协同进化论的重要角色：探索达尔文的进化协议

达尔文或许从未使用过这个词，但他非常清楚协同进化论在自然界中所扮演的重要角色。加斯顿·德·萨波塔认为，如今被科学家们命名为协同进化的理论或许能解开这个谜团。达尔文提出，某些开花植物已经和某些种类的昆虫达成了“进化协议”。参考阅读//No. 8 红皇后假说，第20页从生物学上来说，物种并不是在真空中进化的；一个物种的进化路径会受到其所处环境的影响。

理论教育 2023-07-06

深时概念：突破想象，揭示地球的真实年龄

它帮助赫顿证实了地球的年龄远超大多数人的想象。尽管如此，直到1797年去世，赫顿的理论仍不为世人所知晓。接受深时概念的科学家变得越来越多了。赫顿推测，砂岩起初在水中形成水平层——这一过程可能会耗费数千年。参考阅读//No. 37 均变论，第 78 页No. 83 放射测年，第 170 页基于宗教的影响，早期的科学家们认为我们的星球是非常年轻的。而赫顿的研究则促使他们相信，地球其实是非常古老的。

理论教育 2023-07-06

卢瑟福-玻尔模型的研究与发展

物理学家们不断修正着对原子结构的理解，但时至今日，学生们所学的原子模型仍然是以卢瑟福-玻尔模型为基础的。在卢瑟福-玻尔模型中，电子们围绕着中央的原子核运动。卢瑟福-玻尔模型预测了原子内的电子会通过吸收离散能量小包而在“电子轨道”之间跳跃的现象。参考阅读//No. 82 核嬗变，第 168 页卢瑟福-玻尔模型将传统的（经典）物理学理论与量子物理学这个新领域中的概念结合了起来。

理论教育 2023-07-06

嗅觉的形状理论：一个关于嗅觉的优化理论

与此同时，另一种模型出现并取代了嗅觉的振动理论。20世纪90年代，蒙克里夫的嗅觉的形状理论迎来了一次重要的进展。琳达·巴克和理查德·阿克塞尔找到了鼠鼻中疑似嗅觉感受器的东西，并且发现它们发挥作用的方式与形状理论中所阐述的一样。形状理论随之便成为主导模型。巴克和阿克塞尔的推论和蒙克里夫的嗅觉的形状理论是相符的。参考阅读//No. 51 神经元学说，第106页在传统的五种感官中，嗅觉是最难解释的。

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爱因斯坦的质能方程式：能量与质量的等价

世界上最著名的方程1905年，爱因斯坦发表了后来被称为狭义相对论的理论，改变了物理学界看待宇宙的方式。随后，他又提出，狭义相对论最为重要的一个结论可以用一个简单优雅的方程概括：E=mc2。爱因斯坦的质能方程式表明，能量其实就是“质能”两种形式中的一个。这就解释了质能方程式中“c2”的部分。参考阅读//No. 66 狭义相对论，第136页E=mc2是一个世界闻名的方程式，它传达出一种颠覆性的思想：能量和质量就是一个硬币的正反两面。

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疾病的细菌理论及其优化方式

早在16世纪40年代，吉罗拉摩·法兰卡斯特罗就已经开始就此提出异议：疾病有可能以“种子”的形式存在于空气中，或者通过人与人之间的接触进行传播。他确信，造成腐坏的微生物一定存在于空气中，这一观点暗示了微生物与法兰卡斯特罗的致病“种子”之间的关系。虽然已有许多间接证据支持疾病的细菌理论，但科赫给出了第一手的直接证据。参考阅读//No. 47 生源论假说，第98页持怀疑态度的科学家们经过数百年的时间才接受了疾病的细菌理论。

理论教育 2023-07-06

深入了解遗传同化过程

沃丁顿触发了进化，但这种进化方式与大多数生物学家的设想并不相符。可是沃丁顿的试验提示了发育可塑性已经触发了果蝇的进化。沃丁顿把这种效应称为遗传同化。凯文·拉兰德及另一些人认为，遗传同化可能在物种的进化过程中扮演了一个重要角色。沃丁顿的果蝇因为在温暖环境中生长而发育出特殊的翅膀，这种变化本是不可遗传的，但因为沃丁顿培育了好几代“温暖”的果蝇，所以全体果蝇都长出了同样的特殊翅膀。

理论教育 2023-07-06

宇宙面临的缺失：暴胀理论的解答

后来，一些物理学家提出，暴胀理论可以提供这一缺失的内容。尽管有好些高姿态的批评者直言不讳地对此提出异见，但因为成功解释了许多重大问题，暴胀理论便越来越流行起来。可见宇宙面临一个磁单极子的问题，而暴胀理论提供了答案。暴胀理论可以解释这个问题。参考阅读//No. 97 多重宇宙假说，第198页20世纪晚期，物理学家们意识到，他们的宇宙理论并没有预测到某些观测结果。

