서울대학교 물리천문학부 교수이자 과학사 및 과학철학 협동과정 겸임교수인 최무영 교수가 2002년에서 2005년까지 서울대학교에서 자연과학을 전공하지 않는 학생들에게 강의한 것을 바탕으로 만들어진 책이다.

지금의 과학이 기술과 같은 것으로 여겨지고 어렵고 소수의 전문가를 위한 것으로 잘못 이해되고 있는 점을 평소에 안타까워한 최무영 교수는 과학의 진정한 의미를 누구나 쉽게 이해할 수 있는 책을 내게 되었다.

현대사회에서 과학의 중요성이 갈수록 더 커지고 있기 때문에 현대사회를 더 잘 이해하기 위해서는 과학은 모든 사람이 알아야 하는 필수적인 소양이라고 할 수 있다. 전문지식을 갖고 있지 않은 일반인들도 예술이나 문화를 논하듯이 이 책을 통해 과학을 쉽고 친근한 문화로 느낄 수 있을 것이다.

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1부 과학이란 무엇인가
1강｜과학이란 무엇인가
과학이 우리에게 주는 의미/과학의 아름다움/과학적 사고
2강｜과학적 지식
특정지식과 보편지식/이론 구조/좋은 이론/보편 이론 체계의 예 : 대칭성 깨짐/과학 활동의 성격
3강｜과학의 발전과 시대정신
고전물리 : 운동과 빛/현대물리 : 상대성이론과 양자역학/통계역학 : 정보와 엔트로피/혼돈과 질서/협동현상과 떠오름/복잡계 현상
4강｜과학의 성격
과학과 가치/과학의 객관성/과학의 합리성/과학의 역사성

2부 물질의 구성 요소
5강｜물리학과 물질세계
물리학의 분야/물리학의 범위/원자론/원자의 구성 입자/빛 : 전자기파와 빛알
6강｜기본입자와 쿼크 이론
입자와 반대입자/중간자와 중성미자/입자의 분류/쿼크 이론/기본 상호작용/모든 것의 이론
7강｜물리법칙의 대칭성
물리법칙의 대칭성/시간 비대칭

3부 자연현상의 역학적 기술
8강｜고전역학
동역학/뉴턴역학/에너지/해밀턴역학/전자기이론
9강｜공간과 시간
상대성원리/일정한 빛 빠르기/상대론의 기본원리와 결과
10강｜특수상대성이론
로렌츠 변환/길이 짧아짐/단위의 결정/시간 늦춰짐과 쌍둥이 역설/4차원 시공간/질량의 늘어남^210/몇 가지 질문
11강｜일반상대성이론
일반상대성원리/등가원리/굽은 공간과 비유클리드 기하학/마당방정식/일반상대론 현상/상대론과 예술/몇 가지 질문
12강｜양자역학
양자역학의 배경/양자역학의 기본 개념/양자역학의 형식/양자역학의 내용
13강｜측정과 해석
측정과 고유상태/이피아르 사고실험과 비국소성/슈뢰딩거의 고양이/양자역학의 해석/몇 가지 질문

4부 혼돈과 질서
14강｜혼돈과 질서
혼돈과 질서 : 역사적 조명/병참본뜨기/결정론적 혼돈/천체의 운동/혼돈 속의 질서/자연과 사회에서 혼돈/혼돈의 의미

5부 거시현상과 엔트로피
15강｜거시적 관점과 통계역학
뭇알갱이계와 거시적 기술/되짚기와 못되짚기/엔트로피/열과 온도
16강｜엔트로피와 정보
맥스웰의 악마/영구기관/정보

6부 우주의 구조와 진화
17강｜관측되는 우주
우주의 이해/우주관의 변천/태양계/별과 은하/천체의 관측
18강｜별과 별사이물질
천체의 거리 측정/별의 탄생/별의 생애
19강｜우주의 기원과 진화
현대 우주론의 출발/불어나는 우주/열린 우주와 닫힌 우주/물질과 에너지 구성/우주의 역사/예술가가 본 우주
20강｜우주와 인간
시간과 우주/과학이 보여 주는 우주관

7부 복잡계와 생명현상
21강｜복잡성과 고비성
복잡성/공간에서의 고비성 : 쪽거리/시간에서의 고비성 : 1/f 신호
22강｜복잡계의 물리
복잡계란 무엇인가/복잡계의 보기
23강｜생명현상의 이해
물리학과 생물학/생명이란 무엇인가/생명의 핵심 요소/생명의 단위

과학과 현대사회
24강｜과학과 기술
과학기술?/기술의 발전/핵심 쟁점
25강｜과학과 우리의 삶
현대사회에서 과학의 영향/과학의 위험성/과학과 사회/가치 관념과 과학의 발전/논리와 결정 불가능성/우리의 믿음과 희망/과학과 인간/최후의 질문

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