这是一位经验丰富的向导，他用清晰而简洁的笔触向我们展示了奇异的量子世界。

这是一本非常受人欢迎的书。福特是一位极具天赋的教师，他以浓厚的兴趣致力于向学生和普通大众阐明和传播科学。他的论述深刻透彻。并且善于将抽象晦涩的概念解释得通俗易懂。

《量子世界》将原子、原子核以及基本粒子的奇特规律精彩地呈现在我们面前，展示了亚原子世界的盎然意趣和物理学研究领域的勃勃生机。

作者福特以浓厚的兴趣致力于向学生和普通大众阐明和传播科学。他的论述深刻透彻，并且善于将抽象晦涩的概念解释得通俗易懂。

致谢

第一章 表面之下

第二章 小到多小？快到多快？

第三章 结识轻子

第四章 庞大家族的其他成员

第五章 量子团

第六章 量子跃迁

第七章 群居粒子和反群居粒子

第八章 持之以恒

第九章 波和粒子

第十章 改写极限

附录A 测量值及数值

附录B 粒子

附录C 金牌榜

后记

这些赫赫有名的“伟大思想”正是本书的核心内容。我们将以亚原子粒子为例帮助大家理解这些重要的思想。粒子(从某种程度上讲也包括整个原子)受那些有关极小和极速的定律影响最显著的物质。

应该指出的是，在量子物理中，要想把是什么(比如粒子)和发生了什么(即定律)区分开来并不容易。在20世纪之前，经典物理已经发展了三个世纪，是什么与发生了什么之间的区分是非常清晰的。例如，地球(是什么)按照力和运动定律围绕太阳作轨道运动(即发生了什么)。至于地球由什么组成、地球上是否存在着生物、地球上的火山岩浆是在喷发还是在休眠等等这些特点，对于地球围绕太阳的运动规律则毫无影响。再举个例子，一个振动中的电子将产生电磁辐射，而这辐射根本“不关心”电荷的携带者是电子、质子还是电离态原子，抑或是乒乓球，它只“知道”某种带电体正在以某种方式振动，但并不“知道”也并不需要“知道”到底是什么东西在振动。振动物体的种类(是什么)对发射出的辐射(发生了什么)毫无影响。

但是对于粒子，事情就没这么简单了。粒子是什么和它们如何运动是纠结在一起的，这正是亚原子世界的全部奇妙所在。因此，在今后的章节中，凡是粒子性质与粒子行为互相纠结之时，都将是您(以及我)不得不小心处理之处。

我们暂且不去探究亚原子世界为何如此奇妙，如此不可思议和令人惊奇，问题在于那些有关极微小和极高速领域的定律为何与常识如此截然不同？它们何以将我们的思维扩展到了极限？它们的奇妙无法预期。经典物理学家们(处在1900年之前的物理学家)曾想当然地认为，那些来自于我们周围世界以及我们所能感知的世界的普通概念，也会作为知识的积累而继续适用于自然界中那些超出我们感知范畴以外的领域——小到无法触及，快到转瞬即逝。另一方面，那些经典科学家们也没有办法去了解这些规则是否还将保持不变。那么他们如何确定——或者说我们任何一个人如何确定——这些源于普通观察的“常识”是否还适合于对那些我们看不见、听不到、摸不着的现象进行解释？

事实上，过去百年的物理学发展已经告诉我们，常识对于新知识领域的引导作用微乎其微。没有人能够预知结果，但人们也不必因此而感到惊讶。日常的经验形成了我们对于物质、运动以及时空的看法。常识告诉我们，固体是坚固的；所有精确的钟表都是保持同步的；物质碰撞前后的质量是保持不变的；自然界是可预测的。也就是说，只要我们输入足够精确的信息就能得到可靠的预测结果。但是当科学延伸到日常经验范畴之外时——例如进入亚原子世界——发现事情就截然不同了。固体物质大部分是中空的；时间是相对的；质量在碰撞前后将会获得或失去；并且无论输入多么完备的信息，其结果都是不确定的。

为什么会这样？我们不知道原因。常识本应延伸到我们的感知范围之外，但实际上却没有。这说明我们基于直接感知的日常世界观是有限的。我们只能重复资深电视新闻主持人沃尔特·克朗凯特的一句话：“事实就是如此。”你或许会着迷，或许会困惑，或许会迷惘，但你不该感到惊讶。

在我50岁那年，也就是1976年，已知的亚原子粒子已经达到数百，其中不少在20世纪30年代已被发现。20世纪40年代发现了更多的亚原子粒子，到五六十年代，亚原子粒子的发现更如潮涌。物理学家们已经不再把这些粒子称之为“基本粒子”或“基础粒子”，因为已有太多粒子被如此称呼。不过随着粒子数量逐渐失控，物理学家们也逐渐提出了简化方案，似乎只有屈指可数的少数粒子才是真正的基本粒子(包括人们至今仍无法直接看到的夸克)。大部分已知的粒子，包括我们的老朋友质子都是可分的——也就是说，是由基本粒子组合构成的。P4-5

这是一位经验丰富的向导，他用清晰而简洁的笔触向我们展示了奇异的量子世界。

——巴洛 《自然界中的常数》的作者

这是一本非常受人欢迎的书。福特是一位极具天赋的教师。他以浓厚的兴趣致力于向学生和普通大众阐明和传播科学。他的论述深刻透彻。并且善于将抽象晦涩的概念解释得通俗易懂。

——莱德曼 1988年诺贝尔物理学奖获得者