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构建夸克一－粒子物理学的社会学史 Constructing Quarks: A Sociological History of Particle Physics

作者：[英] 安德鲁·皮克林 （Andrew Pickering） 著 王文浩 译

长沙：湖南科学技术出版社 ISBN: 978-7-5357-7000-4 开本：710×1000 1/16 389页 405千字 2012年7月第一版

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夸克概念只是理论发展过程中的一个组成部分，另一部分是规范理论，后者最终提供了理解夸克和轻子等相互作用的框架。

束、靶和探测器是高能物理实验中三个重要的组成部分。

理论家对此表现出一种社会精神分症的症状。一部分人拥护所谓“S矩阵”或“靴袢”理论，认为不存在真正的基本粒子；另一部分人则声称基本粒子是存在的，但并不是实验中观察到的这些粒子，而是夸克，所有强子都是由夸克组成的。这种敌对的立场通常被分别称为核民主和核贵族。在前者看来，所有粒子都是平等的；而对于后者，夸克享有特殊的本体地位。这两种意见在60年代占据着高能物理理论的主导地位。只有到70年代，随着新物理学的兴起，夸克方案才使得靴袢理论黯然。

在量子场论中，所有力的作用都是通过粒子交换来实现的：量子场论里不存在超距作用。

软散射实验和雷吉理论构成了旧物理学的两翼。

Synopsis

The book describes the history of the post-war conceptual development of elementary-particle physics in detail. It suggests that scientists are also social beings as well as active constructors of natural phenomena who engage in both experimental and theoretical practice.

内容简介

《构建夸克》作为物理学史的一部经典，详细描述了战后基本粒子物理学发展的历史。为了对科学知识的作用进行重新评估，安德鲁•皮克林提出，科学家不是大自然被动的观察者和报告者。相反，他们通过实验和理论实践的社会性共生互动，成为世界的积极创造者。

——摘自本书封底

About Andrew Pickering

A sociologist, philosopher and historian of science at the University of Exeter.

作者简介

埃克塞特大学社会学家、哲学家和科学历史学家。

英文版封面  English edition

安德鲁·皮克林 Andrew Pickering

目  录   Contents

第一部分

引论:高能物理前史及其资料的局限性

第1章 引论

第2章 人力资源与机器

2.1 高能物理共同体
2.2 高能物理实验:基础知识
2.3 加速器年表

第3章 旧物理学:高能物理,1945-1964

3.1 粒子暴增现象
3.2 守恒律和量子数:从自旋到八正法
3.3 量子场论
3.4 S 矩阵

第二部分

构建夸克与新物理学的建立:高能物理,1964-1974

第4章 夸克模型

4.1 夸克成因
4.2 组分夸克模型
4.3 夸克和流代数
4.4 夸克实在

第5章 标度无关性、硬散射和夸克-部分子模型

5.1 SLAC上的标度无关性
5.2 部分子模型
5.3 部分子、夸克和电子散射

5.4 中微子物理学
5.5 轻子对产生、电子-正电子湮灭和强子硬散射

第6章 规范理论、电弱统一与弱中性流

6.1 杨-米尔斯规范理论
6.2 电弱统一与对称性自发破缺
6.3 规范理论的重整化
6.4 电弱模型与弱中性流的发现
6.5 中性流与中子背景

第7章 量子色动力学:强相互作用的规范理论

7.1 从标度不变性到渐近自由
7.2 量子色动力学
7.3 量子色动力学的不足

第8章 1974年的高能物理学:发展状态

8.1 规范理论小结
8.2 一个时代的结束
8.3 三位过渡性人物的传记

第三部分

新物理学的建立:十一月革命及其他

第9章 粲数:撬动世界的杠杆

9.1 十一月革命
9.2 R 危机
9.3 新粒子
9.4 粲数
9.5 新世界

第10章 电弱相互作用的标准模型

10.1 更多的新夸克和轻子
10.2 变体的扼杀
10.3 标准模型的建立:社会性与概念性的统一

第11章 量子色动力学的实践

11.1 唯象的量子色动力学:综述
11.2 量子色动力学与质谱
11.3 量子色动力学与硬散射

第12章 规范理论与实验:1970-1990

12.1 实验趋势
12.2 理论化身
12.3 未来设想

第13章 大统一理论

13.1 大统一理论与高能物理学
13.2 大统一理论与宇宙学
13.3 大统一理论与质子衰变
13.4 规范理论至高无上

第14章 创造世界

14.1 实践的动态过程
14.2 传统与共生关系
14.3 不可通约性

文献目录

索引

本站简评

 Brief comment

这本书讲述的是高能物理的发展史，似乎第一部分和最后一章更能代表它的特色。因为作者并不想以科学理论为重点对象，而是像副标题中的描述，站在社会学角度审视科学和科学家。

许多理论研究需要实验支持，而大型实验设备的建造是一个复杂问题，已经大大超出了技术范畴，并且时常受经济制约，所以不能仅仅依靠科学界的努力，而要综合平衡社会力量。

在人力资源方面也会因研究的艰巨性自然而然形成共同体的组合，前提当然依赖于共同世界观，并且即使在客观理性的科学界仍然存在不同的主观倾向，尤其作者最后提到的观念之不可通约以及语境机会主义，已经是哲学高度上的障碍了。

在具体讲到夸克和规范理论时，作者过多深入到技术性的细枝末节，这些文字呈现给非专业人士，非但不能说明理论变迁的详细动因，反而可能让原本清晰的逻辑变得模糊。其实作者需要明确表达的，就是实践和理论之间的频繁交错是当今物理学研究必备的常态。

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