「冀書共賞」書評比賽入圍作品展示：一趟科學世界的人文精神旅行——評《中微子》

在第二十五個「世界讀書日」來臨之際，集團公司組織開展的「冀書共賞」書評比賽活動經過初評、復評，共有30篇優秀文章脫穎而出，進入微信平臺展示評比環節。

本次書評比賽得到了集團公司廣大編髮人員的熱情響應和積極參與。經過層層選拔，集團公司共收到各單位推薦的書評近200篇，這些書評圍繞冀國界書展開書寫，體現了作者對於圖書的獨到見解與剖析。

自4月17日起，這30篇入選書評會陸續在本微信平臺集中展示，接受廣大讀者的評判，並將根據評審組評審成就和各入圍作品瀏覽量，最終評出一、二、三等獎和優秀獎。

入圍書評賞析

一趟科學世界的人文精神旅行

——評《中微子》

文/胡占傑 河北科學技術出版社

20世紀20～30年代，物理學家們在研究放射性元素時發現有一部分能量「失蹤」了，具體來說就是在研究β衰變時（原子核中的中子發生衰變,變成一個質子和一個電子）發現衰變前後能量不等，能量損失了一部分。由於一部分能量莫名其妙地「失蹤」，這引起了科學家們的恐慌,人們甚至開始對能量守恒定律產生懷疑，難道支撐物理大廈的這一基本定律會就此崩塌？

書名：中微子

作者：張端明

出版單位：河北科學技術出版社

出版時間：2019年1月

定價：45.00元

科學家們想盡各種辦法也找不到「失蹤」的能量哪裡去了。在這個緊要關頭，1930年12月，奧地利物理學家泡利提出了一個假說，他認為：在放射性元素β衰變過程中，除了釋放出電子之外，同時還有另一種人們所不認識的新粒子「盜竊」帶走了一部分能量，因此出現了能量虧損。由於在這個過程中質量沒什麼損失，電荷數也沒有變化，因此，泡利認為這種粒子靜止質量為零、不帶電。泡利的假說很快得到了美籍義大利著名科學家費米的支持，人們好像找到了救命稻草，這才大大地松了一口氣。由於是中性不帶電的質量為零的微小粒子，因此，科學家們將這種粒子命名為「中微子」。

中子衰變成質子伴隨β射線和中微子的釋放

既然認定了它的存在，那接下來的工作，就是抓緊把這個能量「盜賊」找出來，為能量守恒定律平反。但讓人沒想到的是，為找到這個「盜賊」，科學家們想盡各種辦法，已經20多年過去了依然毫無進展。

在這20多年的時間裡，泡利假設的這個能量「盜賊」是否存在，越來越被人們懷疑 。直到1956年6月15日，在經過長達26年的等待後，美國科學家雷尼斯和柯萬最終確認了中微子的存在。中微子的發現不僅讓自然界最基本的能量守恒定律安然無恙，令人驚喜的是，它還揭示了宇宙中隱藏的驚天秘密。

我們從中學起就知道，宇宙中存在著電磁力和萬有引力。學過了原子核物理後我們又知道了強核力，強核力又稱強相互作用。強相互作用將原子核中的質子和中子緊緊結合在一起。而宇宙中還存在著第四種力，這第四種力就是弱相互作用，又稱弱核力。正是由於科學家們對中微子的深入研究，弱核力才呈現在了眾人面前，可以說，通過中微子人們發現了隱藏在宇宙最深處的秘密。

為什麼這麼說呢？科學家們研究發現，在亞原子粒子，也就是原子內部的粒子比如中子的放射性衰變，就是由弱相互作用引起的，在這個過程中，產生帶電的質子和電子，也就是說，電磁力與弱相互作用本質上是一回事，這就是弱電統一理論。

太陽之所以發光放熱，是因為太陽內部的氫原子發生核聚變產生了極高的溫度，而太陽內部核聚變的啟動也是由於弱相互作用引起的。而所有的這些弱相互作用都離不開中微子的參與。到了這裡你就會明白，沒有中微子的參與，太陽光就不會普照大地，我們現在看到的萬紫千紅的大自然就不會存在。可以看到小小的中微子在宇宙中有多麼重要了吧。

有中微子參與的太陽熱核反應

事情還遠遠沒有結束。一直以來物理學界有一條定律，稱之為宇稱守恒。宇稱守恒，通俗講就是，在宇宙中，對稱現象普遍存在。正如力有作用力和反作用力，電有正電和負電，磁鐵有南極和北極，還有我們日常生活中的左右對稱，自己照鏡子時的鏡像對稱等。可到了20世紀50年代，人們發現了一種粒子衰變時並不遵從宇稱守恒定律，科學家們稱之為：宇稱不守恒。而提出宇稱不守恒的科學家正是華裔科學家楊振寧和李政道，他們也因此獲得了1957年的諾貝爾物理學獎。

