章 質(zhì)量從何而來 1
1.牛頓的代表作始于“質(zhì)量”的定義 4
2.物質(zhì)的質(zhì)量是原子質(zhì)量的總和 7
3.粒子發(fā)現(xiàn)大繁盛，希臘字母已經(jīng)不夠用了！ 9
4.質(zhì)子和中子的質(zhì)量并非夸克質(zhì)量之和 10
5.物質(zhì)質(zhì)量的99%來自“強力”的能量 13
6.希格斯玻色子并非“萬物的質(zhì)量之源” 15
第二章 “力”是一種改變的作用 19
1.力既改變運動狀態(tài)，又改變粒子種類 22
2.磁鐵周圍的鐵砂、氣象圖……“場”是什么 24
3.“光既是波也是粒子”是怎么回事？ 27
4.構(gòu)成物質(zhì)的“費米子”與傳遞力的“玻色子” 32
5.希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)是存在“第五種力”的證據(jù) 36
第三章 距離越遠(yuǎn)力越強——強力的奇妙性質(zhì) 39
1.1932年轟動物理學(xué)界的兩大事件 42
2.青年科學(xué)家的決心：“四面楚歌，奮起直追！” 44
3.湯川秀樹預(yù)言了傳遞核力的新粒子 47
4.日本也建成了高能加速器 49
5.理論物理學(xué)家無用武之地的“新粒子大豐收”時代 52
6.夸克是一種具有“反常性質(zhì)”的基本粒子 54
7.湯川秀樹的π介子也是由兩個夸克構(gòu)成的 58
8.“囚禁”在粒子內(nèi)部的夸克是如何被確認(rèn)存在的 61
9.距離越遠(yuǎn)強度越大的奇妙之力 64
10.當(dāng)時的基本粒子理論完全不是強力的對手 65
11.黑暗時代的突破——楊- 米爾斯理論 67
12.沒有質(zhì)量的粒子？泡利先生的嚴(yán)厲質(zhì)問 70
13.紅、藍(lán)、綠，強力可以改變夸克的顏色？！ 73
14.天才霍夫特發(fā)現(xiàn)的“負(fù)號”的意義 76
15.全體成員獲得諾貝爾獎 79
16.自身也被囚禁的膠子 82
第四章 上帝是個左撇子——弱力的乖僻性質(zhì) 85
1.強力與弱力的關(guān)系恰似“美女與野獸” 88
2.在原子核中能量守恒定律不成立？ 89
3.期盼已久的中微子終于到來 90
4.每個年級各分三個班的六年制夸克小學(xué) 97
5.弱力可以更換夸克的“年級” 98
6.弱力也可以交換初中生和高中生 100
7.為什么標(biāo)準(zhǔn)模型是六三三學(xué)制？ 101
8.因沒有對稱性而無法使用楊-米爾斯理論 103
9.“傳遞弱力的粒子具有質(zhì)量”之謎 105
10.物理定律中本應(yīng)沒有“左右之別”…… 106
11.震驚！竟然存在具有“左右之別”的物理定律 108
12.通過花樣滑冰來了解基本粒子的自旋 113
13.電子的兩種旋轉(zhuǎn)狀態(tài)——順時針和逆時針 114
14.弱力只作用于具有順時針自旋的粒子！ 118
15.即使電子和夸克沒有質(zhì)量也沒關(guān)系？！ 121
16.關(guān)于弱力的三個謎題 124
第五章 單純的定律與復(fù)雜的現(xiàn)實
——“魔法師”南部陽一郎的“對稱性自發(fā)破缺” 127
1.自然界的任何角落都存在對稱性自發(fā)破缺 129
2.在超導(dǎo)物質(zhì)的內(nèi)部光會變重 132
3.俘虜青年南部陽一郎之心的BCS理論 135
4.在超導(dǎo)狀態(tài)中，電子的數(shù)量是不確定的 139
5.容易隨波逐流的人們聚集到體育館會怎么樣？ 142
6.如果光變重，那么它除了橫波之外，還必須具有縱波 148
7.若對稱性發(fā)生破缺，就必然會出現(xiàn)沒有質(zhì)量的粒子 153
8.“南部- 戈德斯通玻色子”變身為光的縱波 156
9.應(yīng)用于基本粒子理論的巨大飛躍 158
10.真空并非“什么都沒有的空虛空間” 160
11.偉大理論物理學(xué)家的三種類型：賢者、雜技師、魔法師 163
第六章 解開了希格斯玻色子的魔法！ 167
1.如何組合超導(dǎo)理論與狹義相對論 170
2.為對稱性破缺附加新的“場” 172
3.希格斯場應(yīng)該用于弱力和電磁力！ 173
4.連希格斯本人都沒有想到的大膽轉(zhuǎn)變 175
5.溫伯格的靈感乍現(xiàn)與剩余的兩個謎題 178
6.宇宙誕生之后的1/1036秒 180
7.希格斯為什么討厭“糖稀” 182
8.希格斯場對質(zhì)量的起源沒有做出任何解釋 184
9.希格斯玻色子是如何誕生的 188
10.希格斯玻色子并非“上帝粒子” 193
11.諾貝爾獎得主將會是誰 196
第七章 完成標(biāo)準(zhǔn)模型的CERN之力 203
1.讓青蛙變王子的“霍夫特之吻” 206
2.CERN 通過發(fā)現(xiàn)Z 玻色子，在與美國的比賽中扳回一局 207
3.費米子是由美國發(fā)現(xiàn)的，玻色子是由歐洲發(fā)現(xiàn)的？ 210
4.為什么需要如此巨大的加速器 215
5.使質(zhì)子加速到光速的99.999999% 217
6.實驗獲得首次成功9天后出現(xiàn)的慘烈事故 219
7.“174萬次中偶然出現(xiàn)1 次”的現(xiàn)象叫作“發(fā)現(xiàn)” 222
8.新粒子真的是希格斯玻色子嗎？ 228
9.人類智慧的杰作——標(biāo)準(zhǔn)模型理論 229
終章 僅占5% 233
1.標(biāo)準(zhǔn)模型的結(jié)構(gòu)類似于多次擴建改造的溫泉旅館 235
2.相對論如同美國金門大橋，而標(biāo)準(zhǔn)模型則像日本新宿車站 237
3.宇宙的暗能量與暗物質(zhì)之謎 241
4.超對稱性模型中存在五種希格斯玻色子 242
5.一直被人抱怨“毫無用處”的科學(xué)家們 245
6.技術(shù)革新的目的并非戰(zhàn)爭而是和平 248
7.科學(xué)所帶來的驚喜與文學(xué)、音樂、美術(shù)是等價的 251
后記 255