度小月的部落格

前言

科學的開端：西元前600年—西元1400年
日食是可以預測的：米利都的泰勒斯
萬物的四根：恩培多克勒
測量地球的周長：埃拉托斯特尼
人類與低等生物的關係：圖西

科學革命：1400年—1700年
太陽是萬物的中心：尼古拉．哥白尼
行星沿橢圓軌道運行：約翰尼斯．克卜勒
自由落體運動的加速度相同：伽利略．伽利萊
地球是一塊巨大的磁石：威廉．吉爾伯特
爭論不如實驗：法蘭西斯．培根
感受空氣的彈性：勞勃．波以耳
光是粒子還是波？：克里斯蒂安．惠更斯
首次觀測金星凌日：傑雷米亞．霍羅克斯
生物體經歷的不同育成階段：簡．施旺麥丹
一切生物都由細胞組成：羅伯特．虎克
層層堆疊的岩層：尼古拉斯．史坦諾
顯微鏡下的微生物：安東尼．范．雷文霍克
測量光速：奧勒．羅默
一個物種不可能起源於另一物種：約翰．雷
萬有引力影響著宇宙間的一切物體：艾薩克．牛頓

開拓領域：1700年—1800年
大自然不會快速向前發展：卡爾．林奈
水汽化吸收的熱量並沒有消失：約瑟夫．布拉克
可燃氣體：亨利．卡文迪西 赤道附近風向偏東：喬治．哈德里
佛羅里達灣強大的洋流：班傑明．富蘭克林
脫燃素空氣：約瑟夫．普利士利
自然界中，物質不會憑空產生或消失而是相互轉化：安東萬．拉瓦節
植物的重量來自空氣：簡．英恩浩斯
新行星的發現：威廉．赫歇爾
光速變慢：約翰．米歇爾
流動的電流體：亞歷山卓．伏打
看不到開始，也望不到終點：詹姆斯．赫頓
高山的引力：內維爾．馬斯基林
自然之謎：花的結構和受精：克利斯蒂安．施普倫格爾
元素總是以一定比例化合：約瑟夫．普魯斯特

百年進步：1800年—1900年
陽光下極易操作的實驗：湯瑪斯．楊
確定基本粒子的相對重量：約翰．道耳吞
電流的化學效應：漢弗里．戴維
繪製國家地質圖：威廉．史密斯
她知道骨化石屬於哪一族：瑪麗．安寧
後天性狀的遺傳：讓．巴蒂斯特．拉馬克
每種化合物都有兩個部分：約恩斯．雅各．貝吉里斯
電流的作用並不限於導線內：漢斯．克海斯提安．厄斯特
有一天，你會對此徵稅的：麥可．法拉第
熱量能夠穿透宇宙中的一切物質：約瑟夫．傅立葉
無機物人工合成有機物：弗里德里希．烏勒
風從不直著吹：古斯塔夫．加斯帕爾．科里奧利
論雙星的顏色：克利斯蒂安．都卜勒
冰河是上帝的偉大工具：路易士．阿格西
自然界是一個統一的整體：亞歷山大．馮．洪堡
光在水中的速度小於在空氣中的速度：萊昂．傅科
生命力也許可以轉化為熱量：詹姆斯．焦耳
分子運動的統計分析：路德維希．波茲曼
發明塑膠並非我的本意：利奧．貝克蘭
物競天擇：查爾斯．達爾文
天氣預報：羅伯特．費茲羅伊
一切生命均來自生命：路易．巴斯德
蛇咬住了自己的尾巴：奧古斯特．凱庫勒
3:1的性狀分離比：格雷戈爾．孟德爾
鳥與恐龍的演化關係：湯瑪斯．亨利．赫胥黎
元素性質的週期性變化：德米特里．門得列夫
光和磁是同一種物質的不同表現：詹姆斯．克拉克．馬克士威
管中射出了射線：威廉．倫琴
窺探地球的內部：理查．狄克遜．奧爾德姆
放射性是元素的一種原子性質：瑪麗．居禮
傳染性活體流質：馬丁烏斯．貝傑林克

