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第一章　中国古代天文学 1

一、天地模型的探索 3

二、关于天象的认识 12

三、天文历法的制订 17

第二章　古希腊天文学 19

一、古希腊早期的天文学 20

二、毕达哥拉斯学派的天文学 24

三、亚里士多德的地心说 27

四、阿利斯塔克的日心说 32

五、托勒密的地心宇宙模型 34

第三章　哥白尼 37

一、哥白尼日心说的历史背景 38

二、哥白尼的研究方法 41

三、哥白尼日心说的基本内容 43

第四章　开普勒 45

一、布鲁诺 46

二、第谷 47

三、开普勒行星运动三定律 49

四、开普勒的研究方法 52

第五章　伽利略 55

一、用望远镜观察天体 56

二、用力学捍卫哥白尼学说 58

三、伽利略的力学研究 62

第六章　牛顿 67

一、从人手之力到自然之力 68

二、牛顿的动力学研究 71

三、牛顿的万有引力研究 72

四、牛顿的绝对时空观 76

五、牛顿的光学研究 77

六、牛顿力学的验证 79

第七章　从燃素说到氧化学说 85

一、斯塔尔的燃素说 86

二、布莱克与卡文迪什的发现 89

三、舍勒与普里斯特列的实验 91

四、拉瓦锡的氧化学说 95

五、对水的组成的认识 99

第八章　从热素说到热动说 103

一、热素说的基本观点 104

二、伦福德、戴维的实验 105

三、焦耳的热功当量 107

第九章　能量守恒与转化学说 109

一、用物力取代体力 110

二、永动机幻想的破灭 111

三、迈尔 112

四、赫尔姆霍茨 113

第十章　热力学 117

一、热机的应用 118

二、卡诺 119

三、热力学三定律 120

四、熵的概念 121

第十一章　电磁学 125

一、佛兰克林 126

二、吉尔伯特与库仑 127

三、奥斯特 128

四、安培 128

五、法拉第 129

六、麦克斯韦 133

七、赫兹 135

第十二章　19世纪化学的三大成就 137

一、道尔顿的化学原子论 138

二、味勒人工合成尿素的实验 141

三、门捷列夫的化学元素周期律 143

四、惰性气体的发现 146

第十三章　银河系与河外星系的研究 149

一、超出太阳系 150

二、银河系概念的确立 156

三、宇宙岛之争 157

第十四章　近代地质学的三次大争论 163

一、化石本质的争论 164

二、水成论与火成论的争论 165

三、居维叶的地质激变论 168

四、赖尔的地质渐变论 171

第十五章　早期的生物进化论 177

一、亚里士多德的积微渐进论 178

二、林奈的物种不变论 179

三、预成论 180

四、沃尔夫、贝尔的发育论 182

五、布丰的原始类型 183

六、圣提雷尔的统一图案 184

七、居维叶的器官相关律 185

八、拉马克的用进废退论 187

第十六章　达尔文的物种进化论 191

一、贝格尔舰环球考察 192

二、人工选择的考察 195

三、功利主义选择观 196

四、自然选择学说 198

五、《物种起源》的写作与出版 201

六、人类的起源 203

第十七章　生命起源的探讨 207

一、自生论 208

二、微生物的发现 209

三、巴斯德的胚种论 212

第十八章　细胞学说 215

一、细胞的发现 216

二、施莱顿与施旺 217

三、微尔肖 219

第十九章　近代遗传学研究 221

一、孟德尔遗传定律 222

二、遗传物质的探索 225

第二十章　分子生物学的发展 229

一、孟德尔定律的重新发现 230

二、摩尔根的基因理论 231

三、核酸结构与功能的认识 233

四、DNA双螺旋模型的提出 235

五、遗传密码的破译 237

六、人工生命研究 239

第二十一章　从大陆漂移说到板块构造学说 245

一、魏格纳的大陆漂移说 246

二、古地磁学研究 249

三、地幔对流说 250

四、海底扩张说 251

五、板块构造学说 252

第二十二章　狭义相对论 255

一、牛顿力学与电磁学的冲突 256

二、爱因斯坦的思想境界 260

三、狭义相对论的两个假设 264

四、时空测量的相对性 265

五、质能关系式 268

第二十三章　广义相对论 273

一、等效原理 274

二、光线的弯曲 276

三、空间的弯曲 277

四、惯性系与非惯性系的统一 279

五、新的引力理论 280

六、对相对论的歌颂与攻击 281

第二十四章　现代宇宙学 285

一、爱因斯坦的有限无边宇宙模型 286

二、弗里德曼的宇宙模型 289

三、哈勃定律 291

四、宇宙学原理 292

五、宇宙大爆炸模型 294

六、稳恒态宇宙模型 297

七、暗物质的探讨 299

第二十五章　原子结构与基本粒子研究 301

一、放射线与放射性元素的发现 302

二、电子的发现 305

三、卢瑟福原子模型 307

四、质子与中子的发现 309

五、汤川秀树的介子理论 311

六、狄拉克的反粒子理论 313

七、夸克模型 317

第二十六章　量子力学的发展 323

一、普朗克的能量子 324

二、爱因斯坦的光量子 327

三、玻尔的氢原子模型 331

四、德布洛依的物质波 333

五、量子力学的诞生 336

六、玻恩的统计解释 338

七、海森伯的测不准原理 341

八、玻尔的互补原理 343

九、爱因斯坦与哥本哈根学派的争论 344

十、薛定谔之猫 346

第二十七章　弦理论 351

一、多维空间的构想 353

二、弦理论的发展过程 355

三、弦理论的基本观点 360

四、对弦理论的不同评价 362

第二十八章　霍金 365

一、黑洞研究的历史 367

二、霍金的黑洞研究 369

三、霍金的膜理论 371

四、虫洞与时间旅行 372

后记 380