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| 編輯推薦： |
向爱因斯坦宣战的理论物理学大师、国际理论物理学权威、当今世界*权威的额外维度物理学家丽莎兰道尔风靡世界之作。
丽莎兰道尔宇宙三部曲首部重磅新书。
一本书读懂宇宙求索的漫漫历程，科学小白与科学大V都不可错过的年度*科普巨作。
众多*科学家与科学达人挚爱推荐。美国匹兹堡大学物理天文系杰出教授韩涛，中国科学院高能物理研究所和国家天文台双聘研究员张双南，国家天文台研究员及宇宙暗物质与暗能量研究团组首席科学家陈学雷，北京天文馆馆长朱进，中国科学院国家天文台研究员苟利军，科幻作家、北京师范大学教授吴岩，科学作家万维钢，2016年雨果奖获得者、《北京折叠》作者郝景芳等众多*科学家与科学达人挚爱推荐。
湛庐文化特设科学素养书系专家委员会。其中，嫦娥之父欧阳自远担任委员会主席，其他委员有的来自中国科学院国家天文台，有的来自中国科学院高能物理研究所，有的来自国内物理学界知名学府清华大学、北京师范大学与中山大学，有的来自大洋彼岸的*名校加州理工学院。这些专家学者汇集到一起，只愿把*前沿的科学成果传递给读者，将科学家的真实的科研世界展现在读者面前。
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| 內容簡介： |
人类对宇宙的探索经历了怎样艰辛的历程？宇宙是如何起源的？
耗资巨额建造的史上最大型的科学仪器大型强子对撞机（LHC），经历了怎样的曲曲折折？上帝粒子以及更多其他物质新组分的发现，将如何颠覆人类目前对物质世界的认知？
科学研究的本质是什么？科学求索的艰辛与惊喜又体现在何处？
《叩响天堂之门》语言通俗易懂、案例妙趣横生，不是聚焦于高深晦涩的术语解释，而是对科学求索的真相与未来娓娓道来，是普通读者了解物质世界的最佳科普图书之一。
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| 關於作者： |
丽莎兰道尔
国际理论物理学权威，粒子物理学、弦理论、宇宙学专家。当今全球最权威的额外维度物理学家。挑战爱因斯坦，9年实验首度提出第五维空间，震惊全球物理界。
普林斯顿大学物理系第一位女性终身教授，哈佛大学、麻省理工学院第一位女性理论物理学终身教授。
《时代周刊》100位最具影响力人物之一，《纽约时报》超级畅销书作家，并登上《时尚》杂志封面。
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| 目錄：
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重磅赞誉
推荐序 发现的激情
中文版序 宇宙的故事
引言 欢迎来到科学的世界
第一部分 从宏观到微观，探秘宇宙的历程
01 神奇的科学尺度
科幻界的怪力乱神
南辕北辙，科学不是魔法
有效理论，忽略细枝末节
光子与光的发展历程
02 伽里略的科学求索
科学时代的来临
实验观测与思想实验
将望远镜对向太空
探秘微观世界
03 生于物质世界
未知的尺度
宗教与科学是否彼此相容
物理关联
理性的争端与非理性的例外
04 物中之妙
谁是权威
人们为什么关心这些
第二部分 进入物质世界
05 谜般的梦幻之旅
从人类尺度到测量宇宙
物质内部的旅行
在人体与原子之间
进入原子核内部
技术之上
06 眼见为实
更小的波长，更小的尺度
把电子扯开
发现夸克
固定靶实验与粒子对撞机
哪种对撞机才是最佳选择
粒子还是反粒子
07 宇宙的答案
超越标准模型，粒子质量如何非零
探秘暗物质
暗能量，比暗物质更神秘的存在
寻找更多问题的答案
第三部分 大型强子对撞机的传奇历程
08 一个约束它们的加速环
大型强子对撞机，惊为天人的艺术品
25年，从设想到现实
加速环的成员
低温二极磁铁是关键
穿过真空而对撞
09 加速环的归来
世界究竟很小
大型强子对撞机是怎么炼成的
2008年9月：第一次试开机
2009年11月：姗姗来迟的胜利
10 吞噬世界的黑洞
担心世界毁灭的人们
大型强子对撞机中的黑洞
11 这是一项风险差事
世界上的风险
计算风险是第一步
缓解风险
专家的角色，科学里没有金色降落伞
超级预测
12 一切都是概率
科学的不确定性
测量的客观性
走运的粒子物理学家
大型强子对撞机的全新可能性
13 进入大型强子对撞机
一般原理
超环面仪器与紧凑子线圈探测器
三个跟踪器
电磁量能器