巨大的轉變：1900年—1945年
量子是不連續的能量包：馬克斯．普朗克
原子的結構：歐尼斯特．拉塞福
重力場就是彎曲的時空：亞伯特．愛因斯坦
漂移的大陸就是一幅不斷變化的地球拼圖：阿爾弗雷德．偉格納
染色體的遺傳作用：湯瑪斯．亨特．摩根
粒子具有波的性質：埃爾溫．薛丁格
不可避免的測不準：維爾納．海森堡
不斷膨脹的宇宙：愛德溫．哈伯
宇宙的半徑從零開始：喬治．勒梅特
每種粒子都有相應的反粒子：保羅．狄拉克
恆星塌縮的極限：蘇布拉馬尼安．錢卓塞卡
生命本身就是一個獲取知識的過程：康拉德．勞倫
95%的宇宙不見了：弗里茲．茲威基
通用圖靈機：阿蘭．圖靈
化學鍵的本質：萊納斯．鮑林
原子核中隱藏的巨大能量：羅伯特．奧本海默

重要的基石：1945年—現在
人體由星塵組成：弗雷德．霍伊爾
跳躍基因：芭芭拉．麥克林托克
光和物質的奇妙理論：理查．費曼
生命並非奇跡：哈羅德．尤里∕史丹利．米勒
去氧核糖核酸（DNA）的結構：詹姆斯．華生∕法蘭西斯．克里克
能發生的一切都會發生：休．艾弗雷特三世
玩畫圈打叉遊戲的高手：唐納德．米基
基本力的統一：謝爾敦．格拉肖
全球暖化的主因：查爾斯．基林
蝴蝶效應：愛德華．勞倫茲
真空並非空無一物：彼得．希格斯
共生現象無處不在：琳．馬古利斯
三個一組的夸克：默里．蓋爾曼
萬有理論：加布里埃爾．維納齊亞諾
黑洞蒸發：史蒂芬．霍金
蓋婭假說：地球是一個有機體：詹姆斯．洛夫洛克
層層疊疊的雲：本華．曼德布洛特
量子計算模型：尤里．馬寧
基因可以在物種間轉移：麥可．敘韋寧
抗壓能力很強的「足球分子」：哈利．科羅托
在人體中插入基因來治癒疾病：威廉．弗倫奇．安德森
用電腦設計新生命：克雷格．文特
一條新的自然法則：伊安．魏爾邁
太陽系外的世界：傑佛瑞．馬西

人名錄
術語表
索引
致謝

推薦文一

　　科學是一個很理性的活動，雖然我們即使是科學工作者，也未必完全「科學」地生活，但是至從科學革命開始，科學無疑是推動世界發展最重要的力量。

　　科學，尤其是數理，在東亞受到的重視程度，甚至是遠高於其誕生地的歐洲國家。台灣的大學，尤其是資源較豐厚的大學，幾乎全都有理工科系，反而是不少大學未必有人文或社科的科系。在同一所大學，理工科（包括醫學）的資源也比人文社科優越，畢業生待遇也較好。

　　以上事實並非要說明兩者在重要性上的差異，而是為了反映國家發展上的優先順序，理工科的發展優勢，確實說台灣在工業化的進程中佔到便宜，大量優異的工程師和科學家讓台灣在一些高科技產業擁有一定領先的地位。然而，台灣社會卻也有著社格分裂的狀況，雖然家長大多鼓勵成績優異的小孩往理工科發展，可是常常在面對需要科學專業指引的重大議題，如核電、基改作物、農藥開放等等，表現得像是一丁點科學素養也沒有的古時代。

　　有趣的是，在歐美的菁英大學，理科的科系並不見得會獨立成理學院，通常是和人文及社會科學的科系放在所謂的文理學院中，主修理科的大學生甚至可以獲取文學士而不一定是理學士。科學，其實就是個以理性推理為思想基礎的人文主義學科，過去稱作「自然哲學」，西方的科學思想淵源傳統就是來自於希臘時期理性的自然哲學，這就是為何現代西方科學教科書動不動就要追溯到古希臘時的希羅多德（Herodotus，西元前 484 -前430年）、泰勒斯（Thales，約西元前六世紀前葉）、畢達哥拉斯（Pythagoras，約西元前六世紀中）、亞里斯多德（西元前 384 -前322年）等等哲人的思想。

