《该给孩子的科学思维启蒙》图书就是根据刘炯朗的节目整理、修订而成，该系列图书出版后广受好评，获得台湾地区地区图书奖金鼎奖，被视为孩子思维训练的范本。
本册《科学思维》，深入浅出地介绍天文地理、文学历史等领域的重要大事，将科学与人文巧妙结合。在书中，作者透过个人的学思历程，勉励孩子们：不要画地自限，要有广泛兴趣。顺从自己的喜好，培养专业以外的兴趣，感受世界的美好。

刘炯朗，1934年生，广东番禺人。曾就读于美国麻省理工学院，获计算机硕士、博士学位。后任教于麻省理工学院、伊利诺大学、台湾清华大学等，曾担任伊利诺大学香槟校区助理副校长、台湾清华大学校长等职。先后当选美国电子电机工程师学会院士、美国计算机协会（ACM）杰出会员、台湾“中央研究院”院士，电子设计自动化界的诺贝尔奖——卡夫曼奖得主。近年来，悠游于写作、广播、演讲等领域，以资深“理工男”身份，立足国际视野谈中西文化，深受大众喜爱。著有《学校没教的逻辑课》、《国文课没教的事》、《下课后的奇幻补习班》、《一次看懂自然学科》、《20不惑——大学校长亲授33堂生涯必修课》等。

Part 1 谈天
天有多大？
宇宙的中心点
寻找外星人
德瑞克方程式
从大爆炸开始
追星有一套
世上最幸运的人
霍金与黑洞
时间是圆的
再探爱因斯坦的梦
Part 2 说地
阿基米德的顿悟
科学中的偶然
花粉、染料、抗生素
眼睛会说话
圆周率是怎么得来的？
从打喷嚏说起
蝴蝶变贵人
炸弹客与王羲之
Part 3 论人
当老虎来敲门
压出来的文明病
忙不停又瘦不了
“阿片接收器”与难忘的猫王
睡得好，人不老
学会与压力共舞
完美的追求
基因工程时代的伦理观

