓我聯想到科幻小說中的情節，但“大亞灣反應堆中微子實驗”又將我的思緒拉迴到科學的嚴謹之中。這究竟是一個關於天文學的宏大敘事，還是一個關於粒子物理學的微觀探索？亦或是兩者兼而有之，用一種全新的視角來解讀宇宙的真相？公民科學素養係列這個定位，似乎在暗示著這本書並非高高在上的學術著作，而是希望以一種更加平易近人的方式，將深奧的科學知識傳遞給大眾，激發我們對於科學的興趣和探索欲。我想，通過這本書，我或許能窺見那些隱藏在日常物質背後，卻又支撐著整個宇宙運轉的“隱形人”的真實麵貌，理解它們是如何影響著我們所處的這個奇妙世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵，用一種充滿想象力的方式，將“宇宙”的浩瀚與“隱形人”的神秘巧妙地結閤在一起。當我看到“大亞灣反應堆中微子實驗”這個具體的科學術語時，我的思緒立刻被拉到瞭科學研究的真實場景。我開始想象，這是否是一本關於如何通過科學實驗來探索宇宙中未知存在的書籍？“隱形人”究竟是指什麼？是那些我們尚未發現的粒子，還是某種我們無法直接觀測的物理現象？“公民科學素養係列”這個名稱，更是讓我眼前一亮。這說明這本書並非高高在上的學術論文，而是希望以一種親民、易懂的方式，將復雜的科學知識傳遞給更廣泛的讀者群體。我期望這本書能夠用生動的語言，描繪齣科學傢們在探索過程中遇到的挑戰與成就，讓我感受到科學研究的嚴謹與浪漫。我想，通過閱讀這本書，我不僅能瞭解到關於中微子和宇宙的知識，更能從中體會到科學探索的精神，並提升自己的科學素養，更深刻地理解我們所處的這個奇妙而充滿未知的世界。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書，被篇頭的那張圖片深深吸引。那是一幅描繪宇宙深處的景象，星雲如同一團團絢爛的顔料在畫布上暈染開來，其中點綴著無數閃爍的星辰。然而，最讓我著迷的是，在那些明亮的光芒之外，似乎還存在著某種更加幽微、更加難以捉摸的存在。這不正呼應瞭書名中的“隱形人”嗎？我開始想象，這些“隱形人”究竟是什麼？它們是暗物質、暗能量，還是某種我從未聽說過的神秘粒子？大亞灣反應堆中微子實驗這個詞組，則為我打開瞭一扇通往微觀世界的大門。我一直對中微子這個粒子感到好奇，它如此微小，又如此難以捉摸，卻又在宇宙中扮演著重要的角色。這本書是否會帶領我深入瞭解中微子的性質，以及科學傢們是如何通過大亞灣這個龐大的實驗裝置，去捕捉和研究這些“宇宙幽靈”的？我期待著書中能夠用生動有趣的語言，將那些復雜的物理概念和實驗過程講解清楚，讓我這個非專業人士也能領略到科學的魅力，感受到探索未知的那份激動人心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字，特彆是“隱形人”這個詞，立刻勾起瞭我的好奇心。它似乎暗示著一種隱藏的、不為人知的力量，一種超越我們日常感官的存在。我腦海中閃過無數個與“隱形人”相關的畫麵，從科幻小說中的設定，到哲學中的思辨。而“大亞灣反應堆中微子實驗”則將這種神秘感具象化，讓我聯想到那些在地下深處，在龐大的設備中，科學傢們是如何默默耕耘，試圖揭開宇宙麵紗的場景。我很好奇，這本書會以怎樣的方式來講述這個關於“隱形人”的故事？是會從宏觀的宇宙演化講起，還是會從微觀粒子的奇妙世界切入？“公民科學素養係列”的定位，則讓我更加期待，這本書一定是用一種易於理解、引人入勝的方式來傳播科學知識，讓普通讀者也能領略到科學探索的樂趣和價值。我希望它能讓我瞭解到，那些我們看不見的“隱形人”，在宇宙中扮演著怎樣的角色，它們又如何影響著我們對世界的認知。