强子量能器
子探测器，发现有趣的碰撞
端帽
磁铁
计算
14 鉴定粒子
发现轻子
发现强子
发现弱相互作用载体
第四部分 寻找上帝粒子
15 真、美与其他科学错觉
美
看起来很好
科学中的美
美的标准并不唯一
16 希格斯玻色子，宇宙万物为何产生
希格斯机制，给出基本粒子质量的唯一方法
实验证据的搜寻
希格斯区，对撞足够多的质子
为什么引力如此弱？
17 谁才是世界的下一个顶级模型？
模型一：超对称
模型二：技术色理论
模型三：额外维度
模型四：大尺度的额外维度与等级
模型五：弯曲的额外维度
回归，等待新世界的出现
18 自下而上还是自上而下
弦理论
景观
重归实地
第五部分 缩放宇宙，让我们极目远眺
19 内外翻转
宇宙之旅
大爆炸：从小到大的演变
20 君之须弥，我之芥子
宇宙学暴胀理论
暗黑之心
能量、宇宙物质与暗物质谜题
21 暗黑世界的来访者
透明物质
大型强子对撞机中的暗物质
直接测量暗物质的实验
间接测量暗物质的实验
第六部分 宇宙的探索仍在继续
22 海阔天空与脚踏实地
另类才能
一沙一世界
结 语 寻路宇宙边缘
致 谢
注 释
译者后记
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| 內容試閱：
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[中文版序]
宇宙的故事
得知我的三本书将在中国出版，我感到十分兴奋。不论在理论物理学还是在实验物理学的舞台上，中国都在扮演着日益重要的角色。
我有一些优秀的中国学生以及博士后，而且我也发现，近年来在中国这片土地上，人们对我研究方向的兴趣正在不断增长。不仅如此，中国的实验物理学也在近期取得了一些重要成果。例如，在大亚湾中微子实验室中对最轻、最重中微子混合的振荡测量，其结果震惊了世人，而且它比人们的预期早了至少一年。现有的暗物质探测器，包括PandaX与CDEX，标定了一些重要的能量范围，并且仍在不断探索，以揭示神秘的暗物质粒子的本质。展望未来，计划在中国建造的最大型的对撞机至关重要，它将成为国际主要的粒子物理学实验装置，并能够胜任探索超越已知领域的重任。
作为一位理论物理学家，我的研究领域涉猎甚广，小到物质的内部结构，大到宇宙、空间的本质。这些研究令人兴奋，然而又很难向他人解释清楚在没有对应语境的情况下更难说清。这三本书给了我一次机会，不仅可以向世人解释我的研究，还可以同时解释作为我研究基础的量子力学、相对论、粒子物理学与天体物理学等物理学知识。我将乐于讲述一些展现这些领域中研究前沿的宏大故事。
《叩响天堂之门》一书，解释了科学的本质，并强调了尺度的重要性，也即如何在基本粒子、原子、普通物质或是宇宙的尺度上思考科学问题。《叩响天堂之门》一书也探索了科学的发展历程、什么是对与错，以及创造力在科学发展中的意义。在这本书中，我还预测了大型强子对撞机（LHC）上的物理结果。大型强子对撞机是建造在日内瓦附近的大型加速器，能让高能质子对撞，以产生新的粒子与新的相互作用，它可以用来研究人类之前所不能及的更小尺度。这本书解释了大型强子对撞机如何运作，以及在这一实验中，科学家正在研究什么以及他们未来将要研究什么。
《弯曲的旅行》一书讲述了我对空间中可能存在的卷曲的额外维度的研究额外维度是在我们容易观察到的三个维度（左- 右、前- 后、上- 下）之外的某个维度。额外维度可能具有重要意义，它将解释基本粒子的质量，并为它们之间的相互作用引入新的理论可能性。这些卷曲也将容许空间具有一个无穷大的额外维度，它将与我们观测到的一切事物相容。为了讲述这个故事，我回顾了前沿研究中的量子力学、相对论、粒子物理学的基础（既有理论，也有实验），还回顾了弦理论。在这本书中，我会讲述我们是如何把所有研究领域联系在一起，我们是如何得到了这一切，以及我们已经走到了哪一步的大故事。
《暗物质与恐龙》一书，既向外审视宇宙的宏大图景，又向内一窥物质的内部结构。它解释了暗物质的本质及其在宇宙演化中扮演的角色暗物质是宇宙中捉摸不定的物质，只与引力而不与光相互作用。《暗物质与恐龙》一书也强调了物质的基本性质与我们今日所见的地球、宇宙之间的联系。这本书的内容不仅涵盖了宇宙学，还涉及星系、太阳系和地球之间的相互作用，及其与周边环境的联系。在这一旅程中，我还将解释我对暗物质的新理念：暗物质可能包含了某个小组分，这个组分通过自身的媒介物质光进行相互作用，而普通物质不与之相互作用。这可能会产生激动人心的结果，包括在银河系平面上，暗物质盘将形成，其引力效应可能导致巨大的流星体撞击地球，从而最终导致恐龙的灭绝。
