本书是河北省工程勘察设计咨询学会组织编写的河北省工程勘察设计大师丛书的一部。

伽利略（Galileo Galilei，1564~1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者，被誉为“近代科学之父”。伽利略在1572年开始上学，1575年随家迁居佛罗伦萨进入修道院学习。1589年他被聘为比萨大学的数学教授。1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。1591年伽利略到威尼斯的帕多瓦大学任教，1609年回佛罗伦萨。1609年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略望远镜），并用来观测天体，他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了幅月面图。1610年1月7日，伽利略发现了木星的4颗卫星，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。1611年他到罗马并担任林嗣科学院的院士，1633年2月以“反对教皇，宣扬邪学”的罪名，被罗马宗教裁判所判处终身监禁。1638年以后，他双目逐渐失明，晚景凄凉，1642年1月8日逝世。伽利略著有《星际使者》《关于太阳黑子的书信》《关于托勒玫和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于两门新科学的谈话和数学证明》。 伽利略留给后人的精神财富是宝贵的。爱因斯坦曾这样评价：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正的开端！”

西格蒙德•弗洛伊德（Sigmund Freud，1856~1939）， 近代奥地利著名的精神科、神经科医生，心理学家，精神分析学派的创始人。弗洛伊德于1856年出生在弗赖贝格市，四岁时全家迁居到维也纳，1881年获得医学学位。在随后的十年中，他在法国一个精神病诊所行医，后来个人开业治疗神经病，同时致力于生理学的研究。1895年他的部论著《歇斯底里的研究》出版；1900年第二部论著《梦的解析》问世，这是他有创造性、有意义的论著之一。1902年他在维也纳组织了一个心理学研究小组，称为“周三学会”。1908年弗洛伊德在美国做了一系列演讲，当时他已是一位知名人士了。弗洛伊德有六个孩子，晚年患了口腔癌。1938年纳粹分子入侵奥地利，弗洛伊德是犹太人，被迫以八十二岁高龄逃往伦敦，翌年在那里不幸去世。弗洛伊德对心理学做出了很大贡献，有创立新学说的杰出才赋，是一位先驱者和带路人，当然不是心理学的鼻祖。

阿尔伯特•爱因斯坦（Albert Einstein，1879~1955），世界著名理论物理学家、相对论的创立者。爱因斯坦1879年生于德国慕尼黑一个经营电器作坊的小业主家庭，父母都是犹太人。父亲赫曼•爱因斯坦是一位不成功的商人，母亲波林•科克是一位钢琴家。爱因斯坦在就读小学和中学时，表现平常，不爱与人交往，老师和同学都不喜欢他。1895年，爱因斯坦就读于瑞士苏黎世联邦理工学院。1900年毕业。1901年取得瑞士国籍。1902年在大学同学格罗斯曼父亲的协助下，从事发明专利申请的技术鉴定工作。他利用业余时间开展科学研究，于1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出，推动了物理学理论的革命。同年，以论文《分子大小的新测定法》，取得苏黎世联邦工业大学的博士学位。爱因斯坦在1905年发表了四篇划时代的论文，分别为：《关于光的产生和转化的一个启发性观点》《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》《论运动物体的电动力学》《物体惯性与其所含能量有关吗》，随后导出了E=mc2的公式。因此这一年被称为“爱因斯坦奇迹年”，一百年后的2005年也因此被定为“2005世界物理年”。爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的讲师，1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授，1911年任布拉格德国大学理论物理学教授，1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授。1914年，应马克斯•普朗克和瓦尔特•能斯特的邀请，回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授，直到1933年。1920年应亨德里克•安东•洛伦兹和保尔•埃伦菲斯特的邀请，兼任荷兰莱顿大学特邀教授。次世界大战爆发后，他投入了反战活动。1915年，爱因斯坦发表了广义相对论。他所作出的光线经过太阳重力场要弯曲的预言，于1919年由英国天文学家亚瑟•斯坦利•爱丁顿的日全食观测结果所证实，1916年他预言的重力波在1978年也得到了证实。1917年，爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中提出了受激辐射理论，成为镭射的理论基础。爱因斯坦因在光电效应方面的研究，被授予1921年诺贝尔物理学奖。在瑞典科学院的公告中并未提及相对论，原因是认为相对论还有争议。1939年，他获悉铀核分裂及其链式反应的发现，在匈牙利物理学家利奥•西拉德的推动下，上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第二次世界大战结束前夕，美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内的法西斯迫害，进行了不懈斗争。1955年4月18日，爱因斯坦因主动脉瘤破裂，于美国普林斯顿逝世，享年七十六岁。1999年，美国《时代》杂志将其评选为20世纪风云人物。为纪念他，第99号元素被命名为“ ”，他被称为“科学的巨人”。