　　牛頓劃時代開啟「機械宇宙觀」的巨著是《自然哲學的數學原理》（Mathematical Principles of Natural Philiosophy），其企圖心當然不僅僅是找出宇宙運行的數學公式那麼簡單，重要的還是那是一整套對世界的認知的徹底革命！文藝復興就是要恢復古希臘的人文主義傳統，但伽利略更不僅是述而不作而已，他在比薩斜塔上的著名實驗，並不是證實了一件物理定律那麼簡單，而是人類有史以來一項重大認知升級，原來理性的思考，也需要實驗來驗證，是開啟了科學實證明精神的濫觴！

　　很可惜的，在把科學當作富國強兵的工具的急功近利思維下，台灣師生恨不得學生用最快的時間掌握最大量的知識，而非花時間去理解科學思維的起源背景及其深厚的哲學傳統。西方科學教科書通常都會花費一定的篇幅去簡介這些歷史及哲學背景，可惜在不考試的情況下，老師懶得討論，學生更甚至主動去閱讀和瞭解。尤其是當理工科的學生，一看到「哲學」這名詞，就心慌意亂，忘了「哲學」在古希臘的原意不過就是「愛智慧」，說白了就是打破砂鍋問到底。

　　在忽略了哲學和歷史的情況下的科學教育中，訓練出來的專家很可能就是像是能熟悉且擅長操作科學知識和公式的機械人似的，科學的精神和內涵可以是不同世界的東西。因此，如果我們不追根究底地探索科學的起源，瞭解古人運用理性的思維方法如何一次又一次破解了大自然的秘密，如何掌握了事物運作的規律，那麼即使制式考試的分數再高，對世界運行的奧妙也只有大量殘破的知識，在專業領域中可能可以出人頭地，但未必談得是真正有科學素養的人。這可能也是為何台灣會一而再再而三在頂尖大學生產出有問題的論文，因為沒了真正想探索真理的心，科學不過就是淪為混飯吃的工具之一而已，有什麼理念好堅持的呢？

　　英國著名的知識出版社——DK出版社的《科學百科》（The Science Book）在這個不科學的科學年代，用很簡短的篇幅，把科學從古希臘到現代的許多重大觀念或理論的突破都記錄並說明了一遍，從中我們也能見識到許多科學理論的價值不一定在其正確性上，而是在推動了認知上的升級，讓人們能夠從一個前所未有的角度去理解一個新的問題。

　　我們也會見識到，墨守成規雖然可以是可笑的，但是一些理論千百年來就僅因為一代一代的相傳讓大家信以為真，以致要攻擊甚至殺害破舊立新的人。可幸的是，我們這時代擁抱懷疑主義的精神，雖然警世駭俗的理論或發現仍會遭受科學社群的抵制，但總得來說我們也更容易讓更多證據給說服，而非一味愚昧地眼不見為淨了。

　　《科學百科》用非常生動易懂的方式，圖文並茂地簡介了科學幾千年裡一個又一個重大的里程碑，每一座里程碑都能寫本可歌可泣的好書，見證了科學是個多麼美好又奇葩的理性活動啊！從中，我們也能發現，雖然很多科學理論的完整內容固然深奧難懂，可是其結論往往可以是很簡單的，是我們對世界的理解的進一步大幅提升。

　　《科學百科》裡面每一位有重大發現、推動人類集體認知升級的偉大科學家，全都有打破砂鍋問到底的決心和毅力，只為了在慎密的思緒中滿足好奇心。《科學百科》是本該推介給所有對科學有好奇心的朋友！
推薦文二

科學素養從閱讀科普開始

　　為推動十二年國民基本教育所制定的107課綱，在科學課程的教學和評量中強調國民基本「科學素養」(Scientific Literacy)。什麼是「科學素養」？或許可定義：「科學素養是能理解科學概念，了解科學研究的過程和方法，以科學知識和概念解釋生活中的現象，並能建立以科學證據為基礎的論證。」一個有科學素養的人是怎樣的人？有科學素養的人應能閱讀一般的科學文章，理解和推理基本的科學事實，能描述和解釋自然現象，從而判斷事件或新聞報導的真偽，不會以訛傳訛和道聽塗說。

