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暗物质探寻科学意义及实验策略,介绍中国锦屏地下实验室研究。
内容简介
本书在介绍暗物质的来由,可能的候选者及其性质,探寻和研究暗物质的科学意义的基础上,着重描述寻找诡异暗物质粒子的实验方略;探测暗物质的基本原理和技术;前赴后继的探寻活动和所采用的庞大而又复杂探测装置或设备;实验探寻研究的进展,最新状况以及未来的前景;特别介绍了在我国锦屏大山中建设的世界上最深地下实验室-中国锦屏地下实验室CJPL和在实验室内正在进行的暗物质探测研究。
章节目录
封面页
书名页
版权页
内容简介
自序
前言
作者简介
目录
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
版权声明
寻找缺失的宇宙——暗物质是2017年由清华大学出版社出版,作者李金。
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