第一部分 综观宇宙 3
1什么是科学 3
科学是人类的自然行为吗 4
科学是有法可循的 4
谁在做科学研究 5
科学思想浅显易懂 7
注意事项 8
统计学如何发挥作用 10
2理论初探 13
什么是科学理论 14
耳熟能详的几个理论 14
进化论（生命演变） 15
全球气候变化（并非仅仅是全球变暖） 17
地表板块构造论 19
相对论：比你想象得容易理解 20
弦理论 21
混沌科学（蝴蝶效应） 22
第二部分 物理科学 27
3物理学——能量与运动 27
离开地球之时就耗尽自身携带的大部分燃料，宇宙飞船如何才能抵达月球呢 28
安全气囊如何保护乘客安全 29
一根足够长的杠杆真的能撬动地球吗 30
为什么加长板能够使扳手更好用 31
为什么花样滑冰选手收紧胳膊时旋转得更快 33
回旋的过山车上，为什么乘客不会被抛出座位 34
太空站是如何停留在轨道上的 35
为什么打开冰箱并不能使厨房凉爽 37
交流电和直流电的区别是什么 38
4物理学——光和声 41
天空为什么是蓝色的 42
为什么放入水杯的汤勺看起来是弯的 43
为什么远处的路面在炎热干燥的天气中看起来像湿的一样 44
彩虹随着我们移动的原因是什么 46
为什么在不同的光线下物体的颜色会有所不同 47
为什么先看到闪电，后听到雷声 48
回声是怎样形成的，为什么在客厅听不到回声 50
为什么赛车经过时，它的引擎声音会发生改变 51
5物理学——流体 53
雨滴的形状是什么样的 54
给轮胎打气时，为什么打气筒会发热 55
为什么邮轮可以浮在水面上 56
潜水艇是如何上浮、下潜的 57
热气球和氦气球是如何升入空中的 58
重达数吨的飞机是如何“待”在空中的 59
飞机起飞和着陆时，为什么耳朵会嗡嗡地响 60
流沙真的能让人陷下去吗 61
6化学——物质 63
为什么在钢铁上刷防护漆要比在铝上刷防护漆更为重要 64
为什么雪花是六瓣状 65
为什么干冰不会像普通冰一样融化 66
人造钻石与天然钻石的不同点是什么 67
自然界中含量最丰富的元素是什么 68
飞机燃料是不是比汽油更危险 69
为什么苹果切片会变成棕色 70
轻便的防弹衣是如何阻挡子弹的呢 71
7化学——微观物质 73
为什么在公路上撒盐可以化冰 74
为什么地毯会比瓷砖感觉温暖 75
钻石与石墨怎么会都是由纯碳构成的呢 76
肥皂和洗涤剂是如何起作用的 77
烟花中的不同颜色是如何产生的 78
爆米花制成的原理是什么 80
如何用碳来推算物体的年龄 81
8化学——物质间的相互作用 83
萤火虫为什么会发光 84
为什么温度很低时，电池不能正常工作 85
为什么铜像久而久之会变绿 86
为什么壁虎可以在天花板上行走 87
混凝土变硬的原因何在 89
暖手袋的工作原理是什么 90
为什么火柴不会在盒内点燃 91
谷物储藏库为何会爆炸 92
防晒霜中的遮光剂是如何发挥作用的 94
第三部分 生物科学 99
9生物——植物、动物及其他生物 99
细菌是植物还是动物 100
病毒是有生命的吗 101
冬季，常青树的针叶为何不凋零 102
为什么大多数植物是绿色的 103
变色龙是如何变色的 104
地球上最长寿的生物是什么 105
蚱蜢跳远的原理何在 106
为什么飞蛾愿意靠近光 106
驼峰真的储藏水了吗 107
为什么鲨鱼的牙化石很常见，但其骨骼化石却罕见呢 108
动物为什么会迁徙 109
10生物学——人类 111
为什么血型会有所不同 112
为什么不能不睡觉 113
为什么剪头发、剪指甲不会疼痛 114
胃酸为什么不分解胃本身 115
人类能够感受到的味觉有多少种 116
导致时差的原因是什么 117
如果人类不需要阑尾的话，为什么我们会有呢 118
为什么女人的寿命比男人要长 119
11生物学——遗传学和DNA 121
DNA的作用是什么 122
为什么蓝眼睛的父母不会生出褐色眼睛的孩子 123
所有的狗都属于同一物种吗 123
人类基因计划的目的是什么 125
克隆的工作原理是什么 126
人类可以被克隆吗 127
如何对比人类DNA和动植物DNA 128
为什么一些遗传病多见于男人身上 128
如何做DNA测试 129
除了刑事调查，DNA分析还有什么用途 130
如何作亲子鉴定 132
12生物学——医学和健康 133
人体为什么需要维生素 134
胆固醇真的对人体有害吗 136
辛辣食品会导致胃溃疡吗 137
细菌如何抵制抗生素 138
流感疫情为什么总是发自亚洲 139
疫苗是如何预防疾病的 140
糖丸真的能止痛吗 142
患关节炎后，关节为什么会红肿、疼痛 142
青肿的颜色可以说明受伤害的程度吗 143
为什么很难找到感冒的治愈方法 144