　　有人說，從一個人的談吐和行為可以看出這個人的教養，從用詞遣字和待人接物可以看出這個人的涵養。同樣的道理，科學素養亦表現在語言表達和思維上，更在生活中體現，例如從一個人的節約用電思維和使用家庭電器用品的習慣，大概可以看出這個人的科學素養；從一個人搬運重物的方法，也可以看出科學素養如何。

　　也許你急著問我：「科學素養既然這麼重要，該如何具有科學素養？學校和家庭教育如何教導科學素養？」大哉問。我的答案是「問渠哪得清如許，為有源頭活水來」，就從最基本的閱讀開始，閱讀科學普及書籍是科學素養的源頭活水。

　　公立圖書館陳列的科普書很多，各有特色。日前閱讀 EZ叢書館出版的《科學百科》編輯排版稿，內容豐富多元，確實是「百科科學」，年代從古到今，呈現科學的重要發展歷程，單元包含「科學的開端」、「科學革命」、「開拓領域」、「百年進步」、「巨大的轉變」和「重要的基石」等。

　　閱讀《科學百科》，我們可以瞭解二十世紀之前，曾在課本教材讀過的科學家究竟有哪些研究歷程和重要貢獻，二十世紀後，科學又有哪些突破和進展。透過閱讀《科學百科》，我們可學習與掌握科學的態度與方法，知道現在的我們面對跨學科的挑戰，必須跳脫單一學科探究的侷限，結合理論與實驗，才能創新與突破。

　　閱讀《科學百科》中有關光與電的介紹，不禁想起人類從油燈、蠟燭、燈泡到發光二極體(LED)的「照明斷代史」，每一個發展階段都有歷史意義。以能源的概念思考，科學家認為：「若是倚賴電流流經導線的電阻，透過阻抗而產生熱能，迸放出亮光，是不是消耗太多的能源？」面對這樣的疑慮，在新興的半導體研發中找到答案，科學家透過電子的激發研究發展出「發光二極體」，與一顆電燈泡比較，每一顆LED較不會產生熱能，一瓦特可發出更多「流明」的光，比白熾燈泡更環保，發光更有效率。

　　有系統地閱讀《科學百科》，就可以從書中內容得到這樣的啟發，無形中讓我們對於節約用電的具體作法產生科學思維，因為科學思維而有科學行動，這是科學素養。

　　日前閱讀報紙，看到新聞標題「LED路燈太亮 稻子失眠不結穗，亮不亮有關係！」內容敘述政府加速換裝節能的LED路燈，亮度比傳統路燈高許多，農民卻紛紛抱怨「太亮了，亮到打亂農作物生理時鐘」。

　　閱讀《科學百科》後，再閱讀這一篇新聞報導，大概可以理解新聞背後的科學概念。LED路燈影響路邊的農作，光害造成植物持續長高但不開花的現象，這是科學思維。如果有科學思維，自然能理解民眾的心聲：「路燈太亮了，我家的稻子都結不了穗！」

　　閱讀《科學百科》的另一項好處是了解什麼是「科學方法」。曾任中央研究院院長的胡適，一生倡議「大膽假設，小心求證」的科學精神，他常以「不苟且」三個字自勉勉人，認為「科學方法就是不苟且的工作習慣」。「不苟且」為「科學方法」下一個很好的註解，而「大膽假設，小心求證」則是科學研究重要的歷程。《科學百科》中提到的科學家正呈現這種「不苟且」的特性，例如伽利略和法拉第從事科學研究的歷程中，從主觀的判斷與猜想，進入確認問題、提出假說、實驗分析與驗證、建構理論與預測等各種客觀方法的階段，藉此確認假說是否正確。