众所周知，钱学森是享誉海内外的杰出科学家、中国航天事业的奠基人，然而同时，钱学森还是一位思想家，是系统工程中国学派的创始人。钱学森的一生先后经历了20年美国学术奠基、近28年中国航天实践、晚年近30年学术研究，他在哲学、科学、技术、工程各个层面均取得了巨大成就。钱学森的一生生动诠释了他本人的一句话：要敢于说别人没说过的话、走别人没走过的路、干别人没有干成的事。 本书由钱学森智库撰写，由中国航天系统科学与工程研究院和本社联合组成编委会。全书分为四个部分：“从拂晓到黎明：新的思想之光”“时代的呼唤：创建系统学”“系统观念下的科学预见”“从此岸到彼岸：新世界的猜想”，内容丰富，资料全面，用通俗易懂的方式，比较全面地阐述了钱学森的系统论思想，特别是开放的复杂巨系统理论的缘起、发展、成熟、创新，试图拨开时代的迷雾，为人类认识客观世界、改造客观世界提供新的理论武器。

尼古拉•哥白尼1473年2月19日出生于波兰维斯杜拉河畔的托伦市的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学，学习医学期间对天文学产生了兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的发源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家诺瓦拉对哥白尼影响极大，在他那里哥白尼学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。在意大利期间，哥白尼熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前3世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和现在的60.27倍相比，误差只有万分之五。在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使一些天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中著名的是丹麦伟大的天文学家第谷•布拉赫•开普勒就是根据第谷积累的观察资料，终推导出了星体运行的正确规律。哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。从历史的角度来看，《天体运行论》是当代天文学的起点——当然也是现代科学的起点。

艾萨克•牛顿（Isaac Newton），1643年1月4日生于英格兰林肯郡乡下的一个小村落——艾尔斯索普村，1727年3月20日在伦敦病逝。他是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。牛顿在科学上卓越的贡献是创建了微积分和经典力学。他晚年潜心于自然哲学与神学的研究。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》中，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律，从而消除了人们对太阳中心说的后一丝疑虑，并推动了科学革命。清苦的童年生活使他性情羞怯而孤独。然而就是这个沉默寡言、喜欢做木工活的孩子，后来靠着自己的天赋和勤奋，发现了万有引力定律、三大运动定律，同时，在数学、天文学、光学等许多方面为人类的科学进步事业做出了巨大贡献，成为被全世界所尊敬的科学巨人。1707年，牛顿的代数讲义经整理后出版，定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其（通过解方程）在解决各类问题中的应用。牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心，给出密切线圆（或称曲线圆）概念，提出曲率公式及计算曲线的曲率方法，并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》，于1704年发表。此外，他的数学研究还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。牛顿不但擅长数学计算，而且能够自己动手制造各种试验设备并且做精细实验。为了制造望远镜，他自己设计了研磨抛光机，实验各种研磨材料。1668年，他制成了架反射望远镜样机，这是第二大贡献。同时，牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算，比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象、虎克发现的肥皂泡的色彩现象、“牛顿环”的光学现象等等。牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走的是快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外，他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。牛顿身后的声望有增无减，他有不朽的著作《自然哲学的数学原理》《光学》等流传于世。

