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　　全書分為基礎(chǔ)科學(xué)、天文學(xué)、地球地理、人體科學(xué)、生命醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、科技發(fā)明與應(yīng)用科學(xué)、軍事科學(xué)、交通與通信、科學(xué)未解之謎10大部分，為讀者展示了一個(gè)豐富多彩、奧妙無(wú)窮的科學(xué)世界。

　　科學(xué)包含了世界的全部奧妙，是揭開(kāi)自然之謎的鑰匙，是通向未來(lái)世界的橋梁，它的不斷進(jìn)步給世界帶來(lái)了翻天覆地的變化。掌握了科學(xué)的人，就像搭上了一列高速列車，向著美好的未來(lái)飛奔而去。科學(xué)是青少年的主要功課，而且，當(dāng)今的世界對(duì)他們的要求也越來(lái)越高，因此，廣大的青少年朋友需要一條獲得科學(xué)知識(shí)的捷徑。對(duì)于廣大青少年來(lái)說(shuō)，雖然未必人人會(huì)成為科學(xué)家，但作為一個(gè)21世紀(jì)的現(xiàn)代人,不了解基本的科學(xué)知識(shí)，是難以想象的。
　　基于此，我們精心編寫了這本《科學(xué)百科彩圖館》，它專為中國(guó)青少年量身打造，就像一片神奇的帆，能將你輕松帶進(jìn)浩瀚的科學(xué)海洋，讓你開(kāi)開(kāi)心心地愛(ài)上科學(xué)，成為有科學(xué)頭腦的人。
　　本書按照學(xué)科種類組織編寫，并考慮到讀者的閱讀習(xí)慣，將紛繁復(fù)雜的科學(xué)內(nèi)容歸納為基礎(chǔ)科學(xué)、天文學(xué)、地球地理、人體科學(xué)、生命醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、科技發(fā)明與應(yīng)用科學(xué)、軍事科學(xué)、交通與通信、科學(xué)未解之謎10大部分，從浩瀚的知識(shí)海洋中精心選取最有了解價(jià)值的內(nèi)容，具體而直觀地介紹當(dāng)今主要學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)、歷史進(jìn)展、核心概念、主要成就、科學(xué)趣談和最新應(yīng)用等，幫助讀者系統(tǒng)全面地架構(gòu)起科學(xué)知識(shí)體系的框架，開(kāi)闊視野，啟迪思維，一步步進(jìn)入神秘而有趣的科學(xué)王國(guó)。全書以探索精神和人文關(guān)懷貫穿始終，為讀者展示了一個(gè)豐富多彩、奧妙無(wú)窮的科學(xué)世界，是一本融知識(shí)性和趣味性于一體的理想科普讀物。書中的每一節(jié)都獨(dú)立成篇，以通俗生動(dòng)的語(yǔ)言闡述一個(gè)個(gè)科學(xué)專題，結(jié)構(gòu)完整，講解準(zhǔn)確清晰，能使讀者于趣味盎然中輕松受益，且便于隨時(shí)翻閱，可從任一頁(yè)讀起。
　　全書配有600余幅精美插圖，有珍貴的實(shí)物照片、現(xiàn)場(chǎng)照片、手繪插圖，也有大量原理示意圖和結(jié)構(gòu)清晰、解釋詳盡的分解圖等，再配以簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的圖注，與文字相輔相成，幫助讀者形象、直觀地理解各學(xué)科知識(shí)，激發(fā)讀者熱愛(ài)科學(xué)、學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，拓展其想象空間，使他們能在充滿趣味的閱讀中，輕松增長(zhǎng)知識(shí)，并啟發(fā)其思維與創(chuàng)造能力。另外，本書還設(shè)置了“知識(shí)檔案”欄目作為知識(shí)鏈接，或?qū)I(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行通俗解釋，或?qū)ο嚓P(guān)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充延伸，或?yàn)閷?shí)用性較強(qiáng)的提示說(shuō)明，或?yàn)榕c之相關(guān)的歷史檔案，讓讀者有豁然開(kāi)朗、觸類旁通之感，并留下深刻印象。
　　厚厚一大本,卻不感到沉重枯燥，帶領(lǐng)讀者步入輕松、有趣、絢爛的彩色讀書之旅；對(duì)科學(xué)知識(shí)的講述既簡(jiǎn)明通俗,但在專家眼里,又達(dá)到了準(zhǔn)確的要求；內(nèi)容編排上既注重各章節(jié)間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯順序，又符合一般讀者的認(rèn)知規(guī)律；既圖文并茂，又與現(xiàn)代審美有機(jī)結(jié)合，用新穎科學(xué)的體例、版式和裝幀設(shè)計(jì)，全面打造一個(gè)融匯文字、圖片等元素的全新視讀世界，彰顯其欣賞價(jià)值與藝術(shù)價(jià)值。這些就是本書的突出特點(diǎn)。
