Lederman-Leon-&-Teresi-Dick-Boska-czastka.pdf

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BOSKA CZĄSTKA
1
Leon Lederman,
Dick Teresi
BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi
pytanie?
Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz
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2
1.DRAMATIS PERSONAE ............................................................................................................6
2.Niewidoczna piłka nożna...............................................................................................................7
Jak działa Wszechświat? ..............................................................................................................8
Początki nauki ..............................................................................................................................8
Pochwycenie Leona......................................................................................................................9
Biblioteka materii.......................................................................................................................13
Kwarki i papież...........................................................................................................................13
Niewidzialna piłka......................................................................................................................14
Piramida nauk.............................................................................................................................16
Eksperymentatorzy i teoretycy: farmerzy, świnie i trufle..........................................................16
Ci, którzy nie dosypiali...............................................................................................................19
Ratunku, matematyka!................................................................................................................19
Wszechświat istnieje dopiero od 1018 sekund...........................................................................22
Opowieść o dwóch cząstkach i ostatecznej koszulce.................................................................22
Tajemniczy pan Higgs................................................................................................................24
Wieża i akcelerator.....................................................................................................................24
3.Pierwszy fizyk cząstek ................................................................................................................26
Późną nocą z Ledermanem........................................................................................................29
Patrząc w kalejdoskop................................................................................................................55
4.Interludium A: Opowieść o dwóch miastach...............................................................................57
5.Poszukiwania atomu: mechanicy ................................................................................................58
Galileusz, Zsa Zsa Gabor i ja......................................................................................................60
Kule i pochylnie..........................................................................................................................61
Piórko i grosik............................................................................................................................62
Prawda o wieży...........................................................................................................................64
Atomy Galileusza.......................................................................................................................65
Akceleratory i teleskopy.............................................................................................................66
Carl Sagan XVII wieku..............................................................................................................68
Człowiek bez nosa......................................................................................................................68
Mistyk wyjaśnia..........................................................................................................................71
Papież do Galileusza: spadaj......................................................................................................72
Słoneczna gąbka.........................................................................................................................73
Zarządca mennicy.......................................................................................................................74
Siła niech będzie z nami.............................................................................................................75
Ulubione F Isaaca.......................................................................................................................78
Co nas pcha do góry...................................................................................................................79
Tajemnica dwóch mas................................................................................................................81
Człowiek z dwoma umlautami...................................................................................................81
Wielki twórca syntez..................................................................................................................83
Kłopot z grawitacją.....................................................................................................................84
Isaac i jego atomy.......................................................................................................................85
Dziwne rzeczy............................................................................................................................86
Dalmatyński prorok....................................................................................................................88
6.Dalsze poszukiwania atomu: chemicy i elektrycy ......................................................................89
Człowiek, który odkrył 20 centymetrów niczego ......................................................................89
Ściskanie gazu............................................................................................................................90
Zabawa w nazwy........................................................................................................................91
3
Pelikan i balon............................................................................................................................92
Z powrotem do atomu.................................................................................................................94
Pasjans z pierwiastkami..............................................................................................................97
Elektryczne żaby.........................................................................................................................99
Tajemnica wiązania chemicznego: znowu cząstki...................................................................100
Szok w Kopenhadze.................................................................................................................101
Znowu déjŕ vu...........................................................................................................................102
Świece, silniki, dynama............................................................................................................102
Niech pole będzie z tobą...........................................................................................................104
Z prędkością światła.................................................................................................................106
Hertz na ratunek........................................................................................................................108
Magnes i kulka..........................................................................................................................110
Pora do domu?..........................................................................................................................111
Pierwsza prawdziwa cząstka.....................................................................................................112
7.Nagi atom ..................................................................................................................................117
Gdy tęcza już nie wystarcza.....................................................................................................119
Dowód rzeczowy nr 1: katastrofa w ultrafiolecie.....................................................................121
Dowód rzeczowy nr 2: zjawisko fotoelektryczne.....................................................................123
Dowód rzeczowy nr 3: kto lubi ciasto z rodzynkami?.............................................................125
Zmagania..................................................................................................................................129
Bohr: na skrzydłach motyla......................................................................................................130
Dwie minuty dla energii...........................................................................................................132
No więc?...................................................................................................................................133
Uchylenie rąbka tajemnicy.......................................................................................................135
Człowiek, który nie znał się na bateriach.................................................................................137
Fale materii i dama w willi.......................................................................................................138
Fala prawdopodobieństwa........................................................................................................139
Co to znaczy, czyli fizyka kroju i szycia..................................................................................141
Niespodzianka na górskim szczycie.........................................................................................143
Nieoznaczoność i inne rzeczy...................................................................................................144
Utrapienie z podwójną szczeliną..............................................................................................145
Newton kontra Schrödinger......................................................................................................147
Trzy rzeczy, które trzeba zapamiętać o mechanice kwantowej................................................149
8.Interludium B: Tańczący mistrzowie wiedzy tajemnej ...........................................................155
Pomruki rewolucji....................................................................................................................158
9.Akceleratory: one rozkwaszają atomy, nieprawdaż?.................................................................162
Czy Bogini stwarza to wszystko w miarę postępu naszych badań?.........................................164
Dlaczego aż tyle energii? .........................................................................................................164
Szczelina...................................................................................................................................166
