上帝的粒子-讀一本書的自主學習建議


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組成物質的基本粒子有哪些呢?我們已經知道質子和中子並不是最小的粒子,他們其實是由更小的粒子所組成,這些更小的粒子是什麼?又是怎麼被發現的呢?

希格斯玻色子被稱為上帝的粒子,他在2012年被發現,證實了50年前所提出的物理理論,找到可能是質量與質量互相吸引的萬有引力起源。

上帝的粒子」這本書並不是只介紹希格斯玻色子,而是把近代物理所發現的許多基本粒子一一介紹,同時也介紹了這些粒子的發現歷程。同學如果對於物理課本上所提到的(或是沒有被提到的)基本粒子感到興趣,這是一本很不錯的入門書。不過即使是入門書,因為這些基本粒子的性質比較複雜,所以閱讀過程可能會有點困難,可能還需要額外查詢資料或向老師請教。

學習資源中另外提到一本「3小時讀通基本粒子(漫畫版)」,這本書的內容是以短篇問答的方式呈現,加上有附圖案說明,適合搭配「上帝的粒子」這本書來進行查閱。同學也可以參考這本書的每一個問答,選擇合適題目來當作未來深入學習的學習目標也不錯。

另外還有一本「基本粒子物理超入門」,內容同樣是以短篇問答的形式呈現,但內容比較豐富也比較深入。雖然作者主要以日本的實驗儀器為主要介紹對象,但還是有很多關於基本粒子的介紹,也講解得很清楚。只是問答形式的內容比較不容易從頭看到尾,適合挑選比較感興趣的主題來閱讀。

建議的學習目標:

  • 同學可以從書上所介紹的基本粒子中,選擇一種粒子,以自己的話來介紹這種粒子的發現過程與特性,或是發現這種粒子的意義與應用。
    • 微中子:基本粒子物理超入門P107~P112
    • 夸克:基本粒子物理超入門P113~P118
  • 大型強子對撞機(LHC)的原理是什麼?為什麼許多粒子是透過這樣的設備所發現的?
    • 基本粒子物理超入門P35~P47
  • 研究這些基本粒子有哪些實際應用嗎?
    • 處理核廢料:基本粒子物理超入門P81
    • 治療癌症:基本粒子物理超入門P132

學習資源:

  • 上帝的粒子:希格斯粒子的發明與發現(Higgs: The Invention and Discovery of the ’God Particle)
  • 作者: 巴格特(Jim Baggott);譯者: 柯明憲
    出版社:貓頭鷹;出版日期:2020/02/13

  • 3小時讀通基本粒子(漫畫版)
  • 作者: 江尻宏泰;譯者: 陳銘博
    出版社:世茂;出版日期:2012/07/26

  • 基本粒子物理超入門:一本讀懂諾貝爾獎的世界級研究(すごい実験 高校生にもわかる素粒子物理の最前線)
  • 作者: 多田將;譯者: 陳朕疆
    出版社:台灣東販;出版日期:2018/10/29


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