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第一章 自然科学概述 1

第一节　科学、自然科学和技术 1

第二节 自然科学研究方法 4

第三节　科学与社会 10

第四节 自然科学的发展 14

思考与练习 27

拓展性阅读导航 28

第二章　物理学基础理论 29

第一节　时间与空间 30

第二节　物质 35

第三节　运动 42

第四节　相互作用 46

第五节　能量守恒定律 50

第六节　动量守恒定律与角动量守恒定律 59

第七节　电荷守恒定律 64

第八节　宇称守恒定律 67

第九节　对称性与守恒定律 69

第十节　热力学第二定律 71

思考与练习 76

拓展性阅读导航 77

第三章　相对论与量子理论 78

第一节　相对论基础 78

第二节　相对论动力学的主要结论 89

第三节　早期量子论 91

第四节　量子力学简介 103

思考与练习 112

拓展性阅读导航 113

第四章　宇宙的起源和演化 114

第一节　宇宙观的演化 114

第二节　宇宙的起源和演化 120

第三节　人类对宇宙的探测 125

第四节　宇宙的未来 131

思考与练习 133

拓展性阅读导航 134

第五章　地球环境的演变 135

第一节　地球的起源 135

第二节　地球圈层的演化 142

第三节　地表环境的演变 145

第四节　地球环境演变的基本规律 163

思考与练习 174

拓展性阅读导航 174

第六章　生命的起源和智慧的演进 175

第一节　生命的本质 175

第二节　生命的起源 186

第三节　生物的进化 192

第四节　人类的起源和智慧的发展 205

思考与练习 212

拓展性阅读导航 213

第七章　微观世界的探索 214

第一节　揭开微观世界面纱的重大发现 215

第二节　原子的结构 218

第三节　原子核的结构 221

第四节　基本粒子和夸克模型 232

第五节　揭示微观世界的新武器 240

思考与练习 243

拓展性阅读导航 244

第八章　非线性科学简介 245

第一节　系统、线性与非线性科学 245

第二节　混沌现象 256

第三节　分形与分维 263

第四节　耗散结构理论与自组织现象 270

思考与练习 277

拓展性阅读导航 277

第九章　人与自然 279

第一节　人与自然关系的历史演化 279

第二节　人类的发展对自然的影响 282

第三节　人与自然和谐共处和协调发展 293

第四节　可持续发展战略 297

思考与练习 307

拓展性阅读导航 307

参考文献 309