由苏珊·怀斯·鲍尔所著的《极简科学史》是一部写给非专业大众的西方科学简史，讲述视角独特，依时间顺序介绍科学史上的经典著作，重现了科学进化的路线、人物和场景。从亚里士多德、柏拉图、阿基米德的论著，一路前进，直到21世纪爱因斯坦、理查德·道金斯、爱德华·威尔逊等人的经典著作，提供了人类科学进展的极佳概览。

每章论述一部或多部科学经典著作，涉及数学、生物学、地质学、宇宙学等自然学科所有领域，讲解相关历史背景、人物传记以及专业知识。文字简明流畅，信息丰富，轻松有趣，引人入胜，兼具科学性与可读性。

每章末设有专门版块，向读者推荐科学名著的相关版本信息，分享建议精读的章节和实际阅读体验，十分具备参考性和实用价值。

各章内容相对独立，读者甚至不用从头翻阅本书，只依据目录按图索骥，便可以从自己感兴趣的任意一章轻松切入，完全不影响阅读与理解。

读者定位非常清晰，是适合大中学生和社会大众阅读的科学（思想）简史。作者将人类历经数千年努力理解这个世界的史诗故事娓娓道来，提醒读者不要被细节淹没，认清科学本质上是一种人类认识世界的方式。

由苏珊·怀斯·鲍尔所著的《极简科学史》是人类探索世界和自我2500年历程的全新概览。我们从何而来？世界由什么构成？地球之外还有什么？我们仰望星空，不懈地探索、发现、质疑，解开自然界和我们自身的一系列谜团。我们源于自然，却超越自然。在这个危险的星球上，相对于其他物种，人类能有条不紊地发展壮大，最重要的是因为我们掌握了科学的力量。但想要真正理解科学，我们必须理解它的过去。

《极简科学史》也是一部"与传统大不一样的科学史"。从人类早期的科学探索到20世纪宇宙大爆炸理论的提出，从古希腊时代的科学起源到16、17世纪现代科学的诞生，从地球科学的崛起、生命科学的兴盛到对宇宙太空的探索……这本书返回那些改变我们看待世界、宇宙和自我方式的科学经典，引人入胜地讲述了科学观念变革和思想发展的伟大历程。

从希波克拉底、柏拉图和亚里士多德，到爱因斯坦、薛定谔和道金斯，这些拓展人类知识边疆的伟大心灵，不仅改变了科学发展的轨迹，也促成了人类视野和思维方式的一次次革命。这本书提醒我们，科学不是通往真理绝对可靠的指引，而是我们对世界的认识，是一种理解世界的方式、一种纯粹的人类追求。

人最大的价值就是对未知世界永不止息的探索。科学的故事，是人类历史中最有趣的故事之一。每个曾经对世界怀抱好奇的心灵，都应该读读这本书，了解这段非凡的历史。

致谢

序言 怎样使用本书

第一部分 发端

 01 早的科学文献

 02 人类所不可及

 03 变化

 04 沙粒

 05 真空

 06 地心说

 07 古代后一位天文学家

第二部分 方法的诞生

 08 新提议

 09 论证

 10 亚里士多德之死

 11 仪器和工具

 12 推论之规则

第三部分 阅读地球

 13 地质学的起源

 14 新科学的法则

 15 一个漫长而渐进的历史

 16 无解的问题

 17 理论的复兴

 18 大灾难归来

第四部分 阅读生命

 19 生物学

 20 自然选择

 21 遗传性特征

 22 综合论

 23 生命的秘密

 24 生物学与命运

第五部分 读懂宇宙（现实）

 25 相对论

 26 讨厌的量子跃迁

 27 宇宙大爆炸的胜利

 28 蝴蝶效应

注释

参考文献

火和气不会坠落。事实上，我们见到的火甚至是向上运动的。所以，火和气就被归类为“轻物质”，这类物质不断地向上运动，远离中心。地球上方的行星，以及那七个彼此独立运动的星体——我们称之为“asteres planetai”(游荡的星体)，似乎也不会被吸引到宇宙中心来；因此，它们也是由轻物质构成的。既然轻物质比重物质移动得更灵活、更快；显而易见的是，较轻的恒星就在围绕着较重的地球做圆周远动。做出与之相反的推断则会完全违背直觉。

数学计算证实了这个模型的正确性。几个世纪的天文学记录——其中一些来源于巴比伦(Babvlon)王国东部的占星术士，更多的则是源于希腊的观测家们；一年又一年，一个十年又一个十年，他们一直在对变化的天空进行跟踪——得到了庞大的原始数据。2世纪的天文学家们利用地心模型，可以精确地计算出恒星和七颗行星未来的位置。

其中蕴含了复杂而巧妙的数学计算。为了对星球的运动做出解释，希腊天文学家设计了星球的移动路径，每颗星球都会在其运行轨道上某处规律性地停止(一个“站”)，随后原路折回运行一段距离(逆行)，这段距离是可以预知、可以计算出来的。

