本书是基于“纪念希格斯粒子发现10周年”科普报告会上的报告内容编写而成。书中详细介绍了宇宙的多层次结构，以及基本粒子与宇宙起源和演化之间的紧密联系。书中还阐述了粒子物理研究的背景、方法和特点，并介绍了集成尖端技术的粒子物理大科学装置及其精密测量技术。此外，本书简要描述了希格斯粒子（又称“上帝粒子”）的理论发展，该理论旨在解释构成世界的基本单元——基本粒子的质量起源。本书回顾了半个多世纪以来科学家在探索基本粒子、研究其特性方面所取得的成就，包括建立的基本粒子标准模型。同时，概述了近几十年来科学家在不同大科学装置的粒子加速器上寻找希格斯粒子的过程，强调了我国科研人员在希格斯粒子实验发现中的重要贡献。本书还展望了基于粒子加速器等大科学装置的未来发展前景及主要的物理目标。

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2005年获国家自然科学二等奖，2014年获何梁何利物理学奖。2012年入选美国物理学会会士。2013年入选中国科学院院士。

目录
第1章 希格斯粒子的发现和未来——质量、上帝粒子和宇宙/1
1.1 欧洲核子研究中心宣布发现希格斯粒子/2
1.2 宇宙多层次结构，自然界最基本的科学问题/4
1.3 物质由基本粒子构成/7
1.4 希格斯粒子和基本粒子的质量/9
1.5 寻找希格斯粒子/12
1.6 集世界最好于一身/19
1.7 中国的支持和中国科学家的贡献/21
1.8 新篇章，新征程/27
第2章 理论家眼中的希格斯粒子——为何被证实的希格斯机制值得一个诺贝尔奖/30
2.1 简介/31
2.2 希格斯机制/32
2.3 弱相互作用的简单回顾/37
2.4 非阿贝尔规范理论/41
2.5 弱相互作用与宇称不守恒/43
2.6 希格斯机制与电弱统一/44
2.7 启示/49
第3章 一花一世界，一叶一菩提——粒子物理学的研究背景和特点/52
3.1 物质的基本组成/53
3.2 基本粒子/55
3.3 粒子物理学/58
3.4 宇宙未解之谜/63
3.5 终极理论/65
第4章 所谓伊人，在水一方——希格斯粒子的理论背景与期待/68
4.1 理论物理的研究方向与历史发展/69
4.2 希格斯粒子与标准模型/72
4.3 标准模型与理论物理中的精确计算/80
4.4 超标准模型对理论物理的启发/87
4.5 未来展望/94
第5章 工欲善其事，必先利其器——大型且精密的实验探测/97
5.1 粒子物理实验探测的“武功秘籍”/98
5.2 玄微世界高能破/98
5.3 秘境通幽共天人/101
5.4 大道寻踪有重器/108
5.5 风花纷沓映红尘/112
5.6 飞皮纳微环相扣/116
5.7 沧海一粟始现身/119
第6章 千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮面——希格斯粒子的发现与未来展望/121
6.1 早期的希格斯玻色子寻找/122
6.2 希格斯玻色子的发现/127
6.3 希格斯玻色子的研究现状与未来展望/131
6.4 研究希格斯玻色子的未来大科学装置/139
附录 希格斯粒子发现10周年纪念活动集锦/142