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全部 12 章
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第一节本节从"万物由相同的基本粒子构成"这一前提出发，说明物理学不靠直接触摸，而靠抽象与测量来把握物质：伽利略研究下落时舍弃形状、材料等属性，只保留时间、加速度、速度等参数……阅读第二节本节从氢原子模型讲起。卢瑟福把氢原子比作缩小的太阳系，电子像行星一样绕质子旋转。阅读第三节海森堡原理和普朗克常数标示出经典物理适用的边界。量子物理学不再用图像呈现原子，只用抽象数学描述，虽无法直观，却能精准预测微观事物。阅读第四节放射性被发现有三种形式：带正电且易被阻隔的α射线、带负电穿透性强的β射线，以及不带电穿透性极强的γ射线。阅读第五节放射性原子的衰变是完全偶然的，与其年龄无关，无法预测单个原子的衰变时刻，只能在统计层面描述大量原子的衰变规律。阅读第六节本节讲述人工放射性元素的合成与核裂变的发现。约里奥-居里夫妇发现铝27被α粒子轰击后分两步衰变为硅30，此后科学家常用中子制造人工放射性元素，并合成了钷、砹及镎、钚等超铀元素……阅读第七节本节先说明研究粒子的方法：用高能粒子束去"照亮"目标粒子，因为量子定律规定粒子能量越高波长越短，而波动只有在波长小于对方尺寸时才能产生影响，所以探测更小的目标需要更高能量……阅读第八节本节介绍粒子物理标准模型与基本粒子结构。物理学家利用对称概念统一了电磁、弱、强相互作用，构建出标准模型，其立足于量子物理与相对论，已获实验精细验证。阅读第九节夸克和胶子越靠近，彼此间的作用力越小，反而在短距离内变得自由。阅读第十节本节从量子真空讲起：真空中充满能量不足、无法被直接观测的虚粒子，它们靠向真空借取能量短暂现身，或由高能粒子对撞（如CERN）提供能量而成为真实粒子。阅读第十一节本节讨论了标准模型之外的几个悬而未决的问题。首先，超对称理论预言存在与已知粒子对应的“超对称伙伴”，需通过高能对撞（如LHC）产生以验证，但目前尚未发现任何证据。阅读第十二节物理学家把驱动宇宙加速膨胀的动力称为暗能量，对其性质提出了多种假设，如宇宙学常数、奇异物质、量子真空、额外维度、第五元素、修改引力定律或希格斯场等，但均无定论。阅读
