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古人对物质元素的认识：探究微观世界之始 1

中国的《易经》和五行说 1

目录人类探索微观世界的历史 1

古代西方的元素说 2

古希腊的“原子之父”德谟克利特 2

古希腊四元素说 4

卢克莱修描述原子的诗　 4

古代中国对原子的认识 5

物质是否无限可分：芝诺的诡辩论 5

古代人探索微观世界的工具：思维 6

炼金术士们的“三本原说” 6

近代原子学说的奠基人：道尔顿 7

牛顿论说原子 7

玻意耳提出化学元素说 7

阿伏伽德罗创立“原子—分子论”　 8

道尔顿和阿伏伽德罗时代的原子论 8

化学元素和元素周期律 9

发现了许多元素，制成第一张元素周期表 9

元素周期律的故事 10

人类第一次人工合成有机化合物 10

布朗运动：是分子在运动不是花粉在运动 11

X射线揭开原子世界神秘的面纱 13

伦琴——原子时代的开创者 13

贝克勒尔发现了物质的放射性 14

伦琴发现X射线 14

发现射线是三种放射性物质微粒 15

一个荒唐的预言 15

居里夫妇发现了镭 15

让原子显踪迹的“威尔逊云室” 16

汤姆生发现第一个基本粒子：电子 17

汤姆生的原子模型：葡萄干面包 18

人类敲打原子世界的大门 18

卢瑟福描绘的原子世界——第二太阳系 19

当过农民的大物理学家 19

卢瑟福发现了原子核 20

原子核电荷决定了原子的性质 21

原子衰变 21

原子的半衰期 22

盖革计数器：代替人眼捕捉原子 22

一个原子有多大 23

原子和分子有什么不同 23

物质结构：原子的位置和形象 24

固体和原子的排列 25

沸腾：分子热运动 25

静止的分子：绝对零度 26

第一次拍摄原子的踪迹 26

从原子到基本粒子——向亚原子的世界进军 28

寻找基本粒子之路：物理学家的使命 28

高能粒子和高能物理 29

最初打开原子世界大门：看到了什么 30

把原子拆开来 31

直线加速器的原理 31

回旋加速器的内部构造 32

狄拉克预言了正电子的存在 33

安德森发现了正电子 33

原子核 34

基本粒子 34

轻子 35

夸克 36

找到了顶夸克 36

超级对撞器 37

光是什么 38

牛顿和彩虹 38

用分光镜寻找物质元素 39

光的波动说和微粒说　 40

惠更斯和“以太”　 41

麦克斯韦和电磁波　 42

赫兹和光电效应　 42

爱因斯坦的光量子说完美地解释了光电效应　 43

人类第一次发现的原子光谱 44

本生和基尔霍夫确立了光谱分析法用以查明物质元素　 45

光谱分析辨别物质的组成及原子的状态 45

量子世界的幽灵　 47

普朗克和量子理论　 47

量子力学　 47

量子化学和新材料的发明　 48

为什么看不见量子世界现象　 48

薛定谔的“猫佯谬”　 49

玻尔的原子理论和模型 50

最小的仪器不可能小于亚原子 50

玻尔理论的局限性 51

最小的世界里隐藏着最大的能量 52

爱因斯坦的质能转换公式E＝mc2 52

爱因斯坦并没想到核裂变能实现 52

查德威克发现了中子 53

质子——第一个被发现的粒子 54

卢瑟福无意之中打开了核能的大门 54

在最小的世界里隐藏着最大的能量 55

什么是原子能 55

人造放射性的发现 55

核裂变理论的提出 56

费米发现“超铀”元素 56

费米和第一个核反应堆的建立 57

原子能：核裂变与核聚变 58

原子能的威力：受控与不受控的能量 59

制造原子弹：前所未有的杀人武器 60

美国总统的决定 60

罗伯特　奥本海默主持研制 61

洛斯阿拉莫斯之地 61

原子弹作为武器可以杀人但作为能源可以造福人类 62

原子弹首先袭击日本 62

