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出版观点

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从金木水火土到原子

一、古代科学思维和儒、墨两家………………………………001

（一）抽象思维………………………………………………001

（二）脱离实践的“玄学”… ………………………………006

（三）物质“可分”与“不可分”… …………………………009

二、“数”和“量”使人类思维跨越……………………………019

（一）记数……………………………………………………020

（二）十八世纪前的数学……………………………………023

1. 代数… ……………………………………………023

2. 西方几何学的成就… ……………………………024

3. 印度数学成就… …………………………………026

4. 中国古代算学的主要成就… ……………………027

（三）数学符号和数学语言…………………………………033

（四）数学在现代科学技术上的应用………………………036

1. 数学在力学发展中应用… ………………………036

2. 微积分… …………………………………………037

三、实验成为检验真理的标准… ……………………………041

（一）天文观察………………………………………………042

（二）走出上帝的光环………………………………………051

四、现代科学体系的建立……………………………………059

（一）力学体系的建立………………………………………059

1. 牛顿的《自然哲学的数学原理》… ………………063

2. 十七、十八世纪“科学”的特征……………………065

（二）电磁和光………………………………………………067

1. 电磁感应和电磁波… ……………………………067

2. 光… ………………………………………………081

五、元素、原子和电子… ………………………………………095

（一）元素……………………………………………………095

1. 道家和炼丹术… …………………………………095

2. 元素和现代化学的建立… ………………………100

（二）原子和周期表…………………………………………107

1. 原子… ……………………………………………107

2. 元素周期表… ……………………………………113

（三）阴极射线 - 电子………………………………………119

1. 真空放电中的阴极射线，… ………………………119

2. 电子… ……………………………………………126

3. 电子荷质比（e/m）的测量…………………………128

4. 汤姆生提出的原子模型… ………………………137

六、X 射线和放射性……………………………………………138

（一）X 射线…………………………………………………138

1. X 射线的发现… …………………………………138

2. 原子的“标识 X 射线”… …………………………145

3. 惰性气体元素和填补元素周期表… ……………147

（二）放射性…………………………………………………155

1. 放射性元素… ……………………………………155

2. 放射性元素的蜕变… ……………………………163

3.α、β、γ 射线… …………………………………169

4. 同位素和原子的蜕变… …………………………170

七、原子结构和中子的发现… ………………………………177

（一）原子的有核模型………………………………………177
1. 原子对 α 粒子的散射… …………………………177

2. 原子的有核模型… ………………………………181

（二）中子……………………………………………………185

八、经典物理学危机……………………………………………194

（一）热辐射引起的矛盾……………………………………194

1. 黑体辐射… ………………………………………194

2. 能量量子化… ……………………………………198

（二）原子中电子的定态……………………………………201

1. 玻尔理论… ………………………………………201

2. 原子中的电子壳层… ……………………………207

3. 原子壳层建造… …………………………………217

九、原子核的裂变、聚变和核能的利用………………………219

（一）裂变与聚变……………………………………………219

1. 原子核的裂变… …………………………………219

2. 原子核聚变… ……………………………………224

（二）核武器…………………………………………………226

1. 原子弹… …………………………………………226

2. 氢弹… ……………………………………………229

（三）和平利用核能…………………………………………231

1. 核电站（利用原子核裂变产生热能发电的电站）231

2. 核安全… …………………………………………235

3. 核聚变发电（目前尚处于研究阶段）………………239

十、粒子和波……………………………………………………244

（一）谁是粒子谁是波………………………………………244

1. 光是粒子… ………………………………………244

2. 电子是粒子也是波… ……………………………250

（二）实验并未证明光与电子的波动性……………………251

（三）光是粒子的直接证明…………………………………253
（四）真存在波、粒二象性吗… ……………………………261

1. 物质波… …………………………………………261

2. 测不准关系… ……………………………………262

3. 量子力学的机率观… ……………………………266

十一、原子中的幽灵……………………………………………271

（一）量子幽灵………………………………………………271

（二）EPR 实验和哥本哈根诠释……………………………272

1.EPR 实验……………………………………………272

2. 哥本哈根诠释… …………………………………275

3. 量子叠加态（或叫纠缠态）和密钥分发… ………276

（三）经典物理学的又一个困难 - 光的部分反射…………278

十二、几率计算的“图形”方法… ……………………………281

（一）几率箭头与几率计算…………………………………283

（二）光是走直线吗…………………………………………289

十三、现代观点的原子结构… ………………………………296

（一）时—空观的发展………………………………………296

（二）在时—空舞台上的原子结构…………………………297

（三）正电子的实验发现……………………………………301

十四、原子核……………………………………………………304

（一）核子……………………………………………………304

（二）β 衰变和中微子………………………………………308

（三）基本粒子表……………………………………………310

十五、反物质和暗物质…………………………………………314

（一）反物质…………………………………………………314

1. 反粒子… …………………………………………314

2. 反物质引起的困惑… ……………………………315

3. 探测反物质… ……………………………………316

（二）暗物质…………………………………………………318

1. 暗物质是宇宙中最低层次的物质… ……………319

2. 中微子是暗物质吗… ……………………………320

3. 关于中微子的畅想… ……………………………321

十六、科学思维的演变…………………………………………323

（一）人类思维的发展………………………………………323

1. 神学思维… ………………………………………323

2. 玄学思维… ………………………………………324

3. 形式逻辑… ………………………………………327

（二）近代科学思维的发展…………………………………329

1. 经典的科学思维… ………………………………329

（二）科学思维的发展………………………………………330

1. 电荷是不连续的… ………………………………330

2. 光是粒子… ………………………………………331

3. 能量是不连续的… ………………………………331

4. 决定论的失败… …………………………………332

5. 玻璃的部分反射引发的新理论… ………………333

（三）现代科学思维…………………………………………333

1. 思维方式由归原性到综合性… …………………334

2. 从线性思维到非线性思维… ……………………335

3. 从决定论到几率论… ……………………………335

4. 由精确思维到模糊思维… ………………………336

附录… ………………………………………………………338

（一）汤姆逊电子“荷质比（e/m）”测量原理和方法… ……338

（二）汤姆逊测量氢离子电荷的方法和原理………………340

（三）密立根实验原理和方法………………………………342

（四）阿斯顿质谱仪…………………………………………345

1. 带电粒子在磁场中的运动… ……………………345

2. 质谱仪的原理… …………………………………346

（五）原子的壳层建造………………………………………347

（六）光电效应和康普顿效应………………………………350

1. 光电效应… ………………………………………350

2. 康普顿效应… ……………………………………353

（七）参考书…………………………………………………354

1.《中国科学技术史》J. 李约瑟………………………354

2.《光和物质的奇异性》 R.P. 费曼… ………………354