《寻找缺失的宇宙》内容简介

从20世纪40年代提出暗物质概念以来，宇宙观察中发现的很多引力现象都表明宇宙中隐藏了大量的暗物质，其质量约占宇宙物质总质量的85%。除了引力外，难道真的没有其他办法“看”到它了吗？为此，从20世纪末就开始了一场侦测暗物质的大战。由被动到主动，从地下到水下，从高空到太空的侦测活动不断。科学家们采用了所能想到的各种探测手段，使用了各种可能的辨别或判断暗物质的分析方法，想尽快揭示出深藏在宇宙中的秘密，将暗藏在宇宙中的物质大白于天下。暗物质和暗能量被认为是21世纪物理天空中的两朵乌云。揭开这两朵乌云的面纱将会对宇宙、对物质世界的认识带来革命性的突破。我国也不例外，为探知暗物质建立了世界*深的地下实验室，开展了直接寻找暗物质碰撞的实验，发射了专门探测暗物质的卫星，进展异常迅速，举世瞩目。本书旨在向读者深入浅出、图文并茂地介绍有关“暗物质”的基本知识，了解暗物质的来由、侦测暗物质的方法和手段及其艰苦历程，也展望了暗物质侦测的前景。
李金，1964年毕业于中国科学技术大学，曾任中科院高能所总师，研究室主任，BES国际合作发言人。曾以访问学者或客座教授身份在美国，日本，英国，法国，台湾等从事高能物理研究工作。近十几年为清华大学客座教授。50多年来从事核反应研究；核爆炸辐射测量；核探测技术研究；高能粒子对撞机谱仪BES的研制，建造和升级；正负电子对撞物理实验研究；近20年从事中微子和暗物质实验等前沿课题研究。曾获科学院重大科研奖和自然科学一等奖、国家自然科学二等奖、国家科学技术进步二等奖、中国物理学会“吴有训物理奖”、获国家政府津和国家“中青年有突出贡献专家”称号。曾发表科学论文和科普文章300余篇，编写了清华大学研究生讲义（现代辐射物理与探测），与他人合著科学书籍（北京谱仪正负电子物理，北京谱仪II正负电子物理）等。现任中国物理C”Chinese Physics C”刊物的科学编委。

作品目录

内容简介
自序
前言
第1章：诡秘暗物质的由来
1.1、什么是暗物质？
“暗”的广泛含义
历史上的“暗”物质事件
1.2、诡异的暗物质真的存在吗？
不好理解的旋转曲线
星体光被严重弯曲
奇特的大尺度星系团
子弹星系团的碰撞
宇宙中有多少暗物质？
1.3、可能的暗物质
暗物质天体
暗物质粒子
特别关注的WIMP粒子
1.4、为什么要探寻和研究暗物质
暗物质密切关系到宇宙的生成与演变
梦寐以求的基本粒子
小结
第2章：暗物质的侦测方略
2.1、暗物质粒子的基本性质
必须大胆地猜想
暗物质粒子WIMP可能的性质
2.2、暗物质粒子的侦测方略
两类侦测方案
三种探测方法
2.3、暗物质粒子WIMP的直接探测
暗物质粒子与原子核的碰撞
如何辨别暗物质粒子事件
对探测技术的挑战
2.4、暗物质粒子WIMP的间接探测
暗物质粒子的湮灭
对间接探测技术的要求
2.5、人工产生暗物质粒子
小结
第3章：侦测行动前赴后继
3.1、寻找碰撞的直接侦测
直接探测暗物质的手段
需要在很深的地下进行
必须进行极其严密的辐射屏蔽
活跃在地下的暗物质探测实验
3.2、寻找湮灭的间接侦测
间接探测的基本设想
活跃在世界各地的探寻活动
3.3、人工产生暗物质的尝试
世界上最大的强子对撞机LHC
在LHC上探寻暗物质
小结
第4章：找到暗物质粒子了吗？
4.1、实验证据的表述
4.2、暗物质粒子的迹象或证据
直接探测实验
间接探寻实验
4.3、没有看到任何“暗物质痕迹”
SuperCDMS实验
XENON100实验
太空实验AMS02、对撞机LHC上探寻无果
4.4、目前还很难回答的问题
4.5、展望未来
更大规模的侦测
更低能量的搜索
采用更新的方法
扩展探寻的范围
小结
第5章：在世界最深的地下寻找暗物质
5.1、最深的地下物理实验室——中国锦屏地下实验室（CJPL）
八年选址、两年建成
良好的地理位置和工作条件
优越的物理实验环境
紧凑的实验室布局
极低的宇宙线强度和辐射水平
5.2、CJPL开展的两个直接探测暗物质的实验
CDEX实验
PANDAX实验
5.3、中国锦屏地下实验室的未来发展——CJPL-II
建设规划设计
未来可能的实验
小结
后语
参考文献
图片来源
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