钱思进

北京大学物理学院教授、博士生导师，欧洲核子研究中心（CERN）资深客座研究员，中国资深原子核物理学家。研究领域：实验高能粒子物理、网格计算在高能物理中的应用。从事高能粒子物理实验的研究和网格计算技术在高能物理（及其他学科）中的应用的研发。

向知大师课团队

“向知大师课”是贝湾教育推出的通识教育品牌，致力于共享优质教育资源。“向知大师课”邀请全球华人知名学者组成学术委员会，以“通识力”即人的核心能力为培养目标，联合全球知名的华人学者，设计了“万花筒”课程体系，共同精心打造“通识、易懂、严肃、广益”的课程，将学者们的认知框架、问题意识与学术成果，以形象直观的方式呈现，引导学习者感受学科经典与学术前沿。本书的内容即出于“向知大师课”前沿物理通识课系列。

《物质世界的本质是什么》是前沿权威物理学知识的白话版本，以高能物理、粒子物理、量子物理为主要内容，全面讲述了从几千年前古希腊的原子论到当今最先进的粒子物理标准模型的发展过程，叙述了科学家对物质世界本质的探索历史，以完善的知识体系，深入浅出地向读者普及关于原子、核能、夸克、玻色子等粒子物理学的科学概念和科学发现背后的科学家故事，是对中学物理学知识的良好补充和有益拓展。

本书人文性和科学性俱佳，不仅以欧洲核子中心为主介绍了前沿物理学研究的工作模式，还重点介绍了物理研究为人类做出的贡献、女性物理学家的成就、实验精神的重要性等知识，为读者普及正确的科学观念，激发读者对自然科学的好奇心，也能帮助初高中学生突破物理学科学习门槛。

粒子物理的每一次进步，都在重写人类对存在本质的认知——这趟从原子到夸克的溯源之旅，既是对微观界限的丈量，亦是对世界本质的追问。

——中国科学院院士、高能天体物理学家 李惕碚

第一章 原子的前世今生

002 从无穷大的宇宙到无穷小的微观世界

013 物质世界是由原子组成的：从“元素说”到” 原子论

028 原子里面到底有什么？电子的发现

040 物理学中的实验的重要性：为什么物理学需要实验？

050 原子里面还有什么？卢瑟福与原子核的发现

063 卢瑟福模型的问题与玻尔的答案

第二章 核物理的研究与应用

076 放射性现象与居里夫妇

088 撞碎原子核：质子和中子的发现

100 能量与质量：爱因斯坦质能方程

112 原子弹的制造与使用

126 原子能的另一面：可以造福人类的一种能源

138 可控核聚变的难点与可能实现的预期

150 核电站、核事故与核安全

第三章 粒子物理前沿

168 粒子物理学入门（一）：物质由什么构成的

181 粒子物理学入门（二）：物质之间的相互作用

193 粒子物理学入门（三）：物质之间的相互作用如何发生

208 包括反物质的更完整的粒子物理标准模型：成功与局限

225 基础研究如何推动人类社会的整体进步?

242 建造大型粒子加速器产生的其他重大作用

254 CERN的运作模式（民主管理与充分合作）

267 物理科学研究领域中的女性和其他少数群体

277 参考文献