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這本書是針對文科大學生而撰寫的，由上課用的講義蛻變而成，屬於「科學普及」的書籍。原子是人類認識物質世界的基本工具，人類用它揭開了物質的基本組成，認識了大自然一切事物發展的客觀規律，從而掌握了利用原子，造福人類，使人類進入了一個高度物質文明的世界。
探討原子的世界，大部分需要物理學的基礎，而物理學既是科學，也是文化。為了方便研究，無形中遂有自然科學與人文科學之分。實際上文理應互通，社會才會進步。這也是撰寫本書的原意。本書原分為十二章，自早期構思原子的學說開始，進而探討構成原子的四大要素：電子、原子核、質子、中子。
為兼顧人文，對於原子科學家的努力奮鬥、堅毅不拔、勇往直前、精益求精的精神，用了較多的篇幅。其次介紹量子論及放射現象。接著介紹研究原子的利器－加速器及核子反應器。在1950年代新開拓的領域，粒子內部的組成、舊稱基本粒子及保健物理作為本書結束。基於清華大學出版社評審委員的要求，又增加兩章介紹「對稱性」及華裔科學家在這方面的卓越貢獻。
民國93年(2004年)秋季清華大學將本書列入通識教育的教材，每周上課2小時，講授一學期。選修的學生來自中文、外語、經濟、人文社會等學系，期末成績的總平均為83分，顯示本書的內容還可以被人文社會學院大學部學生所接受。
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