Julien+Lesgourgues等

著名的中微子之父Pauli，對于他為了拯救β衰變中的能量守恒而引入中微子的建議，說過這樣一句名言：“我做過的一件沒有任何一位理論物理學(xué)家曾經(jīng)做過的事，是我提出了一種絕不可能由實驗證實的東西——中微子?！边@或許是唯一的一次Pauli說錯了的話。就在他說了這句話的三十多年之后，中微子就被實驗物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了。

從那時開始，人們知道了關(guān)于中微子的很多東西。對中微子性質(zhì)新的理解總會使人們對于整個基本相互作用領(lǐng)域帶來更為深刻的認識，從費米最早的簡化模型的嘗試直到今天標準模型的建立，中微子的許多信息從加速器、反應(yīng)堆，以及后來從太陽系和大氣環(huán)境實驗研究中大量地積累起來。而今已經(jīng)明確地認識到中微子只有三種，它們具有極其微小的質(zhì)量，而且通過振蕩彼此轉(zhuǎn)換。

近年來中微子物理的突破性進展主要來自天體物理。特別是人們發(fā)現(xiàn)中微子在宇宙膨脹中不僅作為一個旁觀者，而且通過它們與其他粒子的弱相互作用，以及它們之間的引力，對于宇宙演化有著很多重要的影響。這意味著人們可以從宇宙膨脹歷史的研究，對于不同能量和時空標度的中微子的性質(zhì)提供約束。而檢驗中微子性質(zhì)的巨大舞臺就是通常所說的中微子宇宙學(xué)。它是一個多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，是理論與實驗粒子物理學(xué)家、天體物理學(xué)家和宇宙學(xué)家研究的交匯點，在這個迷人的領(lǐng)域中，不同背景的專家們找到了共同語言。實際上它已經(jīng)形成了天體物理學(xué)的一個活躍的分支。如果說20年前，中微子宇宙學(xué)還處于早期階段，理論家們還只能滿足于數(shù)量級的估算，今天的情況已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。當前的觀測手段給出的結(jié)果要求細致得多的理論分析。

本書從中微子的方方面面對宇宙的歷史給出綜合介紹。作者們撰寫本書的指導(dǎo)原則是力求闡述所涉及中微子現(xiàn)象的主要物理思想，而不是羅列數(shù)不勝數(shù)的繁雜現(xiàn)象本身。在某種程度上本書主要的關(guān)注焦點是標準中微子宇宙學(xué)。

全書內(nèi)容分成7章：1.中微子物理基礎(chǔ)； 2.標準宇宙模型概覽；3.宇宙早期的中微子；4.MeV階段的中微子； 5.宇宙微波背景時代的中微子；6.最近的時代：中微子和結(jié)構(gòu)形成； 7.宇宙學(xué)中微子之今天。

作為宇宙學(xué)、天體物理學(xué)和粒子物理學(xué)之間的交叉學(xué)科，在這本自成一體的專著中，作者們把中微子在宇宙學(xué)中作用的各個方面匯集一起，從中微子物理基礎(chǔ)開始，清晰地闡述了標準宇宙學(xué)模型和膨脹宇宙中的統(tǒng)計力學(xué)，按照編年順序介紹從很早開始到今天中微子的歷史。這部新穎而豐富的著作無疑會引起在天體物理、宇宙學(xué)和粒子物理學(xué)領(lǐng)域從事理論或?qū)嶒炑芯康难芯可脱芯咳藛T極大的興趣，對于相關(guān)領(lǐng)域更廣泛的讀者，也是一部很有價值的參考書。

丁亦兵，教授

（中國科學(xué)院大學(xué)）

Ding Yibing， Professor

（University of CAS）endprint