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本書從歷史的角度，深入淺出地探討了數學與科學之間的關係，對代數、幾何、數論、微積分、概率等數學概念和理論的發展，及其在科學中的應用，做出了有趣的分析，是經典的數學史著作。作者主要利用物理學和天文學去闡釋數學理論的科學應用，討論了畢達哥拉斯、阿基米德、牛頓、萊布尼茨、高斯、羅巴切夫斯基、伽羅瓦、黎曼、麥克斯韋、愛因斯坦等偉大人物的貢獻。語言幽默、犀利，既有對數學概念的嚴謹分析，又有對趣聞逸事的生動敘述，有助於讀者瞭解數學史、數學哲學以及數學技術的現代發展。
致讀者 人名表 第一章 觀點 1.1 數學的物件 1.2 黃金時代 1.3 阿貝爾的建議 1.4 現代數學的靈魂 第二章 數學的真理 2.1 對數學的描述 2.2 公設法 第三章 突破界限 3.1 普通代數 3.2 改變規則 3.3 公設的來源 第四章 “一樣，但又不一樣” 4.1 普通代數的實現 4.2 有理數、實數、可數數、不可數數、離散性、連續性、複數、分析和函數 4.3 路途的終點 第五章 抽象的藝術 5.1 興趣的改變 5.2 非普通代數 5.3 環 5.4 同態、同構、自同構 5.5 格或結構 5.6 子環、理想 5.7 子域、擴張 5.8 斜域、線性代數 第六章 由橡子長成的橡樹 6.1 變換 6.2 一個幾何問題，又見變數 6.3 矩陣 6.4 給聯合國的一項建議 6.5 自然中的不變性 6.6 西爾維斯特的先見之明 第七章 形象思維 7.1 圖像 7.2 笛卡爾的發明 7.3 不必要的困難 7.4 三項建議 7.5 直覺進入了代數 7.6 代數進入了幾何 第八章 舊的和新的里程碑 8.1 什麼是幾何 8.2 進一步發展 8.3 多維空間 8.4 對偶性 8.5 非度量與度量 8.6 連通性 8.7 紐結 8.8 一類拓撲學 8.9 又見抽象 第九章 群 9.1 乘法表 9.2 同構、同態 9.3 複形、陪集、正規子群 9.4 置換群 9.5 解讀 9.6 無限群 9.7 二十面體 9.8 伽羅瓦理論 第十章 度量的世界 10.1 從畢達哥拉斯到笛卡爾 10.2 從笛卡爾到黎曼 10.3 從黎曼到愛因斯坦 第十一章 數學的女王 11.1 一個任性的範疇 11.2 費馬數和梅森數 11.3 素數點滴 11.4 丟番圖分析 11.5 代數數 11.6 數 11.7 華林猜想 11.8 女王的奴隸的女王 第十二章 抽象與預測 12.1 從麥克斯韋到雷達 12.2 兩種方法 12.3 一種解釋 第十三章 從基齊庫斯到海王星 13.1 一條皇家之路 13.2 開普勒的信念 13.3 計算加上洞察力 13.4 又見數學預測 第十四章 兩類圖像 14.1 科學中的連續性 14.2 科學中的離散性 14.3 永恆的變化 14.4 古代哲學家與現代學究 14.5 局部的自然 14.6 科學家出手幹預 14.7 積分學 14.8 邊值問題 第十五章 應用數學的主要工具 15.1 變化率 15.2 高階導數 15.3 偏導數 15.4 微分方程 15.5 流體流動 15.6 積分 15.7 微積分基本定理 第十六章 微積分的發展 16.1 最大或最小 16.2 最小作用量 16.3 變分法 16.4 哈密頓的預言 16.5 複變數 16.6 保角映射 16.7 特殊函數 16.8 普遍化 第十七章 波與振動 17.1 週期性 17.2 週期性的字母 17.3 傅裡葉定理 17.4 從粒子到場 第十八章 選擇與概率 18.1 概率 18.2 餡餅、飛蠅和混凝土 18.3 統計學和力學 18.4 可能性是可能的嗎 第十九章 “擾動諸天風雲” 19.1 走向無窮 19.2 無窮是怎樣進入數學的 19.3 計數無窮 19.4 什麼“是”一個數 19.5 戴德金分割 第二十章 基石 20.1 數學的存在 20.2 大幻象 20.3 從希爾伯特到哥德爾 20.4 致我們的後輩 索引
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