第四部分 地球学和空间学 147
13地质学——地底下的世界 147
地球为什么有一个磁场 148
为什么地球内部温度高于表面温度 149
为什么非洲和南美洲看起来是连在一起的 150
为什么很多地震发生在太平洋海岸 151
化石是如何形成的 152
科罗拉多河上的大峡谷是如何形成的 153
熔岩来自哪里 154
原油如何形成于地下 155
为什么悬崖上的几层岩石会上下滚动，而不是左右滚动 156
14气象学和水文学——风和水 159
喷流方向为何是自西向东 160
为什么通常山顶比山脚下冷 161
为什么有些云看起来是白色的，而有些看起来是灰色的 161
为什么在南极、北极附近不会形成飓风 163
天气预报中气象员提到的“风寒指数（wind chillfactor）”是什么 164
为什么雷雨之前通常刮大风 165
为什么海水是咸的，而很多湖水并不是咸的 166
为什么西雅图的降水量是斯波坎市（位于美国华盛顿州）的两倍 167
为什么棕榈树可以生长在都柏林，而在波特兰就不行 167
雨中漫步、跑步会淋湿吗 169
15生态科学和环境科学 171
为什么森林管理员必须进行有控制的燃烧 172
苍蝇有什么用吗 173
什么是生物多样性，它为什么那么重要 174
为什么大多数洗衣粉里的磷酸盐被清除掉了 175
为什么湿地很重要 176
什么是臭氧层空洞，它是如何形成的 178
我们如何了解远古时期的气候 179
温室效应如何发挥作用 180
酸雨是由什么引起的 181
16天文学 183
为什么我们只能看到月亮的一面 184
行星可以像月亮那样显示相位吗 185
小行星碰撞地球的概率有多少 186
为什么夏季看到的星星和冬季不一样 187
产生季节的原因是什么 188
为什么月球上的陨星坑多于地球上的 188
如何测量地球的质量 190
为什么人们不能每个月都看到日食、月食现象 191
为什么冥王星被降级了 191
为什么所有的星星颜色不一样 193
如何测量恒星和地球之间的距离 194
17宇宙学 197
宇宙之外存在着什么 198
我们怎样能够证明宇宙正在膨胀 199
如何测量星系和地球间的距离 200
宇宙的年龄是多少 201
如果光不能摆脱黑洞的话，我们如何能够探测到黑洞 201
为什么类星体如此之亮 203
什么是暗物质、暗能量 203
什么样的力塑造了星系 204
宇宙会怎样终结呢 206
第五部分 科技——付诸实践 211
18科学和技术 211
微波炉如何加热食物 212
发光二极管如何工作 212
遥控器是怎样打开或关闭电视的 214
烟雾报警器如何探测烟雾的 214
全球导航系统接收机是如何确定位置的 216
为什么原子钟如此精确 217
发电厂是如何发电的 218
家用打印机的工作原理是什么 219
辐射是如何保护易腐食品的 220
生物识别技术是如何工作的 221
19电子世界 223
计算机内部是如何运作的 224
超级计算机和常规计算机的区别在哪里 225
信用卡上的磁条是如何工作的 226
零售防盗警报是如何工作的 227
杂货店里的扫描仪是如何工作的 228
无线电频率识别设备是如何工作的 229
太阳能电池是如何把光转化为电能的 231
数码相机是如何照相的 232
为什么会有手机不起作用的地方 233
20医学技术——探究人体内部 237
关节镜手术是如何操作的 238
如何选择可替代人体组织的材料 238
X射线是如何显示受损骨头的 239
计算机X射线层析成像（CAT）扫描是如何获得身体影像的 240
核磁共振扫描仪如何成像 242
如何区分正电子发射计算机断层扫描（PET）与其他影像技术的不同 243
心脏除颤器是如何拯救心脏病患者的 244
声波图是如何对胎儿成像的 246
第六部分 科学：回顾过去、展望未来 249
21伟大的科学思想 249
原子 250
运动——一切都在按计划运行 252
重力 253
微生物理论（生源说） 254
板块构造论 255
宇宙大爆炸 256
22重要的科学家 259
诞生于希腊的西方科学 260
先驱者——印度人 261
中王国时期（公元前2040—公元前1640）的大师们 261
阿拉伯数字和科学方法 262
近代科学家列表 264
23悬而未决的问题 269
宇宙是由什么组成的 270
宇宙之外是否还存在物质 271
宇宙之外是否还有人存在 272
我们如何思考 273
我们如何为身体器官制造替代细胞 274
生命是怎样形成的 275
24未来技术 277
纳米技术 278
分子医学 279
机器人技术 280
新能源 282
基因改造 284
附录A 287
附录B 291