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第一部分 综观宇宙3

1什么是科学3

科学是人类的自然行为吗4

科学是有法可循的4

谁在做科学研究5

科学思想浅显易懂7

注意事项8

统计学如何发挥作用10

2理论初探13

什么是科学理论14

耳熟能详的几个理论14

进化论（生命演变）15

全球气候变化（并非仅仅是全球变暖）17

地表板块构造论19

相对论：比你想象得容易理解20

弦理论21

混沌科学（蝴蝶效应）22

第二部分 物理科学27

3物理学——能量与运动27

离开地球之时就耗尽自身携带的大部分燃料，宇宙飞船如何才能抵达月球呢28

安全气囊如何保护乘客安全29

一根足够长的杠杆真的能撬动地球吗30

为什么加长板能够使扳手更好用31

为什么花样滑冰选手收紧胳膊时旋转得更快33

回旋的过山车上，为什么乘客不会被抛出座位34

太空站是如何停留在轨道上的35

为什么打开冰箱并不能使厨房凉爽37

交流电和直流电的区别是什么38

4物理学——光和声41

天空为什么是蓝色的42

为什么放入水杯的汤勺看起来是弯的43

为什么远处的路面在炎热干燥的天气中看起来像湿的一样44

彩虹随着我们移动的原因是什么46

为什么在不同的光线下物体的颜色会有所不同47

为什么先看到闪电，后听到雷声48

回声是怎样形成的，为什么在客厅听不到回声50

为什么赛车经过时，它的引擎声音会发生改变51

5物理学——流体53

雨滴的形状是什么样的54

给轮胎打气时，为什么打气筒会发热55

为什么邮轮可以浮在水面上56

潜水艇是如何上浮、下潜的57

热气球和氦气球是如何升入空中的58

重达数吨的飞机是如何“待”在空中的59

飞机起飞和着陆时，为什么耳朵会嗡嗡地响60

流沙真的能让人陷下去吗61

6化学——物质63

为什么在钢铁上刷防护漆要比在铝上刷防护漆更为重要64

为什么雪花是六瓣状65

为什么干冰不会像普通冰一样融化66

人造钻石与天然钻石的不同点是什么67

自然界中含量最丰富的元素是什么68

飞机燃料是不是比汽油更危险69

为什么苹果切片会变成棕色70

轻便的防弹衣是如何阻挡子弹的呢71

7化学——微观物质73

为什么在公路上撒盐可以化冰74

为什么地毯会比瓷砖感觉温暖75

钻石与石墨怎么会都是由纯碳构成的呢76

肥皂和洗涤剂是如何起作用的77

烟花中的不同颜色是如何产生的78

爆米花制成的原理是什么80

如何用碳来推算物体的年龄81

8化学——物质间的相互作用83

萤火虫为什么会发光84

为什么温度很低时，电池不能正常工作85

为什么铜像久而久之会变绿86

为什么壁虎可以在天花板上行走87

混凝土变硬的原因何在89

暖手袋的工作原理是什么90

为什么火柴不会在盒内点燃91

谷物储藏库为何会爆炸92

防晒霜中的遮光剂是如何发挥作用的94

第三部分 生物科学99

9生物——植物、动物及其他生物99

细菌是植物还是动物100

病毒是有生命的吗101

冬季，常青树的针叶为何不凋零102

为什么大多数植物是绿色的103

变色龙是如何变色的104

地球上最长寿的生物是什么105

蚱蜢跳远的原理何在106

为什么飞蛾愿意靠近光106

驼峰真的储藏水了吗107

为什么鲨鱼的牙化石很常见，但其骨骼化石却罕见呢108

动物为什么会迁徙109

10生物学——人类111

为什么血型会有所不同112

为什么不能不睡觉113

为什么剪头发、剪指甲不会疼痛114

胃酸为什么不分解胃本身115

人类能够感受到的味觉有多少种116

导致时差的原因是什么117

如果人类不需要阑尾的话，为什么我们会有呢118

为什么女人的寿命比男人要长119

11生物学——遗传学和DNA121

DNA的作用是什么122

为什么蓝眼睛的父母不会生出褐色眼睛的孩子123

所有的狗都属于同一物种吗123

人类基因计划的目的是什么125

克隆的工作原理是什么126

人类可以被克隆吗127

如何对比人类DNA和动植物DNA128

为什么一些遗传病多见于男人身上128

如何做DNA测试129

除了刑事调查，DNA分析还有什么用途130

如何作亲子鉴定132

12生物学——医学和健康133

人体为什么需要维生素134

胆固醇真的对人体有害吗136

辛辣食品会导致胃溃疡吗137

细菌如何抵制抗生素138

流感疫情为什么总是发自亚洲139

疫苗是如何预防疾病的140

糖丸真的能止痛吗142

患关节炎后，关节为什么会红肿、疼痛142

