一、想象——智慧的翅膀 1
巧妙组合的奇异效果——伽利略对亚里士多德的反驳 3
从常规的反面去思考——建立惯性定律的理想性实验 6
进行超越空间的设想——重力与月球的运动 9
添加条件探虚实——关于行星的引力为向心力的推导 12
把问题放在特殊的环境中——关于碰撞的船上实验 15
从似乎不可能中寻求——麦克斯韦小妖 18
迸发深邃思想于平凡之中——对同时性的相对性的证明 21
巧合是探测深层底蕴的窗口——广义相对论等效原理的提出 25
二、自然美感——发现的源泉 29
寻求普遍与统一的联系——和谐定律的诞生 30
简单性的直觉——伽利略的匀加速运动 33
永恒的启示——焦耳与能量守恒 36
转换思考方向——电流对磁作用的重大发现 39
由对称美想到的——电流间相互作用规律的揭示 43
逆向思维的杰作——法拉第对磁生电的探寻 46
直觉的猜测——巴耳末公式的发现 50
三、相似——探索未知的桥梁 53
方法的迁移——平方反比关系的“月地检验” 54
从另外的事物中受到启示——卡诺循环的设想 56
类比性的推断——平方反比电力的猜测 61
比较生发灵感——欧姆定律的建立 66
借助中介物的想象——电磁以太模型的提出 69
从具有共同特征的现象中打开突破口——托马斯·杨的干涉原理 72
强制关联的猜测——物质波动性的提出 76
探寻与已知规律的联系——狄拉克的发现 80
四、见微知著与偶然发现——不可忽视的创造因素 83
不同寻常引起的思考——迈尔的思辨 85
从偶然事件中获得信息——莱顿瓶的发明 88
意外现象触发联想——富兰克林向宙斯的挑战 91
新现象是探索新领域的窗口——伽伐尼意外的发现 94
从新条件中寻找意外原因——偏振现象的发现 96
特殊结合的意外收获——光谱分析的开创 100
诞生于难得境况中的全新效应——X射线的意外发现 103
建立必要联系于非直接方式之中——柏克勒尔“命中注定”的发现 107
试一试自认为不可能发生的事情——卢瑟福原子核模型的建立 110
五、陷入困境和产生怀疑——突破和创新的始因 114
失败是产生新思维的起点——八分之差与天体运行规律的正确揭示 115
新现象与旧理论的撞击——伦福德对热质说的严重挑战 118
改变审视问题的视角——气体压强公式的推导 121
全面考虑各种因素——伏打对伽伐尼“动物电”的疑义 126
发现权威说法的破绽——光的波动说的提出 130
绝境逼出的反常规思路——量子假说的诞生 135
以旧理论的瑕疵为契机——狭义相对论基本假设的提出 140
从对立面去思考——光子理论的提出 144
于困境中产生的不落窠臼的假想——原子结构的量子假设 148
由怀疑到另辟蹊径——矩阵力学的诞生 152
六、提出问题和发现矛盾——科学探索的开端 156
寻找相关联的外部作用——托里拆利的实验 156
以批谬为契机——赝力学解释导致的波意耳气体定律 160
回追逆溯探本源——热力学第二定律的建立 163
受激于两种理论产生的相悖诠释——可逆性佯谬暨热力学第二定律的统计解释 166
从新对象的新特点着眼——多原子气体比热与气体模型的修正 169
分解思考法——白光组成的发现 176
从相互作用的角度去思考——光的衍射现象的精辟阐释 179
迂回思考法——近距作用与场的概念 184
由归靠已有模型的企望产生设想——位移电流的引进 188
绕开难点择奇径——电磁波存在的实验检验 191
棘手难题引致精湛方法——迈克尔逊—莫雷实验 194
主要参考书目 199