现在一个很热门的话题
就是科技与人文的对谈，
好像这是两个相对立的领
域，必须通过沟通和对谈
才会使两边和谐。
其实科技和人文是“哲学
”这棵大树所发展出来的两
个枝干，科技和人文不是
独立的不相干个体，它们
不需要对谈，而是“你中有
我，我中有你”的融合体。
一个好的科学家一定有好
的文学素养，写出来的东
西是众人看得懂的。诺贝
尔物理学奖得主费曼教授
（R1chard Feynman）的
书就是个很好的例子，他
的书几十年来一直是青少
年进入科学领域的启蒙书
。只有真正懂的人，才能
够把很深的学问用日常生
活的例子深入浅出地介绍
出来。刘炯朗校长的书就
给人这样的感觉，读起来
行云流水，但里面的内容
很深奥。
刘校长的博学是大家都
知道的，我只是不知道他
是如此的广而深。幸好，
他已经退休，不然像他这
样人文和科技通吃的人会
严重威胁别人的饭碗。除
了知识渊博之外，我最敬
佩刘校长的是他的敬业精
神，他在新竹IC之音广播
电台主持一个节目，每逢
录音时，所有的应酬全都
推掉，专心录音，有时录
上一整天，直到他自己满
意为止。我们都知道，要
约刘校长吃饭定要避开录
音日，不然再好的佳肴都
不能引诱他来，敬业态度
实在令人敬佩。
过去我们都以为，主持
节目的人定要说话字正腔
圆、声音甜美，但是刘校
长的节目让我们看到这并
不是必要条件，听众真正
在乎的是内涵。刘校长说
话有广东腔，因为他在澳
门长大，但是他的节目内
容丰富，广东腔反而变成
特色。像我的朋友开车听
收音机的时候，听到广东
腔就不再搜寻电台，他知
道刘校长上场了，大家洗
耳恭听。
我最喜欢听刘
校长讲一些科技史，像谷
歌（Google）为什么会叫
这个奇怪的名字等。因为
刘校长20世纪50年代就去
美国留学，在伊利诺伊大
学任教多年才回台湾“清华
大学”当校长，他在美国时
正是电脑兴起的时候，见
证了电脑从一个房间那么
大的庞然巨物到现在背包
里放的笔记本电脑，这中
间的过程他亲身经历，所
以说起故事来，多一分自
身体验，他是当事人而不
是旁观者，所以他的故事
会吸引人。
就像我在1969年去美国
念书时见证到心理学蜕变
为认知科学一样，其中的
关键实验自己都做过，那
种感觉就是不一样。所以
刘校长在讲科技史时，真
的没有人比得上他。
他最拿手的是深奥得令
人却步的天文物理，他娓
娓道来，活泼、生动、有
趣，书读起来轻松愉快，
非常适合父母读给小学三
年级以上的孩子听。我最
要推荐的是书中引导思考
方式的逻辑推理，这是目
前教育非常缺乏的一项。
父母可利用这本书来弥补
目前教育制度上的不足。
如果父母时间不够，让孩
子自己读完再跟父母讨论
也一是个方法，重点在于
父母要把逻辑思考的方式
通过相互讨论教给孩子。
在国外，我常看到父母
在餐桌上跟子女就某个话
题进行辩论，在台湾，这
种现象几乎不存在，但逻
辑思考的重要性在于一个
有逻辑思考的人不会盲从
，不会随便受人蛊惑。
我一直认为念书给孩子
听，跟孩子讨论事情比去
外面应酬重要，因为应酬
的话常不能当真，酒肉又
穿肠过，一顿饭三个小时
其实很是浪费时间，若把
这时间拿来启发孩子，效
益是不可同日而语的。在
我成长的过程中，台湾没
有电视，父母也不需要去
外面应酬，我学到最多的
东西，是晚饭后父亲读报
给我们听的时候，他会评
论时事，问我们这件事如
果是我们在做，下一步会
怎么样，让我们学习别人
的经验，也教我们如何从
别人的观点来看同一件事
情，这对我后来进入社会
做事有很大的帮助。
新加坡前总理李光耀在
千禧年国际阅读协会年会
的演讲中说：“21世纪的公
民必须要有快速吸取信息
的能力和正确表达自己意
思的能力。”若要孩子能快
速正确地表达出思绪，讲
出来的话必须有条理、合
逻辑。刘校长的书中有许
多可以让父母跟孩子讨论
的话题，有些是科学上的
，有些是生活上的，都是
训练的好题材。
孩子是我们一生最大的
投资，在演化上要成功的
条件之一是“子代必须超越
亲代”，青出于蓝要更胜于
蓝。过去，家长常找不到
合适的科学书来启发孩子
，现在有了刘校长这本书
，可以在教室外或通过亲
子共读将孩子带进科学的
门，让他们体会到独立思
考与做学问的乐趣。
洪兰
台湾“中央大学”认知神
经科学研究所所长

本书作者基于自己丰富广博的人生阅历和深厚的文化底蕴，从天、地、人三个方面展开，讲述了科学、医学、天文、地理、化学等多个自然学科的知识以及不同学科之间的巧妙联系。书中融会贯通、包罗万象，作品文字优美流畅，故事跌宕起伏，引人入胜，作者通过一系列有趣的案例和故事把科学知识讲得妙趣横生，让读者在收获知识的同时，领略自然科学之美，感悟读书之乐。本书在台湾地区的出版受到青少年读者的广泛好评，获得多种重要的图书奖项。

一个好的科学家一定有
好的文学素养，写出来的
东西是众人看得懂的。只
有真正懂的人，才能够把
很深的学问用日常生活的
例子深入浅出地介绍出来
。刘炯朗校长的书就给人
这样的感觉，读起来行云
流水。
刘校长20世纪50年代就
去美国留学，见证了电脑
从一个房间那么大的庞然
巨物到现在背包里放的笔
记本电脑，这中间的过程
他亲身经历，所以说起故
事来，多是自身体验，是
当事人而不是旁观者，所
以他的故事会吸引人。
他最拿手的是深奥得令
人却步的天文物理，他娓
娓道来，活泼、生动、有
趣，书读起来轻松愉快，
非常适合父母读给小学三
年级以上的孩子听。
我最要推荐的是书中引
导思考方式的逻辑推理，
这是目前教育非常缺乏的
一项。如果父母时间不够
，让孩子自己读完再跟父
母讨论也是个方法，重点
在于父母要把逻辑思考的
方式通过相互讨论教给孩
子。
刘校长的书中有许多可
以让父母跟孩子讨论的话
题，有些是科学上的，有
些是生活上的，都是训练
的好题材。过去，家长常
找不到合适的科学书来启
发孩子，现在有了刘校长
的书，可以通过亲子共读
将孩子带进科学的门，让
他们体会到独立思考与做
学问的乐趣。
——洪兰 美国加州大学
实验心理学博士