Umasywniacz............................................................................................................................167
Katedra Moneta, czyli trzynaście sposobów widzenia protonu................................................168
Nowa materia: kilka przepisów................................................................................................171
Cząstki z próżni........................................................................................................................172
Wyścig......................................................................................................................................173
Wpływowa osobistość z Kalifornii...........................................................................................175
Wielka nauka i genius loci Kalifornii.......................................................................................177
Synchrotron: tyle okrążeń, ile chcesz.......................................................................................177
4
Ike i piony.................................................................................................................................179
Damy Beppa.............................................................................................................................180
Pierwsza wiązka zewnętrzna: przyjmujemy zakłady...............................................................181
Dygresja w stronę nauk społecznych: pochodzenie wielkiej nauki..........................................184
Z powrotem do maszyn: trzy przełomy technologiczne ..........................................................187
Czy większe jest lepsze?...........................................................................................................190
Czwarty przełom: nadprzewodnictwo......................................................................................190
Kowboj dyrektorem laboratorium............................................................................................192
Dzień z życia protonu...............................................................................................................193
Decyzje, decyzje: protony czy elektrony..................................................................................195
Zderzenie czołowe czy tarcza?.................................................................................................196
Wytwarzając antymaterię.........................................................................................................197
Zaglądanie do czarnej skrzynki: detektory...............................................................................200
Kłopoty z pęcherzykami...........................................................................................................202
Czego się dowiedzieliśmy: akceleratory i postęp w fizyce......................................................205
Trzy finały: wehikuł czasu, katedry i akcelerator na orbicie....................................................207
10.Interludium C: Jak w ciągu weekendu złamaliśmy parzystość i... odkryliśmy Boga.............211
Café Szanghaj...........................................................................................................................214
Eksperyment.............................................................................................................................218
11.A-tom! ....................................................................................................................................226
ODDZIAŁYWANIE ELEKTRYCZNE...................................................................................227
Cząstki wirtualne......................................................................................................................229
Osobisty magnetyzm mionu.....................................................................................................229
ODDZIAŁYWANIE SŁABE...................................................................................................232
Lekko złamana symetria, czyli skąd się wzięliśmy..................................................................234
Polowanie na małe neutralne....................................................................................................236
Wybuchowe równanie..............................................................................................................237
Zbrodnicza spółka i dwuneutrinowy eksperyment ..................................................................237
Brazylijskie zadłużenie, krótkie spódniczki i vice versa..........................................................242
ODDZIAŁYWANIE SILNE....................................................................................................244
Wołania kwarków.....................................................................................................................246
Zasady zachowania...................................................................................................................248
Niobowe jaja.............................................................................................................................249
„Rutherford” wraca..................................................................................................................250
Rewolucja Listopadowa............................................................................................................254
Poszukiwanie wybrzuszeń........................................................................................................255
Skąd to całe zamieszanie (i trochę kwaśnych winogron).........................................................259
Nagi powab...............................................................................................................................260
Trzecia generacja......................................................................................................................262
JESZCZE O ODDZIAŁYWANIU SŁABYM.........................................................................267
Pora na przyspieszenie oddechu...............................................................................................269
Znalezienie zet zero..................................................................................................................272
JESZCZE O ODDZIAŁYWANIU SILNYM: GLUONY.......................................................274
Koniec drogi.............................................................................................................................277
12.I wreszcie Boska Cząstka .......................................................................................................281
Wyjątki z agonii modelu standardowego.................................................................................282
Ukryta prostota: upojenie modelem standardowym.................................................................284
5
Model standardowy A. D. 1980................................................................................................285
Chimera unifikacji....................................................................................................................285
Cechowanie...............................................................................................................................287
Wytropić W .............................................................................................................................289
Carlo i goryl..............................................................................................................................290
Przejażdżka na numerze 29......................................................................................................291
Triumf.......................................................................................................................................293
Zwieńczenie modelu standardowego........................................................................................294
O co tu chodzi?.........................................................................................................................295
Poszukiwania kwarka t.............................................................................................................297
Model standardowy to chwiejna podstawa...............................................................................298
I wreszcie..................................................................................................................................300
Kryzys masowy........................................................................................................................302
Kryzys unitarności?..................................................................................................................304
Kryzys Higgsa..........................................................................................................................305
Dygresja o niczym....................................................................................................................307
Znaleźć Higgsa.........................................................................................................................308
Pustyniatron..............................................................................................................................309
Prezydent Reagan i superakcelerator: prawdziwa historia.......................................................310
13.Mikroprzestrzeń, makroprzestrzeń i czas przed początkiem czasu ........................................314
Mikroprzestrzeń/makroprzestrzeń............................................................................................315
Akcelerator z nieograniczonym budżetem...............................................................................318
Teorie takie i siakie...................................................................................................................319
GUT-y.......................................................................................................................................320
Susy..........................................................................................................................................322
Superstruny...............................................................................................................................323
Płaskość i ciemna materia.........................................................................................................324
Charlton, Golda i Guth.............................................................................................................325
Inflacja i cząstka skalarna.........................................................................................................326
Przed początkiem czasu............................................................................................................330
Powrót Greka............................................................................................................................331
Do widzenia..............................................................................................................................334
Koniec fizyki?...........................................................................................................................335
Obowiązkowe boskie zakończenie...........................................................................................336
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