제1부 : 과학적 사고의 선구자들
1. 우리의 알고 싶어하는 욕구
굶어 죽어가는 남자의 지식에 대한 갈망……발견을 향한 인간의 여정
2. 호기심 
도마뱀은 질문을 하지 않는다. 호모 하빌리스에서 호모 사피엔스 사피엔스로……아기는 묻고 침팬지는 묻지 않는 것
3. 문화 
인류의 첫 사원……지식, 아이디어, 가치는 입소문이 난다……인간과 유인원의 문화
4. 문명 
사바나로부터 도시로……이웃의 매력과 두통이 어떻게 우리를 쓰기와 산술이라는 새로운 기술로 이끌었는가……법칙의 발명(시냇물에 토하지 말라)에서 행성(궤도에서 벗어나지 말라)까지
5. 이성 
흉년과 분노한 신들……세상을 보는 새로운 틀……변화의 미스터리와 상식의 독재……아리스토텔레스, 1인 위키피디아

제2부 : 과학
6. 이성에 이르는 새로운 길 
선조를 믿지 말고 자신의 눈을 믿어라……거세된 수퇘지와 보편적인 운동법칙……요령 없는 교수 갈릴레오
7. 기계적 우주 
석양의 무법자, 아이작 뉴턴……뉴턴을 연금술에서 벗어나 과학 역사상 가장 위대한 저술을 하게 만든 내기……뉴턴식 사고의 힘
8. 사물은 무엇으로 구성되어 있나 
방부처리에서 연금술로……연소와 호흡의 유사성…라부아지에 단두대에 서다……멘델레예프와 주기율 표
9. 살아 있는 세계 
세포와 생명의 다양성……생쥐를 만드는 방법과 현미경 혁명……비극과 질병 그리고 다윈의 비밀 연구

제3부 : 인간의 감각을 넘어서
10. 인간 경험의 한계 
물 한 방울 속에 있는 수십억 × 수십억 개의 작은 우주……뉴턴적 세계관 속의 균열……볼 수 없는 실체를 인정하기……플랑크와 아인슈타인이 발명한 양자
11. 눈에 보이지 않는 영역 
어느 몽상가의 통찰……창백하고 겸손한 젊은이의 미친 아이디어……초기의 양자법칙 “사기에 가까운 끔찍한 헛소리”
12. 양자혁명 
하이젠베르크의 새로운 물리학……양자 우주의 기괴한 실체……우리에게 힘을 주면서도 겸손하게 만드는 새로운 과학의 유산

에필로그 
연속으로서의 인간 지식의 진전……비판적이고 혁신적인 생각의 중요성……우리가 있는 지점과 가고 있는 방향
감사의 말 
주
역자 후기 
인명 색인