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第一章 认识的科学方法1

1.1 从猜想到真实2

1.1.1 “别人是怎样理解你的？”2

1.1.2 “科学真理乘以怀疑”6

1.1.3 “愿意相信，但根据不足”9

1.1.4 鬼话是怎样产生的11

1.1.5 “……鞋匠做肉包，真是糟糕……”18

1.2 真实与假象能区分吗？22

1.2.1 “疑难问题给我带来的快乐比知识赐予我的更多”23

1.2.2 “为了不损坏它，而不去触动它，还是为了不破坏它，而去建造它……”24

1.2.3 “老百姓喜欢评论军事事件……”28

1.2.4 “我看见狐狸和鸭子，森林里面煎包子……”31

1.2.5 如何创立理论36

1.2.6 选择方向39

1.3 认识的工具42

1.3.1 是鸡生蛋，还是蛋生鸡？44

1.3.2 不应强加于大自然，而要探索大自然46

1.3.3 “只有充实的知识才能理解事物，而真理是埋藏在无底深渊中的”51

1.4 谬误54

1.4.1 “不知道不是理由，无知也不能作为借口”55

1.4.2 “很难想象，让老鼠生活在马背上……”58

1.4.3 “用谎言作钓铒，把真理诱上钩”61

第二章 科学创造心理学66

2.1 科学创造的动机68

2.1.1 好奇心、自我表现、自我肯定68

2.1.2 善于惊奇和科学上的反论70

2.1.3 对科学美的感受78

2.2 暗礁79

2.2.1 “如何思维比思维什么更为重要”79

2.2.2 所谓“伟大发现”的特点80

2.2.3 盲信与鬼话82

2.2.4 必须事先了解清楚吗？84

2.2.5 “待奉缪斯不宜浮华烦嚣”85

2.2.6 一个针尖上容得下几个安琪儿？87

2.2.7 请按贡献大小奖赏天才吧89

2.2.8 “看见了胡须，但看不见哲学家”91

2.3 技艺的秘诀96

2.3.1 世人未见到的眼泪97

2.3.2 驾驭想象力99

2.3.3 科研风格103

2.3.4 “可靠的”与“不可靠的”研究工作105

2.3.5 二十世纪末的科研风格108

2.3.6 电子计算机的作用111

2.3.7 健全的思想114

2.3.8 “我不提建议，但还是要说……”118

2.3.9 错误往往能被立即发现119

2.3.10 逻辑分析121

第三章 科学的魅力124

3.1 对科学美的探求125

3.1.1 代数方程与和谐协调125

3.1.2 逻辑结构的美128

3.1.4 对称性131

3.1.3 隐藏的内在美138

3.1.5 自然界不能容忍完完全全的对称144

3.1.6 拥抱无法拥抱的世界147

3.2 宇宙是对称的吗？149

3.2.1 守恒定律来自空间和时间的对称性149

3.2.2 为什么心脏长在左边？151

3.2.3 在弱相互作用中镜象对称性遭到破坏154

3.2.4 电荷--镜象对称和反物质世界156

3.3 内禀对称性159

3.3.1 规范变换的不变性160

3.3.2 相同粒子的不可识别性161

3.3.3 同伴旋对称164

3.3.4 奇异性165

3.4 一种对称的历史166

3.4.1 历史的开端167

3.4.2 夸克168

3.4.3 需要给夸克涂上颜色170

3.4.4 夸克，谁离开谁都不能生存171

3.4.5 胶住夸克的场173

3.4.6 被遗忘的宝贝177

第四章 物理学家们是如何工作的180

4.1 物理学的任务181

4.1.1 实验工作者和理论工作者182

4.1.2 物理学与数学183

4.1.3 发展道路186

4.2 量子论是怎样建立的187

4.2.1 量子世纪的开始188

4.2.2 是波，还是粒子？190

4.2.3 玻尔假说191

4.2.4 德布罗意猜想192

4.2.5 量子力学192

4.2.6 是坐标，还是速度？195

4.2.7 波函数的物理意义197

4.2.8 因果率还有用吗？199

4.2.9 不碰粒子而能改变粒子的状态201

4.2.10 “可以改一改，不过会更糟糕……”206

4.3 没有计算的计算结果210

4.3.1 量纲分析212

4.3.2 广义振荡子213

4.3.3 怎样猜题？215

4.3.4 电动力学在强场时的修正217

4.4 粒子和场的量子理论219

4.4.1 原子的量子化220

4.4.2 转动量子化222

4.4.3 量子谐振子224

4.4.4 场的量子化227

第五章 无物空间、原子核、星星232

5.1 真空，它是如何构成的？233

5.1.1 不接触物体，能推动它吗？234

5.1.2 物理真空空间的电磁性质？236

5.1.3 “以太”死了，但是“以太”万岁!238

5.1.4 真空场的量子力学239

5.1.5 粒子的簇射241

5.1.6 若隐若现的几何学242

5.2 真空的不稳定性及核物质的异常态244

5.2.1 相变245

5.2.2 真空相变247

5.2.3 π-介子的冷凝249

5.2.4 高密度的核物质具有不稳定性250

5.2.5 π-介子的自由度250

5.2.6 可能存在超密度核和中子核252

5.2.7 观察非常态核的可能途径253

5.3 中子星的命运253

5.3.1 比一千亿个太阳还要亮256

5.3.2 中子液体258

5.3.3 脉冲星的发现260

5.3.5 中子液体内的π-介子凝聚262

5.3.4 脉冲星--中子星264

5.3.6 黑洞264

结束语265

名词术语简解265

5.3.7 夸克星268