大家看到太阳和地球相对地运转，到底是谁绕着谁转，其实不容易从观察中下定论。在16世纪初哥白尼提出“太阳为中心”的论点前，多数人都相信“地球为中心”这个论点。
在介绍哥白尼的“天体论”前，让我再举一个例子，来阐述观察和理论问的关系。今天，我们都知道地球和火星都绕着太阳走，地球的轨道是比较小的一个圆，火星的轨道是外面一个比较大的圆，因此当我们在地球往上看地球和火星的相对位置时，有时候，火星会在地球前面。但是，因为地球的轨道是个比较小的圆，过了一段时间，地球就会赶上去，火星反而落在地球后面。
这可由两个以太阳为中心的同心圆换算，做出清楚的解析。如果我们认为火星是绕着地球运转的话，那么火星走的不是圆形的轨道，而是一个相当复杂的轨道，才能够解释地球和火星相对位置忽前忽后的观察结果。这是科学上常遇到的情形：一个观察结果可以用两个不同的理论模型来解释。到底哪个模型是对的呢？通常得等到有其他相同的观察结果，才能够下定论。不过，在科学里，一个有趣也常常有用的原则，叫作“奥卡姆剃刀”。这个原则是说，假如有两个不同理论可以用来解释一个现象的话，那么比较简单的理论会是正确的理论。在前面的例子中，地球和火星的相对位置，用“太阳为中心”的同心圆轨迹模型来解释比较简单，用“地球为中心”的模型来解释比较复杂，所以“太阳为中心”的模型是对的。
在20世纪前，物理学家为了解释许多光学上的现象，假设宇宙弥漫着一种介质，叫作“光以太”，光是靠着光以太来传递的。到了20世纪初，一方面物理实验无法找到光以太，另一方面爱因斯坦的特殊相对论可以正确地解释光传递的现象，而且是比较简单的，因此是正确的理论。在医学院里，学生经常被提醒用“奥卡姆剃刀”原则，当医生看到病人的症状分析病因时，应该往简单的而非复杂的方向去思考。管理学里，也常讲一个原则——“尽量保持简单”。奥卡姆是14世纪的哲学家，“剃刀”就是要把多余的、不必要的东西刮掉。在中文里，我们有“以简驭繁”这个成语，意思就是用简单的方法来处理看似繁杂的事情。是太阳系的正确模型。
从古希腊时代开始，不同的文化都讨论过地球或者太阳是宇宙中心的问题。不过，到了16世纪，波兰的天文学家哥白尼才真正奠定了“太阳是宇宙中心”的模型。在今天，宇宙和太阳系这两个概念是不同的。15世纪时，天文学家还以为太阳系就是整个宇宙。哥白尼一辈子只写过一篇半论文，在1514年，他写了一篇20页的论文，没有印刷出版，只在少数人之间流传。在论文里，他提出“地球并不是宇宙中心，宇宙中心是在太阳附近”这个论点。接着，他用了二十多年的时间把这篇论文扩充成二百多页的一本书。这本书在他逝世前一天才印刷出来，送到他的病榻旁。 哥白尼的“太阳是宇宙中心”模型是近代科学发展的最大贡献之一。不过，论文发表后并未马上被普遍接受。一个原因是，按照他的模型演算出来的结果，跟观察结果并不完全吻合。约60年之后，德国天文学家约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler，1571-1630年）修正了哥白尼的模型，他指出，地球和其他行星运行的轨道不是一个圆，而是椭圆。大家都知道圆有一个圆心，哥白尼假设太阳就在圆心的位置；椭圆则有两个焦点，开普勒指出太阳的位置只是两个焦点之一。因此，当地球在椭圆的轨道上运转时，地球和太阳的距离并不固定，而是随着轨道上不同的点而改变。还有，哥白尼的模型假设地球在轨道上运转的速度是固定的，开普勒则相信地球在轨道上运转的速度并不固定。
P16-18