青肿的颜色可以说明受伤害的程度吗143

为什么很难找到感冒的治愈方法144

第四部分 地球学和空间学147

13地质学——地底下的世界147

地球为什么有一个磁场148

为什么地球内部温度高于表面温度149

为什么非洲和南美洲看起来是连在一起的150

为什么很多地震发生在太平洋海岸151

化石是如何形成的152

科罗拉多河上的大峡谷是如何形成的153

熔岩来自哪里154

原油如何形成于地下155

为什么悬崖上的几层岩石会上下滚动，而不是左右滚动156

14气象学和水文学——风和水159

喷流方向为何是自西向东160

为什么通常山顶比山脚下冷161

为什么有些云看起来是白色的，而有些看起来是灰色的161

为什么在南极、北极附近不会形成飓风163

天气预报中气象员提到的“风寒指数（wind chillfactor）”是什么164

为什么雷雨之前通常刮大风165

为什么海水是咸的，而很多湖水并不是咸的166

为什么西雅图的降水量是斯波坎市（位于美国华盛顿州）的两倍167

为什么棕榈树可以生长在都柏林，而在波特兰就不行167

雨中漫步、跑步会淋湿吗169

15生态科学和环境科学171

为什么森林管理员必须进行有控制的燃烧172

苍蝇有什么用吗173

什么是生物多样性，它为什么那么重要174

为什么大多数洗衣粉里的磷酸盐被清除掉了175

为什么湿地很重要176

什么是臭氧层空洞，它是如何形成的178

我们如何了解远古时期的气候179

温室效应如何发挥作用180

酸雨是由什么引起的181

16天文学183

为什么我们只能看到月亮的一面184

行星可以像月亮那样显示相位吗185

小行星碰撞地球的概率有多少186

为什么夏季看到的星星和冬季不一样187

产生季节的原因是什么188

为什么月球上的陨星坑多于地球上的188

如何测量地球的质量190

为什么人们不能每个月都看到日食、月食现象191

为什么冥王星被降级了191

为什么所有的星星颜色不一样193

如何测量恒星和地球之间的距离194

17宇宙学197

宇宙之外存在着什么198

我们怎样能够证明宇宙正在膨胀199

如何测量星系和地球间的距离200

宇宙的年龄是多少201

如果光不能摆脱黑洞的话，我们如何能够探测到黑洞201

为什么类星体如此之亮203

什么是暗物质、暗能量203

什么样的力塑造了星系204

宇宙会怎样终结呢206

第五部分 科技——付诸实践211

18科学和技术211

微波炉如何加热食物212

发光二极管如何工作212

遥控器是怎样打开或关闭电视的214

烟雾报警器如何探测烟雾的214

全球导航系统接收机是如何确定位置的216

为什么原子钟如此精确217

发电厂是如何发电的218

家用打印机的工作原理是什么219

辐射是如何保护易腐食品的220

生物识别技术是如何工作的221

19电子世界223

计算机内部是如何运作的224

超级计算机和常规计算机的区别在哪里225

信用卡上的磁条是如何工作的226

零售防盗警报是如何工作的227

杂货店里的扫描仪是如何工作的228

无线电频率识别设备是如何工作的229

太阳能电池是如何把光转化为电能的231

数码相机是如何照相的232

为什么会有手机不起作用的地方233

20医学技术——探究人体内部237

关节镜手术是如何操作的238

如何选择可替代人体组织的材料238

X射线是如何显示受损骨头的239

计算机X射线层析成像（CAT）扫描是如何获得身体影像的240

核磁共振扫描仪如何成像242

如何区分正电子发射计算机断层扫描（PET）与其他影像技术的不同243

心脏除颤器是如何拯救心脏病患者的244

声波图是如何对胎儿成像的246

第六部分 科学：回顾过去、展望未来249

21伟大的科学思想249

原子250

运动——一切都在按计划运行252

重力253

微生物理论（生源说）254

板块构造论255

宇宙大爆炸256

22重要的科学家259

诞生于希腊的西方科学260

先驱者——印度人261

中王国时期（公元前2040—公元前1640）的大师们261

阿拉伯数字和科学方法262

近代科学家列表264

23悬而未决的问题269

宇宙是由什么组成的270

宇宙之外是否还存在物质271

宇宙之外是否还有人存在272

我们如何思考273

我们如何为身体器官制造替代细胞274

生命是怎样形成的275

24未来技术277

纳米技术278

分子医学279

机器人技术280

新能源282

基因改造284

附录A287

附录B291