萬物的組成-夸克

10531 侯昀翔
   李德曼、薛拉姆《從夸克到宇宙》

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本書概要：

要完整瞭解這個世界，從宇宙創生到原子內的極微世界，包括的範圍很廣，粒子物理學家探索原子的極微世界，宇宙學家則研究廣闊的宇宙，而小世界正是瞭解大自然定律的起點。在他們想要把所有的結構、不論大小都關聯在一起時，《從夸克到宇宙》一書便追循著此領域扣人心弦的整合。本書詳述了原子的內太空是如何組成，也論述了外太空的星球、銀河系，乃至於全宇宙形成，將整個無法想像的小到超大的故事娓娓道來。本書有專業的作者、最尖端的題材，以及華麗精美的全彩印刷，是尋找詮釋萬物的整合力量、探索的最佳現代科學探索書籍。

內容摘錄：

人們在沉靜中思考的時候，常會問身外之事：為什麼我會在這裡？這些東西存在的理由是什麼？我們懷著敬畏的心仰望少有的清朗夜空，問說：在上面的是什麼？宇宙是怎麼來的？為什麼它這麼美麗？這些問題一直是宗教、哲學和科學談論的焦點。這本書的目的是想揭示，現代物理學正在建構很雄偉的智慧殿堂──要完整瞭解這個世界──包括的範圍很廣，從宇宙的創生，到原子內極微小的世界，而這小世界正是瞭解大自然定律的起點。

　　這是一篇兼述不可想像小的和超大的故事。這個故事敘述了原子的內太空是如何組成，也娓娓道來外太空的行星、星球和銀河系，也就是全宇宙。

　　內太空與外太空這兩個故事，在1980年代戲劇性地合而為一。說真的，這種會合反映在我們的專業生活中。我們之一的薛拉姆是理論天文物理學家；另外一位李德曼則是粒子實驗家出身的研究所所長。這個實驗室是費米國家加速器實驗室（Fermi National Accelerator Laboratory），此地曾於1989年進行過全世界最高能量的粒子撞擊。回溯至1981年，我們在義大利的多羅麥特山（Dolomite mountains）一起健行的時候，我們就認為粒子物理和早期的宇宙一定關連密切

我的心得：

在科幻電影中，需要遠程移動的時候總是不會缺乏一種工具，那就是〝空間轉移器〞，那是將人的分子結構打散，讓他能穿越原本人類無法穿越的蟲洞，而到達想到的地方，接著再由那邊的機器把人類的分子重新組合回去，藉此完成長程的移動距離，在現代人的眼中看來，或許這種方法十分的不可思議，不過在科學發展日新月異的今天，或許在我們有生之年就可以看見，畢竟，很多原本在科幻電影中的東西都被實際的發明出來了。那麼，什麼是分子？人類不是由肌肉所組成的嗎？其實，世界上的各種東西都是以原子所構成的，而在原子當中又有一種極小的亞粒子，稱為〝夸克〞，夸克是目前人類所知最小的粒子，總共有18種。夸克(quark)這個名稱來自作家詹姆斯‧喬伊斯(JamesJoyce)的小說《菲尼根斯‧威克》(FinnegansWake)，當中的十三行詩寫到：「ThreequarksforMusterMark.」"quark"原指烏鴉的呱呱叫聲，怎知蓋爾曼覺得三聲鴉叫(quarks)的暗喻非常好("Theallusiontothreequarksseemsperfect"，暗合當時所知的三種夸克)，便用這字為新發現的亞粒子命名。

書中寫到：夸克間的吸引力是很奇怪的，距離愈遠，吸力反而變大，這也是科學家到現在亦無法分離出獨立夸克的原因。你可以想像夸克之間好像有繩子連著，當夸克互相貼近時，繩子會鬆兮兮的，夸克們可以自由移動，當你嘗試把夸克分開，繩子便突然繃緊，不讓夸克分開。

如過你有足夠的力量把繩子扯斷，你也不會得到獨立的夸克，原因是當你把繩子繃緊，能量便會儲藏在繩子內，直至能量足以平空產生兩個夸克，結果，雖然你能把繩子拉斷，你得到的也不過是四顆夸克，而不是兩顆獨立的夸克。(能量轉換為粒子)。大自然的真面目始終是人類進行科學研究的最終目標，不過世界上還是有太多太多連科學家都尚未解決的問題了只要能將夸克翰璿子之前關係的秘密解決，說不定以後人類還能自由決定要用分子合成出什麼，例如用原憑空做出食物或金子。

    原先物理界已發現的粒子種類繁多，雜亂非常，夸克理論的提出，大大減少了基本粒子的數量，讓物理世界變得更簡潔、更美。現代粒子物理學家相信，「上帝」只用了六種夸克和少量輕子，便構築成我們宏觀所見的一切物質！物理世界是如此的奧妙，很難想像世界到宇宙之大，竟然是由大約才10的-15到-17次方m的夸克所組成的，讓人不得不讚嘆宇宙的神秘。「從夸克到宇宙」是一本紀載了許多有關物理界知識的書籍，雖然有點難懂，不過建議如果物理想要變好的同學可以從這本書中獲益匪淺，受益良多喔！！