20世纪科学技术简史PDF电子书下载

目录 1

第二版序 1

第一版序 1

引言 1

第一部分 13

第一章　历史的回顾 13

第一节　近代科学的产生和它的发展道路 13

第二节　19世纪各门科学的主要成就 19

一、物理学 19

二、化学 25

三、生物学 30

四、地球科学 36

五、天文学 39

六、数学 41

第三节 19世纪的技术和生产的发展 45

第四节 19世纪科学的概貌和世纪末的物理学危机 53

第二章　物理学的革命 59

第一节　原子物理学的开拓和进展 59

一、20世纪物理学革命的序幕——X射线、放射性和电子的发现 59

二、原子可变性和同位素的发现 65

三、关于原子存在的争论和解决 69

第二节　狭义相对论和广义相对论的建立 76

一、以太之谜和洛伦兹的解答 76

二、狭义相对论的创立和新的空时观 80

三、广义相对论的建立和它的实验验证 85

参考文献 92

第三章　物理学的革命（续） 94

第三节　量子论的建立和发展 94

一、紫外灾和普朗克的量子论 94

二、爱因斯坦的光量子论和光的波粒二象性 97

三、玻尔的原子结构理论 99

四、旧量子论的困难和物质波的发现 103

五、量子力学的建立 106

参考文献 113

第四章　核物理学和粒子物理学的产生和发展 114

第一节 原子核物理学的形成和伟大成就 114

一、原子核人工嬗变的实现 114

二、原子核组成的理论探索和中子的发现 115

三、从重核裂变的发现到原子弹的制造 117

四、热核聚变的发现和受控热核反应的探索 126

第二节　层出不穷的基本粒子 134

一、基本粒子的陆续发现 135

二、基本粒子的种类和性质的研究 140

三、基本粒子理论的探讨和发展 143

四、强大的实验手段——粒子加速器的发展 149

参考文献 156

第五章　凝聚态物理学的发展 157

一、划时代发现的序曲 158

第一节　向固体的微观结构进军 158

二、劳厄的发现和布拉格的发展 160

三、晶体的结构分析 161

四、非晶态与准晶态 162

第二节　对固体导电本质的认识 164

一、固体电子理论的提出 164

二、固体量子论的继续发展 166

一、晶体管的发明 167

第三节　半导体物理和技术的崛起 167

二、半导体技术蓬勃发展 168

三、半导体物理的新进展 170

第四节　物质的磁性 173

一、对物质磁性的唯象研究 173

二、磁性物理的发展 174

第五节　极端条件的引进 176

一、向绝对零度趋近 176

二、高压下的物质 179

第六节　宏观量子现象 180

一、超导电性 181

二、液氦的超流动性 188

参考文献 191

第六章　化学发展的新时代 192

第一节　化学元素周期律的科学基础及其发展 194

一、元素周期律的科学阐述 194

二、同位素化学 196

三、元素周期表的新发展 199

第二节　化学键理论的建立和发展 201

一、原子价的电子理论 202

二、建立在量子力学基础上的现代化学键理论 204

三、络合物化学键理论的建立和发展 210

第三节　晶体和分子结构的研究 212

一、X射线衍射分析法的成就 212

二、结构研究和分析方法的发展 214

三、结构研究的重大成果和进展 219

第四节　有关化学反应的几个理论的发展 223

一、化学热力学理论的发展 223

二、化学动力学的发展 226

三、溶液理论的发展 231

四、催化作用及理论的发展 233

五、现代无机化学的重要进展——电子转移理论的建立和发展 236

第五节　焕然一新的分析化学 238

一、光学分析法 239

二、电化学分析的发展 241

三、色层分析法的建立和发展 242

四、现代分析化学的特点 244

参考文献 245

第七章　生物化学的蓬勃发展 246

第一节　生命物质组成成分研究的历史 248

一、关于蛋白质的研究 249

二、关于核酸的研究 251

三、淀粉和纤维素等糖类的研究 252

第二节　新陈代谢途径的基本阐明——20世纪前叶生物化学的主要成就 253

一、糖酵解的研究历史 255

二、糖原的生物合成 257

三、脂肪和蛋白质的代谢 259

四、三羧酸循环的阐明 261

五、示踪元素的应用和代谢的动态研究 263

第三节　生物能的探讨和ATP的发现 265

第四节　酶和辅酶的研究，生物氧化特点的揭示 268

一、酶和辅酶的研究 268

二、生物氧化特点的揭示 270

第五节　光合作用研究的进展 273

一、20世纪早期的研究 275

二、希尔反应 276

三、光合碳循环 277

四、光合磷酸化 280

五、两种光反应系统与光合作用中心 282

第六节　生命起源的探索 284

一、地球外物质及生命起源 285

二、米勒的模拟实验及其他重要发展 286

三、团聚体和微球体的研究 290

四、最早的细胞及其进化途径 291

参考文献 293

第八章　遗传学的产生和发展及其对进化论的影响 294

第一节　现代遗传学的产生 295

一、科学基础和理论前提 295

二、孟德尔确立的遗传规律及其意义 298

第二节　遗传学的建立及其与细胞学的结合 301

一、初创10年 301

二、遗传的染色体学说 303

