1 古代科学的常识性思维——中国古代的宇宙理论 1
2 用逻辑来论证知识——亚里士多德的运动学与天文学 10
3 天文学史上的一段曲折——托勒密的地心说 18
4 宇宙模型的简单性——哥白尼的追求 24
5 心脏是中心，血液在循环——哈维的血液运动思想 31
6 以太与旋涡——笛卡儿的运动学思想 37
7 归纳法的一次尝试——弗培根的热动说 45
8 从落体、抛物体到天体——牛顿关于万有引力的思考 51
9 近代天文学的新思维方式——康德的星云假说 60
10 自然界变化的间断性——居维叶的灾变伦 67
11 现在是认识过去的钥匙——赖尔的古今一致论 75
12 从人工选择到自然选择——达尔文的自然选择理论 84
13 中间类型的缺失之谜——达尔文的生物渐变论 91
14 守恒与转化——迈尔关于能量的思考 102
15 原子论的思维方式——道尔顿的原子论 107
16 追求有序——门捷列夫的元素周期律 118
17 把时间箭头引入物理学——克劳西斯的熵增原理 125
18 从诗人的梦到科学的现实——大陆漂移说的曲折历程 136
19 “亦此亦彼”的新思维——物质的波粒二象性 147
20 量子力学的思维方式——玻尔的互补原理 158
21 物理学中的观察者——爱因斯坦的狭义相对论思想 169
22 没有引力的引力理论——爱因斯坦的广义相对论思想 175
23 宇宙有限而无边——爱因斯坦的宇宙思考 187
24 不做科学海洋的深水鱼——狄拉克的反粒子的思考 191
25 物质的基本形态——关于场的理论创新 200
26 现代宇宙学的外推式思维——宇宙学原理 209
27 从旁观者到参与者——现代物理学思维方式的变革 221
28 20世纪生物学的新思维——遗传密码的研究 232
29 恒星、星系生命的终结——黑洞假说的提出 239
30 有机整体论的复兴——系统论的创立 246
31 信息社会的先声——申农和信息论的创立 253
32 自动化时代的理论——控制论的产生和发展 261
33 新的综合——普利高津与耗散结构理论的建立 269
34 混沌为创造之源——非线性科学的兴起与发展 276
35 复制人脑的理想与现实——人工智能技术的发展 284
36 人工创造的逼真幻境——虚拟现实技术 291
37 网络怎样改变了世界？——网络技术的兴起与影响 298
38 用最简单创造最复杂——数字化技术的发展 305