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本書從科學史的角度談起，科學起源于那個喜好研究自然本身的規律、樂於探討人與自然關係的古希臘，這也是科學的本質。古中國墨家學派是重視自然科學研究和技術探討的學派，墨子對小孔成像的研究是古中國不多的科學發現。現代科學z終誕生在歐洲，科學區別於宗教和偽科學的本質和要素有四個：可質疑性、可量化、可被證偽性及可證實性、普適性。
質疑是科學的第一要素，不質疑，就不成其為科學。科學研究中的奧卡姆剃刀原則意味著：當你面對導致同樣結論的兩種理論時，選擇那個z簡單的、實體z少的！科學的目的本來就是要尋找對自然現象z簡單、z美的描述。除簡潔之美，科學還有邏輯之美、對稱之美、完備之美。科學方法比科學研究的內容更重要，作者用非常有趣的實例讓我們瞭解科學家們是如何思考的，即使所有具體的知識都丟失了，科學家運用科學方法仍舊可以重新發現。我們普通讀者也非常有必要掌握這些科學思維和科學方法。
作者在讓我們領略科學魅力的過程中，穿插了大量的有趣故事，可讀性極強。在保證科學性的前提下，通俗易懂，輕鬆活潑一向是張天蓉老師的科普著作的顯著特點，本書也不例外。
張天蓉，女，物理學者，科普作家。美國得州奧斯丁大學理論物理博士。研究課題包括廣義相對論、黑洞輻射、費曼路徑積分、飛秒鐳射、鐳射探測晶體性質、高頻及微波通訊、EDA積體電路軟體等。發表專業論文三十餘篇。著有科普書籍：《蝴蝶效應之謎:走近分形與混沌》、《世紀幽靈:走近量子糾纏》、《上帝如何設計世界-愛因斯坦的困惑》、《永恆的誘惑 : 宇宙之謎》、《從擲骰子到阿爾法狗：趣談概率》等。其中《永恆的誘惑：宇宙之謎》榮獲科技部2018全國優秀科普作品獎。
第一章 科學之起源
A. 第一位科學家 / 3
B. 中國古代的科學 / 11
C. 科學和邏輯 / 16
D. 從畢達哥拉斯到微積分 / 23
E. 古中國的算學 / 35
F. 古希臘人的宇宙觀和天文學 / 38
G. 古中國天文學和宇宙觀 / 43
H. 古代教育 / 46
I. 亞裡斯多德的宇宙 / 53
J. 托勒密的天空 / 59
第二章 科學之誕生
A. 希臘數學家的傳承 / 64
B. 阿拉伯世界的光亮 / 68
C. 天文學打頭陣 / 72
D. 牛頓之光 / 80
E. 愛因斯坦的革命 / 87
F. 賽先生到中國 / 90
第三章 科學之要素
A. 何謂科學？ / 96
B. 疑之而究之——質疑性 / 98
C. 科學需要量化 / 105
D. 可被證實和證偽 / 119
E. 放之四海、推而廣之——普適性 / 128
第四章 科學之思想
A. 科學美與藝術美 / 136
B. 西方和東方、寫實和寫意 / 143
C. 科學的簡潔美 / 147
D. 科學之數學美 / 151
E. 愛因斯坦和哥德爾 / 159
第五章 科學之精神
A. 科學中的實驗美 / 168
B. 科學家的獻身精神 / 178
C. 現代科學實驗之壯觀 / 180
D. 將實驗室搬到太空 / 183
第六章 科學之方法
A. 盲人摸象 / 187
B. 知其然 / 189
C. 知其所以然 / 191
D. 他山之石可以攻玉 / 194
E. 電腦互聯網與科學 / 197
尾聲 科學與文明社會 / 199
致謝 / 202
附錄 / 203
附錄 A 科學史上人物譜 / 204
附錄 B 參考文獻 / 211
附錄 C 圖片來源 / 213