　　今天，“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的觀念已深入人心，崇尚科學(xué)的精神正成為時(shí)代的主旋律�，F(xiàn)代社會(huì)要求每個(gè)勞動(dòng)者對(duì)博大精深的科學(xué)知識(shí)體系有個(gè)概貌的了解，形成與之相匹配的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以便能夠與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行知識(shí)更新。這樣，才會(huì)理解和應(yīng)對(duì)自然界的各種現(xiàn)象和社會(huì)上有關(guān)科學(xué)的各種問(wèn)題。愿每位讀者都能確立科學(xué)的觀點(diǎn)、科學(xué)的方法和科學(xué)的精神，具備較為豐富的科學(xué)素養(yǎng)。

　　源于古希臘人的自然科學(xué)萌芽
　　與古希臘人最早在幾何學(xué)、代數(shù)學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域取得成就一樣，對(duì)自然進(jìn)行研究的科學(xué)(即物理學(xué))同樣起源于古希臘。早期的自然哲學(xué)家對(duì)物質(zhì)世界提出了質(zhì)疑。物質(zhì)世界是如何形成的？宇宙的主要物質(zhì)是什么？是氣、水、火還是一些由它們組合而成的物質(zhì)形態(tài)？物質(zhì)能夠無(wú)中生有嗎？究竟有沒(méi)有一個(gè)造物主？生命是故意被創(chuàng)造出來(lái)的，還是所有的事物都是一種偶然機(jī)遇的產(chǎn)物？由物質(zhì)組成的宇宙是一成不變的，還是會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化？在很多人看來(lái)，這些疑問(wèn)都屬于形而上學(xué)的問(wèn)題，因此無(wú)法找到像數(shù)學(xué)一樣精確的答案。
　　公元前7～前6世紀(jì)，一些早期的哲學(xué)家提出了他們的宇宙理論，主要是通過(guò)一種或者是幾種重要的元素對(duì)宇宙的組成進(jìn)行闡釋。物質(zhì)的形態(tài)是如此變化多端，既包括非生命形態(tài)，也包括生命形態(tài)，這就意味著這些元素必然處于持續(xù)不斷的變化之中。然而，我們可以找到一個(gè)平衡點(diǎn)，而且這種平衡點(diǎn)介乎于將要形成和誕生以及即將消滅和死亡之間，如此循環(huán)往復(fù)。公元前5世紀(jì)之前，這些概念一直是理論爭(zhēng)辯的核心。從那個(gè)時(shí)候開(kāi)始，這個(gè)爭(zhēng)論才開(kāi)始分化為兩個(gè)方向。
　　公元前515年出生的巴門尼德認(rèn)為，物質(zhì)不斷形成和消亡的過(guò)程意味著在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上必然存在著一種“非存在”的狀態(tài)。既然存在是可能的，那么“非存在”應(yīng)該是不可能的；而如果“非存在”確實(shí)存在，那么其本身就是一種客觀存在。正如巴門尼德在他的一首詩(shī)《真理之路》中所描述的那樣：“不要讓不是真理的東西引導(dǎo)你，你要讓自己的思想跳出那種思維方式�！�
　　與巴門尼德同處于一個(gè)時(shí)代的恩培多克勒（可能還是巴門尼德的學(xué)生）認(rèn)為，從誕生之日起，宇宙就不能發(fā)生變化，它始終保持著一種不變的狀態(tài)。同時(shí)，他也認(rèn)為我們生活于其中的世界的改變是有可能的，這些變化主要通過(guò)土、水、氣和火這四種物質(zhì)的“根”元素之間發(fā)生錯(cuò)綜復(fù)雜的互相作用。那些“根”可以通過(guò)相愛(ài)與相恨的力量被拉開(kāi)或者牽到一起，如此循環(huán)往復(fù)——相愛(ài)與相恨是他為吸引力和排斥力所起的另外一種名字。每一種“根”都有其獨(dú)特性，而所有的物質(zhì)都是由這些“根”的不同組合形成的，因此不久之后，這些“根”便被稱為基本元素。
　　德謨克利特在這一爭(zhēng)論中卻持另外一種完全不同的觀點(diǎn)。出生于公元前460年左右的德謨克利特因?yàn)閷?duì)人類生存條件所持的樂(lè)觀態(tài)度而被人們稱為一位笑容可掬的哲學(xué)家。據(jù)傳聞所說(shuō)，他足足活了100歲。
　　德謨克利特找不到任何理由來(lái)解釋為什么存在和非存在兩者可以共存�！叭魏问挛锏拇嬖诙�?xì)w于零。”他斥責(zé)了巴門尼德的所有信徒和擁護(hù)者。他把世界想象成一個(gè)莫大的虛空，在這個(gè)虛空中，持續(xù)不斷地下著細(xì)微到根本無(wú)法察覺(jué)更無(wú)法辨認(rèn)其形狀和大小的原子雨。各個(gè)原子之間出于巧合的碰撞可以形成各種物體，而當(dāng)原子分崩離析的時(shí)候，物體又開(kāi)始分解。
