다양한 실례를 통해 잘 알지 못하는 과학과 과학자의 평범하고 인간적인 모습을 보여주는 책이다. 과학사에서 등장한 여러 연구와 논쟁을 소개하면서, 과학은 기계같이 딱딱하고 논리와 분석에만 의존한다거나, 과학자는 통찰과 직관으로 누구도 상상하지 못한 진실을 풀어내는 천재라는 편견을 뒤집는다.

지은이들은 과학과 과학자에 대한 오해를 깨기 위해 과학자들을 예술가에 비교한다. 지은이들은 '볼 수 없는 대상을 그려내는 데 관심을 기울인다'는 점에서 과학자들이 예술가와 닮았다고 말한다. 실험과학자들에게는 화가와 조각가 못지 않은 손재주와 눈썰미, 근성과 정교한 지적 전략이 필요하다고 말한다. 그래서 과학은 '인간의 솜씨'를 바탕으로 하는 일종의 창조적인 예술 작업이라는 것이다.

각 장마다 피카소, 몬드리안 등의 회화를 제시하며 보여주는 과학과 예술에 대한 성찰이 눈에 띈다. 현대 과학과 미술을 넘나들며 과학자들의 속사정과 그들의 진짜 모습을 묘사하여 '예술적인 과학 연구'의 매력을 느끼게 해준다.

1장 컴퓨터와 천재
과학에 관한 첫 번째 편견: 과학자는 컴퓨터다
과학에 관한 두 번째 편견: 과학자는 천재다
편견의 극복

2장 볼 수 없는 대상 그려내기
양자혁명의 전조들
러더퍼드와 원자시대의 개막
보어와 개별원자
하이젠베르크와 불확정성의 도입
교훈: 개념의 혁신적인 재정립과 천재들의 전략

3장 논리와 합리성의 구축
과학적 추론은 일종의 기술
사물을 명백하게 파악하는 방식을 배우는 과학자들
탁월한 사고는 인정받기 어려운가?: 자연선택의 경우
엇갈리는 견해: 진화의 경로가 존재하는가?
합의와 배제: 진화론의 수렴
과학에서는 논리는 어떻게 되나?