日本核物理学家目睹家园毁灭 63

瞬间降临的巨大灾难 63

社会化的昆虫世界 64

很小世界里的巨人——昆虫 64

常规眼光中的小世界——昆虫社会 64

蜂王的统治地位 66

母蚁的作用 66

蜂王的生殖之谜 67

昆虫的本领 67

地球上昆虫的总质量是人类的12倍 68

昆虫的语言 69

昆虫怎样接收自己的“语言” 70

破译和利用昆虫的话言 70

科学家发现酸雨与蚂蚁有关 71

认识微观世界的途径：从眼睛到显微镜 72

显微镜的历史和发展 72

从凸透镜到凹透镜 74

詹森父子发明了第一架复式显微镜 74

从列文虎克的显微镜到阿贝的显微镜 75

罗伯特·胡克和马尔丕基的显微生物学研究 76

发明消色差显微镜 77

发明暗视野显微镜 78

光学显微镜的局限及其原因 78

看见分子：电子显微镜 79

第一台电子显微镜出现了 79

电子显微镜怎样工作　 80

能放大200万倍的电子显微镜 81

高能粒子加速器和显微镜 81

高分辨率电子显微镜　 82

超高压电子显微镜 82

隧道电子显微镜　 83

微生物的世界　 84

地球上最庞大的生物家族：微生物　 84

微生物与人类健康　 85

变形虫 86

既是动物又是植物的绿眼虫 87

疟原虫　 87

放线菌 87

细菌的革兰氏染色和菌落　 88

微生物网构成整个食物链的基础　 89

神奇的地下微生物生态系统　 89

对付有害病菌的办法 90

专吃汽油的细菌制造的空难 90

温度与微生物的生存 90

异养菌 91

自养菌 91

病原菌 92

巴斯德发现传染病病因 92

人类和细菌的竞赛 92

细菌为什么会产生抗药性 93

形形色色的单细胞细菌 94

发现细胞，人类进入了生命的微观时代 95

细胞的发现和细胞学说 95

细胞的构成 96

细胞的种族 96

通过显微镜进入细胞世界去旅行 97

细胞的动力工厂——线粒体 98

进入细胞膜和细胞质 98

内质网 99

细胞核 99

染色体和DNA 99

叶绿体 99

DNA：遗传基因是什么 100

人体微观世界 101

受精卵内的世界 101

你身体中的原子可能曾是古人身上的原子 101

DNA——遗传密码的携带者和传递者 103

存放在染色体上的生命蓝图 103

白细胞——抵御外敌的大军 105

血小板 105

红细胞——勤奋的运输者 106

人体中的生命世界：安居人体中的菌类 106

最微小的生命——病毒 107

病毒的种类 107

病毒的形态 108

细胞突然变成了疯狂扩张的坏蛋——这就是癌 108

引起癌变的原因 109

癌细胞扩散的机能 109

发现神经细胞之间的突触联系 110

是什么使人衰老——过氧脂质 111

生物芯片和血红蛋白集成电路 112

“瞌睡虫”和“睡眠素” 113

喷嚏里的病毒和细菌 113

DNA中的寿命钟 114

古怪病毒：使人对工作学习无兴趣 115

如何处理世界上最后存留的天花病毒 115

吃放射线的奇人 116

示踪原子的故事 117

人体细胞每年都更新一次 118

在体内爆破 119

显微镜下的微观世界 120

在显微镜下我们看见一个完全不同的客观世界 120

微观世界与化学合成世界 121

“干”的水和“湿”的水 121

最小的“间谍窃听器”——追踪杀人蜂 123

给原子拍的照片 123

皮肤上的细菌和昆虫 124

流感病毒 124

肚里的虫子 124

牙齿上的山沟和细菌 125

香和臭：分子的多和少 126

钴60的医用价值 126

在人体内使用的微型马达小于毛发 127

用碳14来测定化石年代 128

揭示生命的微观物质构成 128

生命与非生命的物质世界是相通的 129

人的生命也是原子的循环 130

一个句号有多少原子组成 130