　　要具備科學素養就從閱讀科普書開始，《科學百科》是相當好的源頭活水。
推薦文三

　　學習科學知識的最好途徑是跟隨著世界歷史發展的腳步，看見科學的演變；所以科學不單單只是個理性的領域，更多了分感性的色彩。

　　「小孩透過故事學習各種知識！」身為擁有三寶的我，從觀察自己孩子的成長與學習，我看見了原來用故事有邏輯的包裹著知識，孩子會更樂於學習，而且可以記憶深刻。科學可以這樣學嗎？科學有故事嗎？其實科學的發展本身就是個有趣的歷史故事，只是我們常常忽略了這個事實。科學的發現常被認為：「站在巨人的肩膀上，我們可以看得更遠！」但誰站在誰的肩膀上，我們卻搞不太清楚，因此也就無法深刻的體會與了解科學發展的過程。這很可惜！我希望我自己的孩子，可以享受學科學的過程，可以體會每一個發現都是來自於許多人的努力與貢獻。

　　然而，在學習科學知識的過程當中，我們通常先將所有的科學知識分好領域，再逐一的介紹或講述科學原理；所以科學在沒有「動手實作」的輔助下，就像是個很機械式，冷冰冰的學科；而也很難引起大多數人對於科學的興趣，甚至將科學列為要腦袋很聰明的人才懂的領域。但事實上，科學沒有那麼難以親近，只是我們一直以來都用了一個比較難的方法去學習。在我擔任《物理雙月刊》的總編輯這一年半的時間，我不斷地思索《物理雙月刊》可以怎麼做，來讓物理更加的普及和親近，也許就是回歸到孩子唸故事書的學習。如果我們可以把一個又一個的科學知識以發展的年代先做分類，透過結合了解當代歷史背景的方式去重新認識科學，這樣學習科學就像在看歷史故事，而我們也就更能體會「站在巨人肩膀上」這句話所富含的意義了！《科學百科》就是這樣的一本書！

　　《科學百科》中劃分的每一個世代都用簡單明暸的圖示點出世代中發生的科學大事；每一則科學史的發展，書中都給了一個清楚的圖像，讓讀者知道每一個科學事件發生前的科學發展及事件發生後科學的演變。讀完本書後，科學的三維拼圖會在腦海中逐漸形成；那麼科學再也不是很有距離感的學科，而是人人都可以接近的知識。總有一天，我們的孩子會透過閱讀《科學百科》這類的書籍，告訴我們一個又一個科學家的故事、科學的發展歷史及科學原理。
推薦文四

　　科學一直是每個時代的尖端知識產業！最聰明的科學家們不斷的觀察和透過實驗來驗證自己的理論是否正確！也因為過去這些科學們的努力，才能為人們累積出如此豐富知識寶庫並透過技術來改變世界。

　　《科學百科》一書用時間軸帶領各位穿越時空，一路從西元前漫步至現代科學史。透過明確又淺顯易懂的科學分支分類和圖文解說讓讀者們能快速的找尋到自己最感興趣的容。我本身是先從最喜歡的化學、天文學、宇宙學開始閱讀起，再藉由「參見」內的推薦延伸閱讀來連結有關連的章節。有別於傳統的百科全書型態，這樣的閱讀經歷和路徑較能串連起知識的點線面和彼此的關連性。若要說起本書我最喜歡的部分，無非就是科學家經典語錄(quote)。從一句語錄能體會到科學家背後的人生縮影和思維，彷彿就像是化學結晶般的精華又純粹，相當值得細細品嚐！

　　在閱讀《科學百科》的過程中我也不斷的回想起小時候翻閱科學書籍時那種純真求知的興奮與渴望。是的，求知慾是需要滿足的……人類天生就有種喜好叫做「WHY！？」。為了滿足好奇心，我們會想盡辦法去找到解答！相信您一定也有經歷過「啊！！原來此！！！！」的時刻，就是這種找到答案理解原理的滿足感促使著全世界的科學家們能持續不斷的探索新知。求知是會上癮的，而您正在翻閱的《科學百科》黏著度頗高(其實出版社偷偷在書上塗抹隱形黏著劑)。至少求知上癮除了眼睛疲勞之外沒什麼副作用，對吧？^^

　　科學是一種方法、一種思維、一種態度和一種堅持！只要有心，人人都能成為科學家！(或是食神啦～)由衷期盼您在閱讀此書時能體會到科學家們的態度，並且發掘您內心中的科學小宇宙。用科學改變世界的重責大任就靠你了！