第一章 经典物理学的巅峰 1
一、经典时空观和经典力学 1
二、物理学的巨笔——麦克斯韦电磁场理论 4
三、以太假说 7
第二章 狭义相对论 11
一、狭义相对论的两个基本原理 11
二、相对论力学中的质能关系 14
第三章 物质结构的哲学思辨和科学初探 17
一、为什么要研究物质结构 17
二、古代人设想的“原子” 21
三、道尔顿和原子论 24
四、对分子的认识 28
五、元素周期表的奥秘 31
第四章 量子力学史话 34
一、第一个基本粒子——电子 34
二、从黑体辐射出来的新奇 37
三、爱因斯坦和光子 41
四、玻尔与原子结构 45
五、德布罗意波 48
六、泡利和不相容原理 51
第五章 粒子物理的前沿 55
一、“盘古开天”新故事 55
二、盖尔曼和夸克模型 59
三、夸克颜色的发现 62
四、格拉肖和粲夸克 71
五、两度辉煌的中微子 74
六、三代夸克和轻子 83
七、重轻子理论的先驱——蔡永赐 85
八、传递力的粒子 89
第六章 对世界的探索和思考 95
一、从对称性看世界 95
二、“CP破坏”现象的新证据 103
三、从物质深层看物质 107
四、弦上的世界 110
五、有反物质世界吗？ 116
六、什么是磁单极子 119
七、终极理论之梦 122
第七章 物理实验和实际应用 127
一、粒子加速器 127
二、粒子探测器 129
三、天外来客——宇宙线 131
四、奇妙的超导电性 134
五、蒙特卡罗模拟 137
六、人造小太阳——受控核聚变 140
七、能看到原子的显微镜 146
八、能照亮月球的激光 149
九、用中子揭开恐龙灭绝之谜 153
十、粒子手术刀 157
十一、玻色—爱因斯坦凝聚 160
十二、重睹宇宙初生的图景 169
十三、北京正负电子对撞机的物理研究和发展 172
尾声：让思想跟上科学技术的进步 182