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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