一个人在其一生中，掌握基本的科学知识和对人类发展产生重大影响的科学理论，不仅可以丰富个人的知识储备，而且还有助于培养正确的科学思维方式，获得更多解决问题的新方法，甚至树立正确的人生观和世界观。《人一生不可不知的科学理论》是写给大家的科普书。全书分为宇宙的奥秘、物质与能量、生命的起源、思想和行为四章，作者张红军只用很少的篇幅，就全面系统地展示出自然科学发展的全景，深入浅出地阐释了每一个对人类文明产生重大影响科学理论，把一些深奥难懂的科学知识，用每个人都容易理解的方式表达出来。

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《人一生不可不知的科学理论》是写给大家的科普书。全书分为宇宙的奥秘、物质与能量、生命的起源、思想和行为四章，作者张红军只用很少的篇幅，就全面系统地展示出自然科学发展的全景，深入浅出地阐释了每一个对人类文明产生重大影响科学理论，把一些深奥难懂的科学知识，用每个人都容易理解的方式表达出来。

《人一生不可不知的科学理论》一经出版，就得到了读者的喜爱，阅读此书，可以最大限度地理解人类与自然万事万物的关联，激发人们的创作热情。相信，本书一定可以成为读者的良师益友！

绪论

第一章 宇宙的奥秘

古巴比伦的天文学

古希腊的天文学

“哥白尼的革命”

革命性改良

站在巨人的肩膀上

行星的早期发现者

属于爱因斯坦的宇宙

恒星的光度和亮度

猜不透的宇宙谜语

从天体圆球到宇宙内爆

第二章 物质与能量

计数与测量的工具

古希腊人：思想与物质

磁力

新的元素

无所不在的电

全光谱

爱因斯坦的能量理论

爱因斯坦的时空论

量子力学

第三章 生命的起源

科学的先驱

科学的起源

张开中世纪的眼睛

科学的模糊概念

新途径

生命的组织

达尔文的革命

身体内的化学奥秘

所有细胞都源于细胞本身

遗传定律和法则

奇异的新物质

生命的呼吸

对生命进行解密

深度和极限

第四章 思想和行为

生物电连接

病态的思想和精神

治疗策略

行为的根源

聆听大脑的声音

智能还是模仿？

1588年，在弗雷德里克二世去世之后，第谷的暴戾个性使他失去了新国王的支持。他整理好工具设备和记录文书之后，搬到一个新地方，并担任起布拉格神圣罗马皇帝鲁道夫二世的御用数学顾问。

在那个年代所有数据的基础之上，第谷企图创立属于自己的、第谷式的宇宙模型论。他招募了一些天文学家和数学家来专门负责计算事项。约翰内斯·开普勒便是这些天文学家和数学家中的一分子，而所有这些科学家都注定要成为天文学历史上的重要人物。1601年11月，第谷·布拉赫一病不起。在他临终之时，他还在试图说服鲁道夫二世聘用开普勒来取代他的位置。

开普勒与第谷之间并没有太多的不同之处。开普勒出生于1571年12月27日，他是家中6个孩子中最年长的。他出生在一个位于维尔镇上的穷困潦倒的新教徒家庭。天主教在当时的维尔镇极其盛行。开普勒的父亲既不可靠又懒惰成性，而他的母亲则是一个疑神疑鬼的人。在开普勒母亲的晚年，她被指控使用巫术，而开普勒则在漫长的审判中为其母亲洗脱了罪名。

开普勒虽然是一个来自贫苦家庭的既体弱多病又沉默寡言的孩子，但是他却靠着勤勉治学的精神取得了非常优异的成绩。1587年，他还获得了一项奖学金，从而可以到图宾根大学继续深造。在那里，他开始执著于神学专业。作为路德教的一名虔诚的信徒，开普勒对神在创造宇宙机制中所取得的丰硕成果进行了由衷的赞美。他认为，对行星运行的研究工作仿佛是对神的旨意的二度探索。在离开图宾根之后，他到奥地利格拉茨的一所路德教会学校里教学。

开普勒一边担任数学课和品德修养课教授的职务，一边潜心研究哥白尼的系统理论。他提出，各种立体几何(如立方体、四面体、十二面体、二十面体和八面体等)的天体间隔物将6大行星(水星、金星、地球、火星、木星和土星)的轨道分割开来。他的计算结果表明，上述5种多面体的存在是导致各个行星与太阳之间距离出现差异的原因。开普勒根据自己的理论揭示了6大行星的基本原理，因为只有5种完美的固体形式。

1596年，开普勒在《宇宙的奥秘》中公开发表了他的综合数学模型。但即使在此之后，他对自己的模型理论仍不满意。由于他需要得到更多的有用数据，因此他把《宇宙的奥秘》一书的复制本发给了他那个时代的两位卓越的天文观测家——伽利略和第谷。他要求伽利略给予他精神上的支持，但是在当时，伽利略并没有看到哥白尼模型论中的有利证据，所以开普勒对于精神支持的请求只能是无果而终。在16年之后，伽利略才最终决定支持哥白尼的学说。

作为一名路德教信徒，开普勒在奥地利的生活也非常艰辛。1600年，当第谷邀请他去布拉格的时候，开普勒巴不得立刻离开格拉茨，以便能够有机会与这位有名的天文观测家一起工作和研究。不幸的是，这两个人的个性正好是两个极端，他们简直无法共处一室。第谷当时试图创立属于自己的宇宙模型论，因此他不愿意将他自己的观测数据和结果与开普勒分享。幸运的是，第谷最终还是赏识开普勒的才赋，并在过世之前把自己的设备和天文观测书籍都交给了开普勒，而且还敦促开普勒继续创立出一套第谷式的宇宙模型论。

开普勒对第谷所有关于火星的天文观测数据给予了特别的关注。虽然亚里士多德完美圆球体和匀速运动理论存在了2000年，但是开普勒依然做出了正确的推断，即火星的运行轨迹是椭圆形的，而且其运动速度并不完全一致。他还坚定地认为，行星在轨道上的运行速度会随着它与太阳之间距离的不同而发生变化。在行星逐渐靠近太阳的时候，其运行速度会变得更快些；而在行星离太阳比较远的时候，它的运行速度会减慢。1609年，开普勒出版了《新天文学》。在这部著作中，他把所有基本原理都列了出来，而这些原理就是我们今天所公认的关于行星运动的两大早期定律。

在以后的研究过程中，开普勒对哥白尼的宇宙模型理论进行了改进。1619年，开普勒公开出版了他的新作《宇宙和谐论》，并在这本书中概括了行星运动的第3个定律：行星轨道周期(即该行星绕完一圈所需要的时间)的平方值和该行星与太阳之间平均距离的立方值成正比。需要着重指出的是，开普勒的三大定律完全归功于第谷的天文数据，它们与其他猜想或者理论学说无关。P33-35

一个人在其一生中，掌握基本的科学知识和对人类发展产生重大影响的科学理论，不仅可以丰富个人的知识储备，而且还有助于培养正确的科学思维方式，获得更多解决问题的新方法，甚至树立正确的人生观和世界观。

本书是写给大家的科普书。全书分为宇宙的奥秘、物质与能量、生命的起源、思想和行为四章，作者只用很少的篇幅，就全面系统地展示出自然科学发展的全景，深入浅出地阐释了每一个对人类文明产生重大影响科学理论，把一些深奥难懂的科学知识，用每个人都容易理解的方式表达出来。

本书一经出版，就得到了读者的喜爱，阅读此书，可以最大限度地理解人类与自然万事万物的关联，激发人们的创作热情。相信，本书一定可以成为读者的良师益友！