宇稱不守恒一經發現便轟動整個學術界，人們認為這是在物理學中發現的一個全新領域。人們溯本求源，發現中微子就是宇稱不守恒的根源之一。科學家們發現在自然界中，只存在左旋中微子，不存在右旋中微子，凡是與中微子有關的現象宇稱均不守恒。就連提出中微子假說的科學家泡利也調侃道：「我不相信上帝竟然會是一個左撇子！」看來，他竟不幸言中了。

實際上，大自然經常會給予我們對左或右的偏愛的例子。我們的心臟不是位於偏左側麼？接下來你就會看到宇稱不守恒對我們存在的宇宙有多麼的重要。

大家都知道，我們的世界是由物質組成的，包括我們人類本身也是由物質組成的，科學家們現在還發現宇宙中還存在反物質世界，物質遇到反物質就會「同歸於盡」，並最終轉化成能量。幸運的是，正是由於在極早期的宇宙大爆炸瞬間產生的物質粒子與反物質粒子在數量上的不對稱，我們的宇宙，包括所有的星系、太陽、地球，也包括我們自己，才由於這個不對稱而產生。而這個不對稱產生正是與中微子密切相幹。

從上面的講述我們可以看到，小到基本粒子，大到天體恒星，在宇宙中，中微子的作用無處不在。實際上，科學家們經過計算發現，太陽內部核反應產生大量的中微子，每秒鐘通過我們眼睛的中微子就數以十億計。每秒鐘會有1000萬億個來自太陽的中微子穿過每個人的身體，甚至在晚上，當你進入夢鄉時，太陽產生的中微子會同樣多地從地球的另一邊穿過地球再穿過你的身體。

也許你很好奇，中微子無處不在，那為何人們還遲遲找不到它們呢？原來呀，中微子不帶電，科學家們就不能像發現電子那樣用電極偏離法找到它們的運動軌跡；又由於中微子的弱相互作用，它們不與任何其他物質產生吸引，更不會產生蘋果掉地上那樣的萬有引力；又由於它們極其微小，它們小到在原子內部可以忽略不計，就像是在浩渺無垠的太陽系中放置了一個乒乓球一樣。到了這裡你就明白了，中微子有這樣一個極其獨特的本領：這就是它不論穿越地球還是太陽等簡直就像曠野行軍，如入無人之境，沒有任何阻礙。人們估算，它穿過1000億個地球，才可能跟其中的原子核碰撞一次。假如宇宙全部由實心鉛所構成，它們從宇宙的這一頭進去，從另一頭出來，也至多不過有5%的機會被「擋住」。無怪乎人們賜予它們一個佳號：幽靈粒子。

了無蹤影的中微子

人們對這種宇宙小幽靈的好奇甚至超出了科學界。中微子不僅是科學家們日思夜想數十年如一日孜孜以求的探索目標，甚至它們還成了詩人的歌詠對象。美國小說家約翰•阿普代克在《宇宙的時刻》中寫到：

中微子啊多麼小，

無電荷來無質量，

完全不受誰影響。

對它們

地球就像是個大笨球，

穿過它猶如散步，

像仆人來往客廳，

如日光透過玻璃。

從這首詩歌中我們可以感受到詩人對大自然的熱愛，對中微子的迷戀。實際上，河北科學技術出版社出版的原創科普圖書《中微子》的作者張端明教授在書中借用約翰•阿普代克的詩歌正是作者與詩人隔時空的共識，是張端明教授的心裡映照。

在《中微子》這本書中，張教授不但將中微子的探索發現歷程娓娓道來，而且熱情歌頌了科學家們大無畏的科學探索精神和蘊含在他們探索征程中充滿智慧的科學思想。讀完本書，讀者就像穿越時空，從極微觀世界到極大宏觀宇宙，瀏覽領略無數引人入勝的迷人風光，感受人類睿智的靈泉活水，處處陶醉在科學奇葩的淡淡幽香中，時時沐浴在人類探索宇宙中所表現的無所畏懼、百折不撓的大無畏精神的輝煌中。河北科學技術出版社出版的《中微子》一書填補了我國這一領域原創圖書的空白，是一本難得的科普佳作。

作者簡介

胡占傑，河北科學技術出版社科普編輯室主任，編審。策劃、組織、責編了大批社會效益、經濟效益俱佳的圖書。獲得了包括「第二屆中國出版政府獎提名獎」（2項）「第二屆‘三個一百’原創圖書工程獎」 「第十二屆中國圖書獎」 等國家級圖書獎和大批省級圖書獎。

評選規則

1

展示階段：每篇展示稿件記錄從刊登之日起7日內的瀏覽量；

2

終評階段：文章展示結束後，綜合評審組評審成就和各入圍作品瀏覽量，評出一、二、三等獎和優秀獎。評選結果在集團公司官微等平臺發布。

獎項設置

本次比賽將最終評出：一等獎2名、二等獎6名、三等獎10名、優秀獎12名。獲獎者將獲得榮譽證書和相應的獎品。

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