Предисловие: как делаются открытия? ............................. 7
	
Раздел I
Кванты и относительность:
"драма идей" или "тридцатилетняя война
против здравого смысла"? ....................................... 10
	 	
Глава 1. Концепция квантов ..................................... 10
      1. Проблема излучения .................................... 10
      2. Макс Планк ............................................ 11
      3. Эйнштейн: теория квантов .............................. 13
      4. Эйнштейн: теплоемкость ................................ 17

Глава 2. Радиоактивность, атомы, ядра .......................... 19
      1. Открытие .............................................. 19
      2. Пьер и Мария Кюри ..................................... 20
      3. Проблема определения исторических и природных дат ..... 22
      4. Эрнест Резерфорд ...................................... 23
      5. Нильс Бор ............................................. 26
      6. Рентгеноструктурный анализ ............................ 28
      Отступление I. Физика и математика ....................... 34

Глава 3. Теория относительности: парадигма Эйнштейна ........... 39
      1. Предыстория ........................................... 39
      2. Предшественники ....................................... 41
      3. Об истоках мировоззрения Эйнштейна .................... 42
      4. Порядок исследований Эйнштейна ........................ 44
      5. Специальная теория относительности (сокращенно СТО) ... 49
      6. Парадокс близнецов .................................... 52
      7. Соотношение масса — энергия ........................... 53
      8. Ускорители и релятивизм ............................... 55
      9. Черенковское излучение, переходное излучение .......... 56
      10.Начала общей теории относительности (сокращенно ОТО) .. 58
      11.Экспериментальные проверки ОТО ........................ 61
      Отступление II. Научные школы ............................ 65

Глава 4. Квантовая механика .................................... 68
      1. Первый сольвеевский конгресс .......................... 68
      2. "Старая" квантовая механика ........................... 69
      3. Индуцированное излучение .............................. 71
      4. Спин электрона, квантовые статистики .................. 73
      5. Луи де Бройль ......................................... 76
      6. Вернер Гейзенберг ..................................... 79
      7. Эрвин Шредингер ....................................... 82
      8. Макс Бори ............................................. 86
      9. Поль Дирак ............................................ 88
      10.Туннельный эффект ..................................... 91

Глава 5. Сверхпроводимость и сверхтекучесть .................... 94
      1. Камерлинг-Оннес ....................................... 94
      2. Сверхтекучесть: исследования П.Л. Капицы и Л.Д. Ландау  96
      3. На пути к теории сверхпроводимости .................... 99
      4. Эффект Купера и теория БКШ ........................... 100
      5. Туннельные контакты и эффекты Джозефсона ............. 102
      6. Успехи и проблемы .................................... 104

Раздел II
Ядро? Элементарно! ............................................ 106

Глава 1. Атомное ядро ......................................... 106
      1. Протон ............................................... 106
      2. Нейтрон .............................................. 108
      3. Космические лучи ..................................... 11О
      4. Ядерные силы, барионный заряд ........................ 111
      5. Модели атомных ядер .................................. 114
      6. Эффект Мессбауэра .................................... 117

Глава 2. Ядерные реакции ...................................... 120
      1. Типы реакций и выделение энергии ..................... 120
      2. Отто Ган и Лизе Мейтнер .............................. 123
      3. Цепная реакция деления ............................... 124
      4. Ядерные реакторы ..................................... 126
      5. Атомная (ядерная) бомба .............................. 129

Глава 3. Термоядерные реакции ................................. 132
      1. Проблемы астрофизики ................................. 132
      2. Ганс Бете: источники энергии звезд ................... 133
      3. А.Д. Сахаров: водородная бомба ....................... 135
      4. Управляемые термоядерные реакции ..................... 139

Глава 4. "Элементарные" частицы ............................... 141
      1. Бета-распад: появление нейтрино ...................... 142
      2. Принципы симметрии и проблемы сохранения четности .... 145
      3. Типы нейтрино и лептонный заряд1 ..................... 148
      4. Структура нуклонов: "шуба" частиц .................... 151
      5. Странные частицы ..................................... 153
      6. Модель Ферми—Янга .................................... 156
      7. Теория кварков ....................................... 158

Раздел III
Изобретать, чтобы наблюдать:
микроскопы, лазеры, коллайдеры ................................ 162

Глава 1. Эволюция микроскопа .................................. 162
      1. Оптический микроскоп ................................. 162
      2. Фаэово-контрастный микроскоп ......................... 164
      3. Ультразвуковой микроскоп ............................. 165
      4. Электронный микроскоп ................................ 166
      5. Электронный и ионный проекторы ....................... 167
      6. Использование туннельного эффекта .................... 168
      7. Микроскопия ближнего поля ............................ 169

Глава 2. Изобретение транзистора .............................. 171

Глава 3. Мазеры и лазеры ...................................... 176
      1. Изобретение мазера ................................... 176
      2. Трехуровневая схема .................................. 178
      3. Нелинейная оптика .................................... 181

Глава 4. Приборы для физики ядра и частиц ..................... 183
      1. Для чего они нужны? .................................. 183
      2. Камера Вильсона ...................................... 184
      3. Пузырьковая камера ................................... 186
      4. Ускоритель Кокрофта—Уолтона .......................... 188
      5. Эрнест Лоуренс ....................................... 189
      6. Коллайдеры ........................................... 191

Раздел IV
За гранью наблюдаемого:
квазичастицы, темная материя и черные дыры .................... 193

Глава 1. Квантовые поля ....................................... 193
      1. Вторичное квантование: частицы и квазичастицы ........ 193
      2. Лэмбовский сдвиг ..................................... 196
      3. Квантовая электродинамика ............................ 197
      4. Электрослабое взаимодействие: промежуточные мезоны ... 203
      5. Спонтанное нарушение симметрии. Механизм Хиггса ...... 206
      6. Калибровочные поля: квантовая хромодинамика .......... 208
      7. Предвидение Эйнштейна ................................ 211
      8. "Квантовая лестница" ................................. 213

Глава 2. Космология и астрофизика ............................. 215
      1. История возникновения ................................ 215
      2. Начало релятивистской космологии: Фридман и Хаббл .... 216
      3. Реликтовое излучение ................................. 219
      4. О типах и эволюции звезд ............................. 221
      5. Открытие пульсаров ................................... 223
      6. Черные дыры .......................................... 226
      7. Гравитационное излучение ............................. 229
      8. Темная материя (?), темная энергия (??) .............. 230
      9. Что дальше? .......................................... 231
      Отступление III. Когда и почему
      подростки выбирают физику ............................... 233

Приложение 1. Рейтинги замечательных экспериментов
              и великих физиков ............................... 238

Приложение 2. Некоторые обозначения ........................... 241

Заключение .................................................... 243