如今，我们已经可以洞察天空，我们就很难理解古代天文学家的思维模式，因为那时他们只能站在地球上仰望天空，无法更近距离地去看了。但极有可能的是，希腊人并没打算把这个模型当作一个微缩的宇宙；他们并不相信，如果他们忽然被送到天空中，他们就会真的看见木星忽然掉头向后猛冲过来。相关的数学模型——并不是对天空逼真的描述，只是一系列的计算，通过这些计算，人们可以预测出某个星球或恒星三个月后、半年后或两年后的大致位置。数学是一种策略，一种诱骗宇宙主动揭开一部分谜团的方式，因为要寻找这谜团的答案超出了人类的知识范围。

这就是所谓的“拯救现象”——寻找可以与观测到的数据相吻合的几何学公式。这些计算在不停地调整着，并不能为天体运动的每一个变化做出解释。但对于领航员和计时员而言，这个计算结果是可靠的；当然，其精确度也可令天文学家自信——只要根据新数据不断地稍加调整——他们就不会走错方向。

公元前2世纪中期，伟大的占星术士喜帕恰斯(Hipparchus)使用了其他的策略：他绘制出了月球以及其他星球的轨道，这些星球沿着这一轨道做小圆周运动(本轮)，与此同时，它们也在大轨道(均轮)上做圆周运动。他还计算得知地球并不在均轮的中心，均轮的中心点略微偏离了理论上宇宙中心的位置(均轮是偏心圆)。

利用这些方法，天文学家就能够精确地预测出任何恒星或行星在未来的位置。地心宇宙中，各个星球围绕着宇宙中心做复杂的旋转，这一宇宙模型是行得通的。约公元150年时，希腊天文学家托勒密开始将所有的发现与计算收录编纂成一本手册《天文学大成》(Almagesf)，以解释每一个天体的运动。喜帕恰斯的宇宙模型被奉为不容置疑的系统，这一模型还会继续存在一千多年，塑造每一位凝望天空的天文学家的思维。

P（47-48）

怎样使用本书

一切知识，一旦人类忘记了它出现的条件、回答的问题以及起到的作用，都会丧失其科学特性。

——本杰明·法伦丁（Benjamin Farrington），《希腊科学对我们的意义》（Greek Science：Its Meaning for Us）

本书严格来说不是一部科学史。

至今，已经有许多人写下了大量的（篇幅冗长的）科学史，此类书可谓汗牛充栋：希腊科学研究、文艺复兴科学史、启蒙运动科学史、维多利亚时代科学史、现代科学史、科学与社会、科学与哲学、科学与宗教以及科学与“人”等等。

它们固然都有其价值，但是，一味关注细节似乎导致了科学本质的丧失。对大多数“人”——也就是没有接受过专业科学教育的普通公民——而言，他们仍旧不清楚科学有什么用，或者说，科学是什么。

我们大多数人都是通过新闻报道、交互图片和采访录音获得科学知识的。它们也许会给我们一些模糊且不完整的科学事实，但是，21世纪正在进行的科学之战告诉我们，这些科学事实是不够的。对干细胞、全球变暖的研究以及给小学生提供进化论方面的教育产生影响的决定都是由投票人（或者是他们各自的代表）做出的。而这些人根本不理解生物学家为何认为干细胞很重要，不理解环境科学家是怎样得知地球正在变暖的，不理解宇宙“大爆炸”究竟是什么（它既不“大”，也不是一场“爆炸”。参见本书第27章）。

鉴于此，本书与那些科学史略有不同。本书追溯了伟大科学著述的发展，这些文章和书籍几乎都直接影响或改变了科学研究的轨迹。本书针对的是那些对科学有兴趣、有悟性的外行人。在本书中，科学只是一种单纯的人类追求：它不是通往真理的绝对可靠的指引，而是一种理解世界的方式，这种方式极其私人化，有时会出错，常常会把人引入歧途，但绝大多数情况下还是正确的。

本书是按照时间顺序来呈现这些科学“著述”的，从希波克拉底（Hippocrates）、亚里士多德（Aristotle）和柏拉图（Plato）的古代科学著作到理查德·道金斯（Richard Dawkins）、斯蒂芬·杰伊·古尔德（Stephen Jay Gould）、詹姆斯·格雷克（James Gleick）和沃尔特·阿尔瓦雷茨（Walter Alvarez）的现代科学著作。本书为读者理解这些著作提供了所需的相关历史、传记以及专业知识，并在各章节最后为读者提供了推荐阅读的图书版本。早期的著述不必全文阅读，本书的网站为读者进行了摘录；网站链接可在书中找到。（网站上也提供了许多电子书资源，这些都是20世纪前的书，其中许多已经很难找到了。）

但这并不意味着这份清单囊括了所有的重要科学著述，读者也可能会对我的选择感到不满意。的确，许多值得一读的科学著作并没有出现在我的书单上。（如果你搜索“伟大科学著作”的书单，你会找到几百本书。）这是因为我择取的书不仅要突出科学史上的重要发现，还要揭示我们思考科学的方式。这份书单旨在让人理解科学，不求详尽无遗。

