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第一章 自然科学前史1

第一节 人类早期关于自然界的知识2

工具的发明和演进2

火的利用与取火方法的发明3

原始种植技术和原始畜牧技术的出现3

制陶技术的发明和原始手工业的兴起4

第二节 古代两河流域和古埃及的自然知识5

农业和手工业技术5

数学知识6

天文知识6

第三节 古希腊的自然哲学和科学技术知识7

知识分子阶层的出现及其意义7

医药知识7

生产技术8

自然哲学8

数学知识11

天文知识12

物理知识14

地理知识15

生物知识16

医学和人体生理知识16

古希腊科学文化在古罗马人统治下的衰退17

自然观18

第四节 古代中国的自然观和科学技术知识18

农业生产技术和农学20

冶金技术21

能源的开发和利用技术21

机械、纺织和造船技术22

制瓷技术23

建筑技术23

造纸和印刷技术23

数学知识24

天文知识25

物理知识25

化学知识26

地学知识27

医药学27

我国古代科学技术发展的基本进程和近三四百年来落后原因的探讨28

第五节 古代阿拉伯的科学技术知识30

阿拉伯人的跃进和他们在科技史上的特殊贡献30

数学知识31

天文知识32

物理知识33

医学知识33

欧洲中世纪科学技术的窒息状态及其复苏34

第六节 欧洲中世纪的科学技术知识34

炼金术34

基督教会的思想统治和对它的反抗35

冲力学派的出现和对亚里士多德的抨击36

第二章 近代自然科学的崛起与经典力学的成熟38

第一节 自然科学崛起的历史背景与序幕38

社会历史的前提38

先驱者们的业绩40

哥白尼的日心地动说40

血液循环的发现40

伽利略的贡献41

“天空的立法者”43

第二节 万有引力定律的发现43

地上的发现44

牛顿揭开了谜底45

第三节 运动三定律的建立与经典力学的成熟46

运动第一定律46

运动第二定律47

运动第三定律49

牛顿的综合50

第四节 经典力学的意义及其影响52

经典力学的科学意义52

经典力学与机械自然观53

几何光学的进展56

第三章 经典物理学体系的形成56

第一节 几何光学的进展与光的本质的探讨56

波动光学的兴起57

光是什么59

波动说的胜利61

第二节 热学的成就和热现象的微观解释64

热学的形成64

热是什么65

蒸汽技术的进步66

能量守恒与转化定律的确立67

热力学三个基本定律69

热力学第二定律70

热力学第一定律70

热力学第三定律72

热现象的微观解释与统计物理学的诞生74

第三节 从电磁现象的研究到电磁场理论的建立75

电学和磁学的早期进展76

电池的发明和电流及其效应的研究77

电磁关系的研究78

场的概念的形成79

电磁场理论的建立与电磁波的发现81

近代化学的奠基者玻意耳84

第一节 科学化学的形成84

第四章 近代化学的历史轨迹84

燃素说的兴衰与一些重要气体的发现87

燃素说的终结与拉瓦锡的革命89

第二节 化学基本定律的建立与原子-分子学说的诞生91

化学基本定律的建立91

道尔顿的原子学说93

从阿伏伽德罗到坎尼扎罗的分子学说95

第三节 有机化学与结构化学的起步97

从早期的有机化学研究到尿素的合成98

有机结构理论的发端99

原子价概念的建立100

立体有机结构理论和苯环结构学说的提出101

第四节 化学元素周期律的发现103

早期的元素分类工作103

门捷列夫确立元素周期律104

第五章 近代生物学的演进108

第一节 生物分类学的进展108

近代生物分类学的两个派别108

生物分类学的发展111

第二节 生物进化学说的形成与达尔文的进化论112

近代生物进化论与物种不变论之争112

达尔文和他的生物进化论115

微生物学的兴起120

第三节 微生物学、细胞学说和胚胎学的建立与发展120

细胞学说的建立122

胚胎学的探索123

第六章 近代天文学的进展与地质学的起步126

第一节 近代天文学的进展126

太阳系研究的新成果126

恒星研究与光行差和恒星视差的发现129

天体物理学和天体化学的兴起132

太阳系起源与演化的探讨134

地质学各分支的形成135

地层学135

第二节 地质学的建立135

地槽学说137

矿物学138

岩石学138

地球物理学和地球化学139

近代地质学的一些争论139

岩石成因的水成论与火成论之争140

地壳运动变化的灾变论与渐变论之争142

第七章 16～19世纪数学概况145

代数学的成熟145

解析几何学的的创立和变量数学的兴起148

微积分与数学分析学的产生150

概率论的建立153

非欧几何学的出现154

第八章 19～20世纪之交的“物理学危机”与物理学革命157

第一节 电子、X射线和放射性的发现157

电子的发现158

X射线的发现159

放射性的发现161

第二节 “物理学危机”164

“以太”检测的“零结果”164

“紫外灾难”165

相对论的孕育167

第三节 相对论的建立167

相对论的建立170

相对论的意义及其影响175

第四节 量子论与量子力学的建立176

普朗克提出能量子假说176

爱因斯坦建立光量子概念178

德布罗意的物质波假说179

量子力学的建立181

测不准原理和关于量子力学的争论184

第九章 原子内部世界探秘185

第一节 原子结构模型探索185

卢瑟福的原子结构模型186

J.J.汤姆孙的原子结构模型186

玻尔的原子结构模型188

原子结构模型探索的再深入189

第二节 原子核研究190

人工核反应的实现和质子的发现191

中子的发现191

核结构的进一步探索194

第三节 人工放射性的发现和核裂变、核聚变的研究与利用195

人工放射性的发现195

重核裂变的发现与利用197

轻核聚变的发现及其利用前景200

反粒子的发现与研究202

第四节 基本粒子研究202

中微子和介子的发现203

基本粒子家族204

基本粒子的相互作用205

弱相互作用下宇称不守恒的发现206

