基本粒子物理学在过去50年中取得了巨大的进步。人们已不再认为质子和介子是基本的了；夸克已取代了它们的地位。此外，已有可能将先前曾被认为是不相关的几种作用力统一起来。更令人惊讶的是，宇宙——可想象得到的最大物体的演化历史竟然可完全与能想象得到的最小尺度的问题交织在了一起。

《夸克--基本粒子物理前沿》由南部阳一郎所著，在本书中尽可能的精确、全面地来讲解它在之前50年中的发展及当时的认识，试着主要向读者呈现物理学家们在达到目前的知识所经历的思考过程，而不是惯常地陈列最新知识，希望能为对基本粒子物理发展有兴趣的年轻读者起到引导作用。

《夸克--基本粒子物理前沿》为诺贝尔物理学奖得主南部阳一郎于1985年出版的《Quarks： Frontiers in Elementary Particle Physics》一书的简体中文版。基本粒子物理的目标是发现和研究物质的基本构成成分——基本粒子的性质以及基本粒子间的相互作用。南部先生在《夸克--基本粒子物理前沿》中尽可能精确、全面地讲解基本粒子物理在20世纪30～80年代中的发展及当时人们的认识，主要向读者呈现物理学家们达到目前的知识所经历的思考过程，而不是惯常地陈列最新知识，希望能为对基本粒子物理发展有兴趣的年轻读者起到引导作用。

前言

第1章 什么是基本粒子

 1．1 一些可能尚没有答案的问题

 1．2 一些不变的东西

 1．3 那是真实的吗

第2章 夸克与轻子

 2．1 夸克——还没找到的、非同寻常的基本粒子

 2．2 重粒子、轻粒子与中间质量的粒子

 2．3 粒子有多大

 2．4 从散射实验中学到的东西

第3章 寻找夸克

 3．1 质子和中子的结构

 3．2 寻找具有分数电荷的粒子

第4章 各种加速器

 4．1 自然的奥妙——撞击越强，产生的共振越强

 4．2 加速器的工作原理

 4．3 对撞束——回击的威力

第5章 汤川理论的诞生

 5．1 由原子到原子核

 5．2 汤川的介子理论

 5．3 相对论量子力学

 5．4 导致“介子”的想法

 5．5 20世纪30年代

第6章 新粒子的出现

 6．1 库仑势和汤川势

 6．2 π介子

 6．3 由两种介子理论到缪子的发现

 6．4 V粒子激动人心地登场

 6．5 尝试各种办法

第7章 基本粒子的秩序和守恒定律

 7．1 盖尔曼一中野一西岛法则

 7．2 想法的关键

 7．3 强相互作用与同位旋守恒

 7．4 和核子的3—3共振

第8章 宇称与守恒律

 8．1 宇称是什么

 8．2 宇称不守恒

 8．3 CP破坏

 8．4 时间反演下所有的自然规律都不变吗

第9章 强子的复合模型

 9．1 由基本粒子能推出什么

 9．2 费米和杨的复合模型

 9．3 在基本粒子物理世界中的“基本”和“复合”

 9．4 坂田模型

第10章 夸克模型

 10．1 夸克模型和坂田模型有什么不同

 10．2 夸克模型中的重子

 10．3 所预言的Ω粒子的发现

第11章 夸克模型的演化

 11．1 夸克组成的复合物

 11．2 与原子核类比

 11．3 夸克有了色和味

 11．4 九夸克模型

 11．5 是否存在带色的强子

 11．6 夸克带整数电荷的可能性

 11．7 意外地出现了J／ψ粒子

第12章 粲及其追随者

 12．1 J／ψ显现出自然的深奥

 12．2 J／ψ粒子的“真正身份”

 12．3 第四种夸克c完成了夸克模型

 12．4 又一次被自然击败

 12．5 至少六种轻子及五种夸克

第13章 由弦连在一起的夸克

 13．1 一个悖论

 13．2 强子的弦模型

 13．3 什么是弦

第14章 什么是部分子

 14．1 强子是“软”的

 14．2 无限小的点粒子

 14．3 费恩曼的“部分子模型”

 14．4 与夸克模型的比较

第15章 朝永的重整化理论

 15．1粒子物理正忙于追逐“新现象”

 15．2量子电动力学

 15．3无限的“自能”

 15．4重整化理论——放弃一些东西的行动

第16章 QCD——量子色动力学

 16．1 由介子理论到色动力学

 16．2 什么是规范场

 16．3 色的动力学

 16．4 胶子——将夸克粘在一起的“胶”

 16．5 渐近自由

 16．6 威尔逊的“格点理论”

第17章 对称性的自发破缺

 17．1 什么叫对称性

 17．2 对称性自发破缺

 17．3 对称性自发破缺的遗迹

 17．4 超导性

 17．5 夸克质量的起源

第18章 弱相互作用的“倾斜”结构

 18．1 上帝的“错误”

 18．2 什么是弱相互作用

 18．3 弱相互作用的规律

 18．4 必定有一个“粲夸克”

第19章 温伯格一萨拉姆理论

 19．1 超越汤川介子理论

 19．2 W玻色子

 19．3 弱电统一

 19．4 与超导电性的比较

第20章 统一场论

 20．1 “三种力”的统一

 20．2 难以置信的能量——但并非完全荒唐可笑

 20．3 爱因斯坦没有完成的梦

 20．4 三种力的统一和粒子的统一

第21章 大统一的计划

 21．1 终极问题

 21．2 乔治一格拉肖统一理论

 21．3 还有在夸克和轻子下一层次的粒子吗

 21．4 一个令人惊奇的结论——所有的物质都是不稳定的

 21．5 粒子理论与宇宙学的汇合

 21．6 瞬间创造物质和宇宙的秘密

术语表

索引