到世界頂尖實驗室CERN上粒子物理課：現場直擊‧彩色圖解，科學家教你看懂未來科研及太空探索的新物理

不斷探究最基本物質組成的物理學家，
不只是在追求無窮小的答案，也是在尋找宇宙生成的終極答案。

｜走出實驗室的科學家寶琳．甘儂（Pauline Gagnon），
以最簡明的科普語言，帶領讀者深入本世紀最重大、造價最高昂、規模最大的科學研究事件之一：2013年希格斯玻色子的發現。
跨越知識的門檻，
不再害怕物理的深奧難解，
不必去歐洲也能知悉最前沿的科研工程現況，
我們在實驗室裡也能解開好幾萬光年之外的宇宙大爆炸謎團。｜

全世界一百多國的粒子物理學家聚集在歐洲核子研究組織，花費十五年的時間連同數百位工程師、數千名技術人員打造位於地下300公尺、攝氏負200度以下、3800噸重且長達27公里的環狀軌道探測器，目標是為了尋找理論上應該存在、但尚未發現的希格斯玻色子、暗物質，探索大爆炸之後，宇宙的能量如何以「粒子」的形式形成「物質」，讓黑暗渾沌的宇宙變得可見。

粒子物理學家到底想做什麼呢？其實說穿了，就是想要理解世界的組成。我們所看到的摸到的東西，是由更小的元件組成。而這些元件又是由更小的基礎單位：原子所組成。那原子已經最小了嗎？Atom 這個詞被發明出來且被使用的時候，人們還沒有實際觀察他們的方法，所以 Atom 的語源其實已經帶有「最初的」、「不可分割」的意涵。不過隨著近代物理學家的努力，我們先推得目前已經被推翻的原子的行星模型：電子繞著由質子和中子組成的原子核旋轉。接著，我們從這些粒子的電荷、質量與其行為，首先提出假設：這些粒子乃是由更基本的粒子所組成。然後由於粒子加速對撞機的發明，我們終於能夠把這些粒子給「撞裂」開來，並且觀察到更細部的變化和運作方式。

在粒子物理的研究上，人們難免也會好奇何以需要在這種看不見的東西上面花下鉅資來做研究。實際上，在粒子物理學家的努力之下，我們可以這樣理解宇宙：我們所處的環境，與宇宙的某處，其實是建立在特定前提相當的條件下成立的。這也就是說，粒子在地球上被觀測到的行為，在宇宙的不知名遠方也會發生。因此，當我們在宇宙的觀察中，偵測到了特定的訊號時，由於我們在粒子物理上的研究成果，我們將有辦法理解宇宙發生了什麼事情。而這些理解，雖然短時間內乍看彷彿對於我們的生活沒有什麼影響，實際上，卻是在我們生活的邊際不斷往星球外擴增的同時，必須先行探勘的一門學問。

關於粒子物理學的熱門問題：
■　為什麼研究「上帝粒子」希格斯玻色子如此重要？ 
■　什麼是暗物質？大爆炸的時候應該產生同樣多的物質和反物質，但為什麼今天我們看到的宇宙是以物質呈現？
■　我們只能透過粒子衰變過程來察知粒子的存在，但這樣我們到底是在尋找衰變的能量還是在尋找最基本物質——粒子？
■　如果全速啟動一台超導環場探測器（ATLAS）一年，我們將會花費美國一間普通規模核能電廠1.5倍的電量，為什麼要花費昂貴代價只為探求遙不可及的宇宙問題？粒子物理的研究帶動了怎樣的科技研發，又為醫學、機械、能源領域帶來怎樣的新應用技術？
……

認識粒子物理學的基本知識和科學家的日常工作，
探索科學基礎研究將為歷史及未來生活帶來怎樣無限的可能，你將發現科幻小說中的世界級有可能成真！