　　在柏拉圖指導(dǎo)其弟子去尋找那些潛藏在世界完美外表之后的永恒物質(zhì)的時(shí)候，他最出名的弟子亞里士多德卻對(duì)自然世界的直接觀察給予了極大的關(guān)注和重視。亞里士多德不僅竭力研究那些在當(dāng)時(shí)被柏拉圖主義者和畢達(dá)哥拉斯學(xué)派奉為尊貴高尚的天體運(yùn)動(dòng)，而且也關(guān)注和考察那些從小毛蟲到海洋生物等自然世界中極為平凡的具體事件。
　　從邏輯的角度出發(fā)，亞里士多德拒絕接受原子理論，而是采用了恩培多克勒的火、水、土和氣四元素論，并且創(chuàng)立了一個(gè)非常詳細(xì)的物質(zhì)理論。按照亞里士多德的觀點(diǎn)，這些元素同時(shí)塑造了生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)。然而，他在根本信仰上與恩培多克勒有所不同，因?yàn)樗J(rèn)為元素是可以變動(dòng)的。在亞里士多德看來(lái)，元素可以放棄或者獲取潮濕與干燥、熱與冷等屬性，而且它們也能夠從一種存在方式自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N存在方式。
　　對(duì)自然世界進(jìn)行的觀察使亞里士多德了解到，自然中的每一個(gè)事物都存在著某種設(shè)計(jì)原理或創(chuàng)造功能。他認(rèn)為，生命體實(shí)際上都是按照從低級(jí)向高級(jí)進(jìn)化的目的進(jìn)行組織的：從最初開(kāi)始的無(wú)生命物體上升到各種在生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制上近乎完美的植物，然后是在覓食功能上幾近完美的動(dòng)物，最后是思考功能和幸福感相當(dāng)完美的人類。
　　在亞里士多德看來(lái)，世界是運(yùn)動(dòng)著的，變化和運(yùn)動(dòng)是世界的基本特征。同時(shí)，他還認(rèn)為在每一個(gè)物體背后存在著4種被他稱之為“因子”的元素。一旦這些因子被人們所了解和掌握，那么物體本身就完全被人們所了解和掌握了。第1個(gè)因子是物質(zhì)或者物質(zhì)動(dòng)因，即所有物體的組成元素。第2個(gè)是形式或者形式動(dòng)因，即上述物質(zhì)所呈現(xiàn)的外部形式。第3個(gè)是動(dòng)力或者動(dòng)力動(dòng)因，也就是使這個(gè)物體成為可能的原因。第4個(gè)是亞里士多德世界觀中最為重要的一個(gè)因子，這個(gè)因子被稱為目的動(dòng)因，它指出了一個(gè)事物的目的、目的的內(nèi)容以及目的存在的原因等。
　　所有的自然事物（與人類雙手所創(chuàng)造的人造物品有所不同）在其內(nèi)部都存在著一種動(dòng)力法則，而且就是這種法則推動(dòng)著它們朝著自己的目的動(dòng)因推進(jìn)。
　　比如，橡樹的果實(shí)不需要外界刺激就可以朝著其目的（生根發(fā)芽，從而茁壯成長(zhǎng)為一顆成熟的橡樹）前進(jìn)。因此，在亞里士多德看來(lái)，物質(zhì)一直處于變動(dòng)之中，即從一種存在狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另外一種存在狀態(tài)，其驅(qū)動(dòng)力要么是基于內(nèi)在法則使它們朝著正當(dāng)?shù)哪繕?biāo)變動(dòng)，要么在外力作用下朝著其他目標(biāo)變動(dòng)。
　　在德謨克利特時(shí)代之后的一個(gè)多世紀(jì)，伊壁鳩魯重新回歸到他的原子理論，并開(kāi)始思索由在一個(gè)沒(méi)有靈魂、諸神和造物主的虛空世界里運(yùn)動(dòng)著的原子組成的唯物主義世界。伊壁鳩魯?shù)脑诱撆c德謨克利特的原子論之間存在著區(qū)別：他的原子是有質(zhì)量的，而且可以突然被轉(zhuǎn)移和發(fā)生碰撞。此外，在它們被賦予某種形狀的時(shí)候，它們能夠喚起感官刺激。在伊壁鳩魯看來(lái)，自然事件是沒(méi)有任何目的的，所有的事情都是由原子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)決定的。即使是人的思想也與源自原子結(jié)構(gòu)的身體沒(méi)有什么兩樣。當(dāng)死亡降臨的時(shí)候，思想和身體的原子都將散播到空氣中去。
　　古希臘人留下了最基本的物理學(xué)概念：元素、原子或者其他物質(zhì)是所有物質(zhì)的基本構(gòu)成要素；物質(zhì)都有產(chǎn)生、成長(zhǎng)、衰退和消亡的過(guò)程；由于物質(zhì)都將經(jīng)歷轉(zhuǎn)變的過(guò)程，因此物質(zhì)的形態(tài)經(jīng)常是暫時(shí)性的。這便是古希臘物理學(xué)思想的基本內(nèi)容（在某些情況下，這些思想又是一個(gè)個(gè)的問(wèn)題），這些思想一直激勵(lì)著2?500多年以后的科學(xué)家和哲學(xué)家。
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