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一、开启科学之门 1

1．漫游数学花园 1

数学的起源 1

最初的几何思考 2

数的来历 3

十进制的演化 4

数学符号的演化 4

绝顶重要的常数π 6

高利贷与e 6

黄金数φ 7

友好的亲和数 8

勾股数 9

中国人最早使用的数——负数 10

鸡兔同笼 10

神秘的纵横图 11

三大不可能作图问题 12

桥问题 12

“四色猜想” 13

久悬终得解的费马最后定理 15

角谷猜想 16

哥德巴赫猜想 17

无法赏赐的麦粒 18

芝诺悖论——阿基里斯追不上乌龟 19

数学界的三次危机 21

分形——真实还是想象 22

莫比乌斯带与克莱因瓶 23

数学谜语 24

2．探访物理王国 26

静止着还是运动着 26

比萨斜塔上的实验 26

让苹果落地的力——万有引力 28

摩擦产生的摩擦力 29

让军舰不下沉的力——浮力 30

物质都具有热量 31

热胀冷缩和热缩冷胀 32

难解的姆潘巴问题 32

幻想中的机器——永动机 34

振动的奇迹 35

多普勒效应 36

共振——是祸还是福 36

可恶的噪声 37

摩擦产生电 38

地磁场起源之谜 39

最早的光学研究 41

海市蜃楼 42

神奇的望远镜 43

3．走近化学世界 44

炼金术中诞生的科学 44

万物的构成 45

我们最亲密的朋友——空气 46

地壳中最多的元素——氧 46

最轻的元素——氢 48

大气中最多的元素——氮 49

化学反应的主角——酸 51

同样是主角——碱 52

处处离不开的“盐” 52

元素周期律和元素周期表 53

棉花炸弹——火棉 54

黑铅笔写红字 55

“鬼火” 55

能治百病的温泉 56

使人发笑的气体 57

4．追寻生命之源 57

生命如何诞生 57

奥巴林的生命起源假说 58

类蛋白微球体假说 59

“火山学派” 60

“外来生命学派” 61

生命的基质：细胞 61

细胞的天然屏障：细胞膜 62

生命的供给品：营养素 63

生命的催化剂：酶 64

生物生存的基本条件：新陈代谢 65

生命的载体：染色体 66

二、工农业之窗 67

1．材料之窗 67

传统原材料——木材 67

钢铁 69

有色金属后起之秀——钛 70

合成钢丝——芳纶 71

各种各样的玻璃 71

合成橡胶 72

合成纤维 73

塑料 73

液体磁铁 74

透明陶瓷 75

压电陶瓷 76

形状记忆合金 77

电阻为零的超导体 78

液晶 79

影响深远的光导纤维 79

最完整的晶体材料——单晶硅 81

超薄层材料——超晶格 82

2．能源之窗 82

最基本的能源——煤炭 82

现代工业的血液——石油 83

最干净的常规能源——水能 84

能源之母——太阳能 85

魔鬼之能——核能 87

前景看好的海洋能 88

潮汐能和波浪能 89

巨大的热能——地热能 90

雪里蕴藏的能量 90

廉价的能源——沼气能 91

无形的煤——风能 92

取之不尽、用之不竭的氢能 93

第三能源——人造能源 94

可燃冰——未来的新燃料 96

可以替代石油的能源植物 96

燃料电池 97

3．采掘之窗 98

遥感探矿 98

新兴的应用科学——卫星探矿 99

植物报矿 99

微生物找矿 100

采矿 101

空场采矿法 101

充填采矿法 102

崩落采矿法 102

选矿工程 103

4．交通之窗 104

世界上最早的车 104

动物拉车 104

动力交通时代的开始——蒸汽机汽车 105

汽车之父——本茨 105

轻便的交通工具——自行车 106

快捷的电动摩托车 107

柏油马路 108

高速公路 109

空中马路——高架路 110

立体交叉 111

斯蒂芬逊的蒸汽机车 112

无需车轮的磁浮列车 113

高速行驶的高速列车 114

密封的管道列车 115

电动列车 116

智能列车 116

电气化铁路 117

早期的轮船 118

富尔顿的汽船 119

体形巨大的客船 121

水陆两用的气垫船 121

飞翔的开始——热气球与飞艇 122

莱特兄弟的飞机 123

喷气式飞机的发展 125

超轻型飞机 125

空中走廊 126

5．种植之窗 126

我们的第一主食：水稻 126

播种广泛的小麦 127

制造啤酒的重要原料：大麦 127

饲料之王：玉米 128

重要工业原料：大豆 128

喜湿润的马铃薯 128

重要的纺织原料：棉花 129

油料作物之一：油菜 130

地下结果的花生 130

半耐寒蔬菜：白菜 130

四季都可栽培的萝卜 131

亦蔬亦果的番茄 131

甜而多汁的西瓜 132

产量最多的果树：苹果 132

栽培历史悠久的梨 133

热带区域的产物：椰子 133

用途多样的咖啡 134

6．养殖之窗 134

杂食动物——猪 134

反刍动物——牛 135

生产潜力大的水牛 135

性情温驯的绵羊 136

易于适应环境的山羊 136

饲养简单的兔 137

品种繁多的鸡 137