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肿瘤干细胞假说的优化方法

但在几年后，迪克及其同事又在多种类型的白血病病例中找出了更多肿瘤干细胞起作用的证据。虽然仍然不乏反对的声音，但是许多科学家已开始接受癌症的等级理论即肿瘤干细胞假说。这些数量极微的癌细胞就发挥着肿瘤干细胞的作用。参考阅读//No. 53 海弗利克极限，第110页一些科学家怀疑，恶性肿瘤的生长可能是由一小撮肿瘤干细胞维持的。

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绝对零度的概念: 超越温度尺度的极致理论

18世纪初，他利用气体体积会随温度变化而变化这一观察结果设计出一款全新的温度计——温度计中热空气的弹性会迫使水银液面上升。绝对零度的概念由此诞生，并迅速地被广为接受。时至今日，绝对零度的数字已经精确到了-273.15℃。在阿蒙东的气体温度计中，玻璃管中水银液面的升高和降低，均取决于被密封于其中的气泡的温度。绝对零度是是可观察宇宙中的理论最低温度。参考阅读//No. 70 气体动理论，第144页绝对零度是一个普遍的极值。

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宇宙大爆炸理论的优化与进展

1949年，弗雷德·霍伊尔将勒梅特的修正理论称为“宇宙大爆炸”，这一称呼相当引人注目。到了20世纪60年代晚期，学界已经完全认可了宇宙大爆炸理论。勒梅特和哈勃的研究推动了学界对宇宙大爆炸理论的认同。这一发现沉重打击了稳恒态宇宙学说，从而为宇宙大爆炸学说的崛起铺平了道路。参考阅读//No. 91 哈勃法则，第 186 页宇宙大爆炸理论由于太过大胆，在诞生之初就遭到了许多科学家的怀疑。

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分娩困境：人类生产过程的解释

在仔细研究了人类物种的特征后，沃什伯恩指出，和其他类人猿不同，人类最适合用两条腿直立行走。沃什伯恩将其描述为分娩困境。尽管这个理论非常流行，但随着对分娩过程理解的进一步深入，一些科学家开始对沃什伯恩略嫌简单的假说产生了疑问。人类分娩的痛苦可能出现于数百万年前。参考阅读//No. 27 草原假说，第 58 页No. 29 烹饪假说，第 62 页分娩困境理论为（人类）生产困难提供了一个解释。

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大陆漂移学说的进展与发现

然而，直到他在1930年去世，也鲜有地质学家准备接受其大陆漂移学说。到1912年，魏格纳发现这个说法不能成立。这种密度比对也是魏格纳学说提出的机制的核心所在。美洲大陆东部海岸线看起来与欧洲及非洲大陆西部的海岸线很相似。参考阅读//No. 40 海底扩张说，第84页大陆漂移学说认为，地球上各个广阔的大陆都在非常缓慢地移动。但它没有给出一个具有说服力的解释来说明大陆是怎样漂移的。

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雪球地球假说：揭示地球演化之谜

现在，很多地质学家已经接受了雪球地球假说。然而，根据他的说法，雪球地球的形成会促使地球走向毁灭。二氧化碳浓度逐渐上升，并开启一场强力的温室效应，于是雪球地球将会消融。参考阅读//No. 40 海底扩张说，第84页No. 41 板块构造学说，第86页雪球地球假说提出，一系列罕见的自然现象会触发一场超乎寻常规模的全球大降温。

理论教育 2023-07-06

夸克模型：原子核中的基本粒子构成

比如说，它表明了原子核内的质子和中子每一个都是由三个基本粒子构成的，盖尔曼把这些基本粒子命名为“夸克”。于是夸克模型就被广泛接受了。按照夸克模型的说法，许多相对大型的亚原子粒子，包括质子和中子，实际上都是由两到三个更小型的夸克构成的。到了20世纪60年代晚期，这些夸克开始显示出存在。参考阅读//No. 87 标准模型，第 178 页到20世纪中叶，物理学界已经发现亚原子粒子非凡的多样性了。夸克模型就是这样的模式。

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反物质的重要性：解析其意义和作用

但反物质不会存在很长时间，因为一旦物质和反物质相互接触，它们就会毁灭，唯一留下来的东西只有辐射。据目前的科学界所知，现在的宇宙中反物质的数量的确是极少的。保罗·狄拉克关于反物质存在的预言已经被大型强子对撞机之类的试验所证实。参考阅读//No. 72 梅子布丁模型，第148页反物质的表现方式和物质的表现方式大体相同。

理论教育 2023-07-06