强子内部结构的研究207

第十章 20世纪化学的展开209

第一节 元素周期律的重新认识与现代无机化学的发展210

元素周期律的理论阐释210

无机化学产品制备技术的进步211

无机化学研究领域的开拓213

第二节 物理化学的建立与分析化学的发展214

化学热力学的研究215

化学动力学的建立216

催化理论的探究216

胶体化学的研究216

结构化学的进展和量子化学的创立217

分析化学的新阶段220

第三节 有机化学的新时代221

有机化学合成的发展221

天然有机物化学的进展223

天然高分子化合物的化学改性研究226

高分子化学的建立226

高分子化合物的人工合成227

第十一章 现代生物科学的成就及其前景230

第一节 遗传规律及其细胞学基础研究230

孟德尔的遗传学说231

基因论的建立234

第二节 基因的化学构成研究和分子生物学的建立237

基因化学构成的探究238

DNA 分子结构的研究239

DNA 自我复制过程的揭示242

蛋白质合成与遗传密码的研究244

细胞生物学研究246

第三节 生命现象研究的再深入246

神经生物学研究247

生物进化的新认识249

生命起源的探索253

生态学研究254

第四节 生物工程技术的兴起255

细胞工程技术及其应用255

遗传工程技术及其应用255

仿生学的研究与应用256

第一节 现代天文学的进展258

恒星研究的再深入258

第十二章 现代天文学、空间科技和地质学、海洋科技的进展258

射电天文学的兴起260

现代天文学的四大发现261

太阳系的新知识262

现代恒星演化理论264

现代宇宙学研究265

第二节 空间科学技术的勃兴267

空间飞行器的研究与发展267

空间科学现状270

空间技术的应用271

空间开发的前景273

大陆漂移说及其疑难274

第三节 20世纪地质学的进展274

海洋地质三大发现275

海底扩张说的建立277

板块构造说的诞生278

第四节 海洋科学技术的成就及其前景279

海洋科学的建立279

海洋调查与海洋研究的进展280

海洋资源及其开发现状281

海洋生物资源及其开发281

海洋石油和矿产资源及其开发282

海水化学资源及其开发282

第十三章 20世纪数学的发展285

第一节 “数学危机”与数学基础研究285

“数学危机”285

现代数学基础研究286

第二节 现代数学的几个主要分支288

抽象代数学288

解析数论288

拓扑学289

微分几何学289

泛函分析289

模糊数学290

数理逻辑290

突变理论290

数理统计学291

运筹学293

规划论294

库存论294

排队论295

决策论295

对策论296

优选学297

第一节 无线电电子科学技术的形成和发展300

电子管的发明300

第十四章 无线电电子学、半导体科学技术和激光科学技术的兴起300

无线电电子学的形成和发展302

第二节 半导体科学技术的兴起与进步304

固体能带理论的建立304

晶体管的发明307

集成电路的诞生、发展和前景311

第三节 激光科学技术和光纤通讯技术的兴起313

激光的概念与激光器的发明313

激光器工作原理和激光器的发展315

激光的特性与应用317

光导纤维与光纤通信、光纤传感技术的兴起318

从机械计算机到机电计算机322

第一节 电子计算机的诞生322

第十五章 电子计算机科学技术的概貌及其影响322

二进制和逻辑运算324

逻辑运算和门电路325

电子计算机的起步326

第二节 电子计算机的进展与展望328

电子计算机硬件设备现状328

中央处理器329

存贮器330

输入和输出装置331

电子计算机语言与电子计算机软件的进展331

电子计算机技术的发展趋势333

巨型化334

小型和微型化334

网络化334

智能化335

未来的光计算机336

第三节 电子计算机与人类社会337

当代电子计算机应用的主要领域337

数据处理337

数值计算338

实时控制338

电子计算机的社会影响339

文字处理339

第十六章 材料和能源科学技术的现状与未来341

第一节 现代的材料与材料科学技术进展341

金属材料342

黑色金属342

普通有色金属343

稀有金属345

无机非金属材料347

陶瓷347

玻璃347

水泥348

玻璃纤维复合材料349

耐火材料349

复合材料349

碳纤维复合材料350

智能材料350

材料科学基础研究的进展351

第二节 能源开发现状与能源科学技术的进展352

能源的来源352

能源的分类353

传统能源的现状与展望354

煤炭354

石油355

水力357

新能源的开发358

太阳能358

地热能360

风能361

海洋能361

生物质能363

核能363

第十七章 环境科学技术的兴起366

人类与环境366

自然环境与社会环境367

环境问题的提出369

环境科学的建立372

环境科学技术的国际合作374

环境质量控制与环境治理的进展377

第十八章 控制论、信息论和系统论的建立及其影响381

第一节 控制论的建立及其应用381

控制概念和控制论的建立381

反馈与控制384

控制论方法386

功能模拟方法386

黑箱方法387

工程控制论388

控制论的应用及其分支388

生物控制论389

经济控制论389

智能控制论390

第二节 信息论与信息科学的形成和发展392

信息概念和信息的主要特征393

狭义信息论的建立395

信息论的发展与信息科学的兴起398

信息方法400

信息科学与“信息社会”401

第三节 系统论与系统科学的产生及其意义402

系统论的创立403

系统概念与系统分类404

贝塔朗菲的一般系统论405

系统论的发展407

耗散结构理论407

协同学408

超循环理论408

系统方法409

系统工程的形成与发展410

系统工程方法与系统工程的应用412

系统科学的形成414

结语416

人名索引446