《叩响天堂之门》《弯曲的旅行》《暗物质与恐龙》三本书包含了粒子物理学的广阔思想领域，是对我的研究以及更宽泛的粒子物理学和宇宙学的一个简述。这三本书把许多新颖且多元的理念与科学领域结合在一起，给出了对今日科学家工作状态的一个感性认知。
在完成《暗物质与恐龙》这本书之后，我已继续投身于对暗物质的研究中。在许多已有研究的基础上，暗物质已经是一个比较成熟的研究主题了。我们在实验上有了许多直接的结果，也开始着手于更好地理解用来探索宇宙的天文望远镜、人造卫星是如何阐明
暗物质是什么这一问题。同时，理论也在不断发展，人们已经超越了对暗物质粒子非常狭隘的假设，并对暗物质如何相互作用有了更深刻的想法。我正在思考关于暗物质粒子全部带电（而不只是一小部分带电）的可能性，并自问这一假设可能导出什么结果。现有的研究忽视了某些使这个假设可行的重要结果，或许这可能只是因为：暗物质着实不像粒子物理学家之前所假设的那么无趣。
理解暗物质这种神秘物质的本质，是一个非常令人兴奋的研究主题，毕竟它占据了全部物质能量的85%。我希望中国的读者能享受这一旅程：跟随我一起探索我们是由什么组成的，宇宙中的相互作用是如何发生的，以及我们这些科学家是如何研究宇宙问题的。我确信，你们将会从中学到许多新知识，同时又能提出属于自己的问题和观点。
[精彩样章-推荐序]
发现的激情
陈学雷
国家杰出青年科学基金获得者
国家天文台研究员及宇宙暗物质与暗能量研究团组首席科学家
拿到这套书的样章，让我想起20 多年前（1993年），我作为一名物理学研究生，参加了由李政道先生创办的中国高等科学技术中心组织的一个国际物理学会议。会议日程上列出的报告中有几位大名鼎鼎的学者，他们的名字，我们在粒子物理学教科书中早已熟悉。但当时还有一个我不很熟悉的名字Lisa Randall，而且在日程中排在十分显著的位置。会议开始后，我见到了她： 一位面容美丽、身材苗条的女子。她看上去似乎比我大不了几岁，却十分高冷。而且，我听说她酷爱攀岩。然而在会议中，无论是演讲、问答还是讨论，她都显得学识渊博、机敏睿智、充满自信，与那些年龄、资历都老得多的学者辩论时，完全不落下风，成为会议的中心人物之一。这完全打破了我那时对女性物理学家的错误刻板印象。诚然，我从小遇到过很多成绩比我更优秀的女同学，但也许是因为女孩子们的谦让、文静和不好争辩，总让我怀疑她们不过是比我更用功、更擅长作业和考试而已。对于她们是否能深刻地思索或者作出创造性的发现，我内心总有一点儿怀疑。在物理学发展史上，女性物理学家，特别是理论物理学家，也确实屈指可数。然而，站在我面前的就是一位活生生的杰出的女性物理学家，这证明之前我错了。当然，自那之后，我有幸遇到过很多优秀的女性物理学家，其中也包括丽莎兰道尔教授的一位中国女弟子苏淑芳博士。她们都向我证明了，女性在物理学或者其他科学研究中，完全可以取得毫不逊色于男性的成就。
兰道尔教授先后在麻省理工学院、普林斯顿大学、哈佛大学这几所世界最著名的大学担任理论物理学教授，并一直在进行着最前沿的科学研究。她有许多卓越的成就，其中最著名的是她与桑卓姆合作提出的额外维度模型。在这个模型中，我们所熟知的三维空间只是高维空间中的膜（参见《弯曲的旅行》一书）。兰道尔教授的这套科普书系，介绍了物理学家是如何研究、探索宇宙之谜的。《叩响天堂之门》一书不仅介绍了大型强子对撞机所进行的研究的意义，也用科学的道理和事实，澄清了人们对科学的各种误解；《弯曲的旅行》一书，重点是对高维空间的探索；《暗物质与恐龙》一书则介绍了作者提出的一个特别的暗物质模型，并就此提出了一种关于恐龙灭绝的有趣假说，借此又阐述了从宇宙起源到暗物质、从太阳系演化到恐龙等多方面的知识。所有这些著作的共同特点是，作者并不满足于仅仅介绍那些已经被广泛接受的科学知识，而是着重展示科学家现在正在进行的猜想和探索，当然也清楚地说明了哪些仍仅仅是猜想和假说。这些猜想也许未必都正确，其中许多可能也会被未来的实验和观测所否定。但是，对这些内容的介绍更可以使读者真切地欣赏到科学研究的丰富多彩和趣味，体验到科学家们在构造假说、探索未知、获得新发现时所体验的激情。
我相信，想了解科学探索前沿的读者一定会享受阅读这套书带来的乐趣。我也特别希望，这些书能鼓励那些喜爱科学、希望未来从事科学研究的女孩子们。
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