玛丽•居里夫人（Marie Curie，1867~1934），是一位原籍为波兰的法国科学家，一生曾两度获得诺贝尔奖，被誉为“镭的母亲”。她与丈夫彼艾尔•居里（Pierre Curie）共同研究放射性现象，发现了钋（Po）和镭（Ra）两种放射性元素，并因此与法国物理学家亨利•柏克勒尔（Henry Becquerel）分享了1903年的诺贝尔物理学奖。之后，居里夫人继续研究了镭在化学和医学上的应用，并且因分离出纯的金属镭而又获得1911年的诺贝尔化学奖。他们研究工作的杰出应用之一就是应用放射性治疗癌症。玛丽•居里于1867年11月7日诞生于沙皇俄国侵略者统治下的波兰首都华沙，父母都是教师。从小艰难的生活，培养了她独立的个性和坚强的性格。1891年她到巴黎进入了巴黎大学学习，并于1894年与法国物理学家彼艾尔结识，第二年他们结了婚。居里夫妇是将自己的一切都无私地奉献给科学事业的伟大科学家，他们把自己的科研成果看作是全人类的共同财富，展示了自己宽阔的胸怀。由于他们发现了放射性新元素钋和镭，开辟了放射化学这一新的学科领域，1903年英国皇家学会邀请他们夫妇到伦敦讲学，并授予皇家学会的荣誉——戴维奖章。1934年7月4日，长期积蓄在体内的放射性物质所造成的恶性贫血即白血病终于夺去了居里夫人宝贵的生命。

查尔斯•罗伯特•达尔文（Charles Robert Darwin，1809.2. 12~1882.4.19），英国博物学家、进化论奠基人，被誉为“进化论的始祖”。1809年2月12日，达尔文出生在英国的什鲁斯伯里，16岁时便被父亲送到爱丁堡大学学医。达尔文天性热爱大自然，对打猎、采集矿物和动植物标本尤为喜欢。父亲在1828年送他到剑桥大学。1831年，达尔文毕业于剑桥大学。同年12月，英国政府组织了“贝格尔号”军舰的环球考察，达尔文经人推荐，开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。之后，达尔文乘坐“贝格尔”号途经太平洋、澳大利亚、印度洋、好望角，于1836年10月回到英国。1842年，他次写出《物种起源》的简要提纲。1859年11月达尔文成的部科学巨著《物种起源》终于出版了。《物种起源》的问世，次把生物学建立在完全科学的基础上，以全新的生物进化思想，推翻了“神创论”和物种不变的理论。《物种起源》是达尔文进化论的代表作，标志着进化论的正式确立。在此之后，达尔文的第二部巨著《动物和植物在家养下的变异》也在逐渐开始酝酿。进一步阐述了他的进化论观点，提出物种的变异和遗传、生物的生存斗争和自然选择的重要论点。晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他以惊人的毅力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版了《人类的由来》等很多著作。达尔文是一位杰出的科学家，他划时代的贡献为人类生物科学事业的发展开辟了新的广阔前景。1882年4月19日，这位伟大的科学家因病逝世，人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁，以表达对这位伟大科学家的敬仰。

王小谟――国防科技领域著名科学家、中国工程院院士，2012年度国家**科学技术奖获得者，成功主持研制国产预警机，提出中国预警机技术发展路线图，冲破国外技术封锁，为中国预警机从无到有、形成作战能力做出重大贡献，被誉为“中国预警机之父”。王小谟的人生经历跨越新民主主义革命、社会主义革命、社会主义建设和改革开放多个历史阶段，其奋斗历程可以视为新中国国防科技事业从一穷二白到自立自强的缩影。本书记述了王小谟院士矢志科技报国、潜心国防科学技术研制的奋斗历程，希望在面临百年未有之大变局之际，我们能牢记过去筚路蓝缕创业之艰，勉励后来者自立自强接续奋斗之志。本书读者对象：在校大学生、中小学生，以及广大科技工作者。