第三节 向分子水平过渡阶段的生化和微生物遗传学 310

一、基因通过酶控制代谢 310

二、几项重要发现 313

三、DNA是遗传物质 317

第四节　在分子水平上的巨大进展 318

一、DNA的结构和自我复制 318

二、基因的细微结构 319

三、DNA决定RNA，RNA决定蛋白质合成 321

四、基因突变及基因损伤的修复 323

五、基因工程的出现 325

六、基因概念的演变 325

第五节　遗传学与进化论 327

一、孟德尔的发现对进化论的意义 328

二、遗传学与达尔文主义的对立 329

三、遗传学与达尔文主义的结合 330

四、现代进化论——综合进化论 332

参考文献 337

第九章 生物学的划时代突破——分子生物学和细胞生物学的诞生和发展 339

第一节　分子生物学的诞生和发展 339

一、分子生物学的孕育阶段 340

二、DNA双螺旋结构的建立及其生物学含义 346

三、蛋白质和核酸的测序与人工合成 350

四、遗传密码的破译 353

五、中心法则的建立和发展 356

六、基因的调节控制——半乳糖操纵子理论的建立 357

七、重组DNA技术的建立和关于生物危害的争论 359

八、人类基因组计划的制定和实施 362

九、糖类的细胞识别作用的发现 364

十、核酸三螺旋的发现 366

第二节　细胞生物学的产生和发展 369

一、关于细胞概念的发展 371

二、细胞膜的结构和功能研究 373

三、染色体结构的研究 376

四、线粒体的结构和功能的研究 379

五、细胞骨架和核骨架的研究进展 381

参考文献 383

第十章　神经生物学的进展 386

第一节　神经系统结构的研究 388

一、神经元理论的建立 388

二、对突触的认识 390

第二节　神经兴奋传导的研究 392

一、神经的电传导 392

二、膜电位和动作电位离子机理的揭示 393

三、神经化学递质的研究历史 395

四、受体和离子通道的研究 401

第三节　人和高等动物脑功能的研究 403

一、反射学说的发展 403

二、功能区的定位 406

三、脑电活动的发现和进展 411

四、感觉的研究 414

一、对海螺（Aplsia）的研究 419

第四节　简单神经系统的研究 419

二、对视网膜的研究 420

参考文献 421

第十一章　地球科学的发展 423

第一节　从大陆漂移说到板块构造说 423

一、大陆漂移理论的历史渊源 424

二、魏格纳大陆漂移说的兴衰 426

三、板块构造说 430

一、长期存在的自然地理综合体思想及近代地理学危机 437

第二节 自然地理综合体研究的兴起 437

二、自然地理综合体研究的兴起 439

三、对自然地理综合体的精确研究 443

第三节　天气预报的进展 447

参考文献 458

第十二章　20世纪天文学的发展 459

第一节　从光学天文学到全波天文学 460

第二节　观测设备、技术和方法 462

二、望远镜的新原理和新技术 463

一、望远镜的大型化 463

三、辐射接收器的高效化 465

四、分辨率的提高 466

五、空间技术和计算机的引进和应用 467

第三节　太阳系天体 468

第四节　太阳 475

第五节　恒星和星际物质 478

第六节　星系和其他河外天体 489

第七节　宇宙及其大尺度结构 493

参考文献 497

第十三章　20世纪的数学 498

第一节　上半世纪的数学 498

一、关于数学基础的争论 499

二、抽象代数学的兴起 503

三、解析数论的发展 505

四、拓扑学的发展 508

五、微分几何学 510

六、古典分析的进步 512

七、泛函分析的诞生 514

八、动力系统 518

九、概率论 520

十、回顾与前瞻 524

第二节　第二次世界大战之后数学的发展 525

一、代数拓扑学及微分拓扑学 526

二、代数几何学 531

三、不定方程 537

参考文献 541

第十四章　20世纪的应用数学 543

第一节　数理科学 545

第二节　计算数学与计算机科学 551

第三节　统计数学 558

第四节　运筹学 564

一、数学规划 565

二、具有随机模型的运筹问题 567

三、对策论 569

四、决策理论和决策分析 571

五、组合数学 572

参考文献 576

第二部分 579

第十五章　新兴技术的关键——电子学的发展 579

第一节　电子器件、元件和电路 581

一、真空电子器件 581

二、电子元件和电子管电路 585

三、固态电子器件、微电路和纳米电子学 587

四、真空微电子器件的兴起 591

第二节　通信 591

一、概述 591

二、微波接力通信 594

三、卫星通信 595

四、光纤通信 598

五、移动通信 600

六、综合业务数字通信网 601

七、信息高速公路 603

八、正在发展中的新型通信系统 604

第三节　广播与电视 606

一、广播 606

二、电视 608

第四节　雷达 611

一、早期发展阶段 611

二、相干雷达体制的发展 612

三、星载雷达和数字处理技术的发展 613

第五节　遥感、遥测与遥控 614

一、遥感 614

二、遥测 616

三、遥控 617

结语——电子学的广泛应用和发展前景 618

参考文献 620