第一部分“发端”讲述了科学的起源。第二部分“方法的诞生”阐述了我们已经习以为常的科学研究方法为何，又是怎样诞生的。本书的余下部分介绍了三个不同领域的主要科学著作：地球科学、生命科学以及宇宙科学。这一安排是作者有意为之的。地质学将指引我们关注现代生物学所研究的那段时期，而对那段时期的研究又会引发我们对整个宇宙的全新思考。

在第三到第五部分，细心的读者可能会发现（“经典”书目择取方面出现了）一个转变：20世纪40年代之后的“经典”书目列出的大多是那些将新理论或新发现公之于众的作品，而不再是那些首次引起科学界对之产生关注的期刊文章和会议报告。因此，要了解地质灾变论，你最好去读沃尔特·阿尔瓦雷茨1997年创作的《雷克斯和末日火山口》（T.rex and the Crater of Doom），而不是阿尔瓦雷茨和其他三位作者于1980年一同撰写的文章《外来之灾——白垩纪和第三纪灭绝》（“Extraterrestrial Cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction”）；要了解宇宙大爆炸，你就要读史蒂文·温伯格（Steven Weinberg）的畅销书《宇宙最初三分钟》（The First Three Minutes），而非这本书创作之前就发表的（大量的）有关宇宙辐射的科学论文。

第二次世界大战后，科学研究日益专业化。科学家们得到了学术上的认可、同事的支持，他们（偶尔）还会因为对某一问题的细致研究而获得经济奖励，不必非要试图勾勒出整个科学世界。科学理论的形成、发展、支持或反对囿于一个科学小团体之内，他们日益深闭固拒——说的行话令外人难以理解。同样都是生物学方面的“伟大作品”，《双螺旋》（The Double Helix）和《自私的基因》（The Selfish Gene）两本书与威廉·哈维（William Harvey）的《心血运动论》（Demotu cordis）的“伟大”之处是不同的；哈维的书不仅能让他的同行了解他的发现，普通民众也能读懂，但是，学术界外的人是读不懂詹姆斯·沃森和理查德·道金斯的原创性论文的。［道金斯的专业论文《寄生虫、必要清单和机体悖论》（“Parasites，Desiderata Lists and the Paradox of the Organism”）的读者就很少。］但是，他们必须使这些作品大众化：通过综合、简化和解释来普及他们的作品。

尽管如此，《双螺旋》、《自私的基因》和《心血运动论》三本书所起的作用是相同的：为我们思考自然世界提供了一个全新的方式。

大家不必把我所谈到的文献全部读完，而是可以从你感兴趣的著作开始。如果大家对生物学或宇宙论最感兴趣，那么不必一定要读完本书第一、第二部分的所有推荐书目才去读本书第四和第五部分的推荐书目。

但至少要阅读相关章节中对这些书及其观点的介绍。这是因为，即使是今天，柏拉图唯心主义仍旧在影响着那些试图解决生物起源问题的科学家；19世纪查尔斯·赖尔（Charles Lyell）的地质学理论仍旧影响着我们对人类进化的理解；量子理论与弗朗西斯·培根（Francis Bacon）的科学方法仍旧难分高低。

要理解科学，我们就必须理解它的过去。我们必须不断地提问，不仅要问“我们发现了什么”，还要问“我们为什么要做这样的发现”。只有这样，我们才能开始理解为何我们要重视或无视科学知识；只有这样，我们才能分辨哪些承诺是可以通过科学来兑现的，哪些又应该小心谨慎，带着怀疑的态度来对待。

只有这样，我们才能开始理解科学。

请注意我的措辞：自始至终，我都在交替使用“理论”（theory）和“假设”（hypothesis）这两个词。21世纪的科学家也许会指出“理论”要比“假设”更详尽，或更经得住时间的考验，或有更可靠的数学计算的支持。但二者都表示同一个理论体系，这一理论体系能对证据自圆其说。既然我们不知道“假设”何时会成为“理论”，且不同时代、不同领域的科学家们用这两个词的情况也各不相同，我在此就不过分纠结于区分二者了。

文字流畅，赞扬了人类好奇心所带来的势不可挡的力量。

——《华尔街日报》（Wall Street Journal）

一个简明、信息丰富的读本，让读者可以通过塑造了科学发展历程的科学家的视角来理解科学。

——《柯克斯书评》（Kirkus Reviews）

《极简科学史》精湛描绘了自最早的哲学家以来，那些帮助拓展了人类知识边疆的伟大心灵……对大众读者而言，本书是一部讲述科学知识进步历程的指南。如果想要进一步了解实现这些创新的科学家，这也是一部非常有价值的参考书。

——保罗·萨瑟兰（Paul Sutherland，BBC《仰望夜空》杂志）

《极简科学史》让读者们聆听到历史上最具影响力科学家的声音……叙述精练。鲍尔的这部科学指南，为我们揭示了每部经典科学著作的深层价值和重要意义，同时还原了其在整个科学发展史中所处的背景。

——艾伦·赫什菲尔德（Alan Hershfeld，麻省大学达特茅斯分校物理学教授）