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During the 20th century, scientists discovered what the Universe is made of; as the 21st century begins, they are preparing experiments to find out how it came to be like this. This great adventure, which will involve a metaphorical journey back in time to within a billionth of a second of the Big Bang, is the latest stage in the quest to understand the nature of the matter that makes our Universe and the forces that govern it. The Particle Odyssey takes the reader on a spectacularly illustrated journey to the heart of matter. In clear, non-technical language the authors describe the key experiments and fundamental discoveries which have led to our current understanding of the origins and nature of the material universe. In this fascinating book, you will find individual 'portraits' of all the major subatomic particles, from the electron to the top quark. The authors describe the history of experimental particle physics: its origins in the discovery of X-rays in 1895; the dissection of the atom by Rutherford and others; the unexpected revelations of the cosmic rays; the explosion of new particles in the 1950s and 60s; the discovery of quarks and the rise of the 'standard model' in the last part of the 20th century. And they also look at the great challenges that face physicists today—where did antimatter go? what is dark matter? can there be a theory of everything?—and the experiments they are devising to explore them. The Particle Odyssey brings together and presents with style over 100 of the best images of particle 'events': mysterious, abstract, beautiful pictures of the tracks of subatomic particles as they speed, curve, dance, or explode through cloud and bubble chambers, stacks of photographic emulsion, and the giant multi-element detectors of modern experiments. Here are spiralling electrons, the tell-tale 'vees' of strange particles, matter and antimatter born from raw energy, energetic jets of particles spraying out from the decay points of quarks and gluons. A further 250 pictures, many taken specially for this book, illustrate the laboratories, experiments, and personalities of over a century of particle physics. This superb book is a testament to the work of 'big' science and one of the great detective stories of our age.
Der Band lädt Leser ein, die Teilchenphysik mit den Augen eines Insiders zu betrachten, dadurch bieten sich neue Einblicke in die Welt der Teilchen und ihrer Wechselwirkungen. Aufschlussreich und unterhaltsam thematisieren die Autoren die Geschichte des Large Hadron Collider (LHC) und erläutern die mit dem LHC verknüpften wissenschaftlichen Fragen: Existiert das mysteriöse Higgs-Teilchen wirklich? Erstreckt sich der Raum in zusätzliche Dimensionen? Das Buch verhilft dazu, die Entdeckungen der kommenden Jahre mitzuverfolgen und nachzuvollziehen.
Antimatter explores a strange mirror world, where particles have identical yet opposite properties to those that make up the familiar matter we encounter everyday; where left becomes right, positive becomes negative; and where, should matter and antimatter meet, the two annihilate in a blinding flash of energy that makes even thermonuclear explosions look feeble by comparison. It is an idea long beloved of science-fiction stories - but here, renowned science writer Frank Close shows that the reality of antimatter is even more fascinating than the fiction itself. We know that once, antimatter and matter existed in perfect counterbalance, and that antimatter then perpetrated a vanishing act on a cosmic scale that remains one of the greatest mysteries of the universe. Today, antimatter does not exist normally, at least on Earth, but we know that it is real for scientists are now able to make small pieces of it in particle accelerators, such as that at CERN in Geneva. Looking at the remarkable prediction of antimatter and how it grew from the meeting point of relativity and quantum theory in the early 20th century, at the discovery of the first antiparticles, at cosmic rays, annihilation, antimatter bombs, and antiworlds, Close separates the facts from the fiction about antimatter, and explains how its existence can give us profound clues about the origins and structure of the universe.
Genesis Im Anfang w ar Leere: „Finsternis lag über der Ur ut“. Dann kam es zu einem gewaltigen Energieausbruch: „Es werde Licht. Und es wurde Licht.“ Woher diese Energie kam, weiß ich nicht. Bekannt ist jedoc h, was anschließend geschah: Die Energie kondensierte zu Materie und ihrem geheimn- vollen Spiegelbild – der Antimaterie – in vollkommen gl- chen Mengen. Gewöhnliche Materie ist uns vertraut; aus ihr bestehen Luft und Erde und die Lebewesen. Doch ihr getreues, in allen Erscheinungen identisches Spiegelbild, das erst im Inneren der Atome seine „verkehrte“ Natur offenbart, ist uns mehr als fremd. Es ist die Antimaterie, die Antithese zur Materie. Antimaterie gibt es heute nicht in größeren Mengen, zumindest nicht auf der Erde. Der Grund für ihr V- schwinden gehört zu den unerklärten Geheimnissen des Universums. Wir wissen aber, dass Antimaterie existiert, denn sie konnte in physikalischen Experimenten in win- gen Mengen hergestellt werden. Antimaterie zerstört jede gewöhnliche Materie, mit der sie in Berührung kommt, in einem grellen Blitz. Die seit XII Vorwort Milliarden von Jahren gebündelte Energie der Materie wird in einem solchen Augenblick explosionsartig frei- setzt. Antimaterie könnte die ideale Energiequelle werden, die Technologie des 21. Jahrhunderts. Doch ihre Fähigkeit zur absoluten Zerstörung könnte sie auch zu einer ulti- tiven Massenvernichtungswaffe machen.
Particle Physics provides a compelling introduction to the fundamental constituents of the universe. Beginning with a guide to what matter is made of and how it evolved, the author goes on to describe the techniques used to study it. He discusses quarks, electrons, and the neutrino, exotic matter, and antimatter. He also investigates the forces of nature, accelerators and detectors, and the future of particle physics.
Winner of the 2013 Royal Society Winton Prize for Science Books It was the universe’s most elusive particle, the linchpin for everything scientists dreamed up to explain how physics works. It had to be found. But projects as big as CERN’s Large Hadron Collider don’t happen without incredible risks – and occasional skullduggery. In the definitive account of this landmark event, Caltech physicist and acclaimed science writer Sean Carroll reveals the insights, rivalry, and wonder that fuelled the Higgs discovery, and takes us on a riveting and irresistible ride to the very edge of physics today.
Dies ist eine hervorragende Einführung in die Teilchenphysik und ebenso ein Repetitorium für Studenten im Prüfungssemester und für Lehrer an Gymnasien. Der Autor, der als Forscher wesentliche Entwicklungen der Teilchenphysik begleitet hat und der als herausragender Lehrer gilt, wählt die Geschichte der Teilchenphysik als roten Faden. Die Begriffe und die Theorien werden in großer Klarheit präsentiert, und die Experimente werden herangezogen, um Erfolg und Misserfolg auf dem Weg zum Standardmodell zu illustrieren. Der mathematische Apparat wird klein gehalten, so dass das Buch auch den interessierten Laien in seinen Bann ziehen wird.

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