1 物理学的意义何在？——无处着手的问题，意料之外的回报，以及对于已有理解永无休止的追问 1
2 什么是时间？——演进、无序与爱因斯坦的弹性时钟 12
3 薛定谔的猫究竟怎样了？——量子物理学与实在之本性 24
4 苹果为什么会下落？——引力、质量与相对性之谜 35
5 固体真是实心的吗？——原子、夸克以及从指缝间溜掉的固体 45
6 为什么没有免费的午餐？——能量、熵以及对永恒运动的求索 55
7 一切归结为随机？——不确定性、量子实在与统计学可能具有的作用 64
8 什么是上帝粒子？——希格斯玻色子、LHC以及对于质量之含义的求索 75
9 我是独一无二的吗？——我们所处宇宙的界限，以及对平行世界的寻找 85
10 我们能够进行时间旅行吗？——当相对论遇到科学幻想 95
11 地球的磁屏蔽会失效吗？——漂移的磁极、翻腾中的行星内核以及对地球生命的威胁 105
12 为什么E＝mc2？——支持宇宙运转的方程 116
13 我能只凭一瞥而改变宇宙吗？——幽灵般的量子关联与改写历史的机会 125
14 混沌理论会引发灾难吗？——蝴蝶效应对天气、气候以及行星运动的影响 135
15 什么是光？——一种奇怪的波，也是一种更奇怪的粒子 147
16 弦论真的是在谈论弦吗？——创造出我们这个宇宙的振动 156
17 为什么是“有”而不是“无”？——大爆炸、反物质与我们的存在之谜 166
18 我们活在模拟世界中吗？——人性、物理定律以及技术发展的进程 177
19 自然界最强的力是哪一种？——连接宇宙的纽带，以及它们的超级作用力起源 187
20 什么才是实在的真正本质？——在量子世界之外是信息的国度 197
术语表 207