科學既是歷史產物，又有固定形貌。
以「發展」和「結構」兩個面向貫穿，回答「科學」之為何物，以及如何走到如今的面貌。
本書是一本科學通史，討論的時間貫穿兩千年，爬梳從古代到文藝復興為止，人類對於宇宙天地和周遭事物的認識，以及認知觀如何演變的過程，呈現出每個時代人們因應各自不同的觀念、知識和技術背景與限制，如何提問和回答瞭解自然科學的問題，並走到現在的科學。
作者將主題聚焦在西方自然哲學家對天（heaven）、地（earth）與物質（matter）的各種理論與觀念的發展上，換言之，即以宇宙論（含天文學）、動力學和物質理論（含化學）等內容。
有感於台灣科學史研究幾乎全盤以中國科學史為主，以西方科學史為研究主體的專業科學史家極少，也多偏重於生物與醫療史。而以華文出版的近代科學思想與觀念的歷史研究，包括翻譯作品，都少到堪稱可憐。在此背景下，作者對於台灣在西方科學史的華文研究上近乎一片空白而感到驚懼，致力於填補這個空白，並且想問所有讀者：我們真的以為自己對西方科學史很熟悉嗎？我們對於「科學」真的夠理解嗎？我們對於西方「科學史」這門研究領域的文獻、發展和演變都一定程度的掌握嗎？甚至，我們對於西方文化與它之所以呈現今日面貌的瞭解夠充分了嗎？
另一方面，西方科學史的研究趨勢自1980年代以後就朝向重建一個史觀而前進，這也驅使作者迎向挑戰，試圖建立理論模型、模塑科學在歷史上的發展與演變、建構史觀。在這本書中，作者將人類知識發展演變史視為「問題與回答的歷史」，提供讀者一扇理解西方科學的「歷史本質」的窗口：科學的歷史哲學特殊之處在於處理知識的演變。
作者將人類知識發展演變史視為「問題與回答的歷史」，在此「問與答」的認知結構中，一組相關問題產生於特定時代背景，蘊涵可能形成的合理答案，但也受到該特定背景的約束，答案因此受限。但是一旦答案被提出來，就會產生更多衍伸問題，帶來更多答案，塑造一個新的時代背景，產生一組新的概念、知識與實作方式，如此構成一個問與答不斷循環的認知結構。循環性構成一種模式，因此「背景－問題框架－答案－新背景…」就成一個科學知識變遷的模式──可稱為「問題發展框架」。
科學史是否可以用「問題―解答」的科哲框架來書寫定位？作者用一本書的寫作回答了這個問題，這本書堪稱作者的野心之作。
本書行文流暢，理路清晰，取得可讀性和學術性的平衡，亦補足了台灣在西方科學史的缺如，介紹讀者應該要認識的西方科學史上重要觀念、理論與思想，也提供了完整的思想背景。本書內容可謂在華文世界極為少見，形式、風格、與理論架構更是只此一家，值得一讀。
- 封面
- 目錄
- 推薦序 從「起始值」開始的「連續」科學史 理工人的科學哲學鷹架 洪文玲
- 推薦序 一本開啟新路徑的科學史著作 楊倍昌
- 推薦序 問天2 陳恒安
- 推薦序 有語問蒼天：順著《人類怎樣質問大自然？》看科學史 郭文華
- 自序
- 致謝
- 第一問 對史前人類，大自然是什麼？人類文明的起源
- 原始生活：石器與史前人類的日常生活
- 狩獵與農耕
- 史前信念系統的儲藏與傳播
- 古蘇美人與古埃及人的文明
- 工具、技術、藝術、自然知識與科學
- 第二問 自然哲學與科學是什麼？本書的取向
- 自然哲學：一個字源與知識分類的考察
- 科學是什麼？定義的嘗試
- 本書各章內容
- 第三問 如何寫自然哲學與科學史？科學編史方法學的問題
- 如何寫科學史？內在史和外在史的二分法與其不滿
- 科學編史的多元實作
- 知識變遷的理論化歷史：問題發展框架作為編史學的理論架構
- 第四問 天體規律是怎麼產生的？科學的萌芽
- 秩序：數、形狀與規律
- 太陽運動規律的建立
- 星體位置的指認
- 行星的位置與太陽周年運動的軌道
- 占星學與黃道十二星座
- 抽象坐標系統的建立和宇宙的結構
- 科學的心理與文化的起源
- 第五問 世界根源和宇宙結構長什麼樣？希臘早期的自然哲學和宇宙論
- 米勒都的自然哲學家
- 存有與變動的問題
- 數的存有論和宇宙的模型
- 柏拉圖的自然哲學
- 第六問 萬物都有其目的？亞里斯多德的自然哲學體系
- 萬物由什麼組成？萬物的形式與質料
- 某物是什麼？物的本性（質）與實體
- 某物有什麼？物的範疇與存有
- 存有與變動
- 一般變動理論
- 宇宙與自然現象
- 第七問 如何用幾何說明天象？希臘數學天文學和宇宙論的發展
- 幾何學
- 天文學的研究工具
- 幾何天文學和宇宙論
- 托勒密的天文學和宇宙論
- 第八問 如何調和理性與信仰？中世紀的科學
- 中世紀的「科學」觀
- 中世紀的學術與科學概覽
- 自然哲學：亞里斯多德主義的興起
- 中世紀運動理論的發展與演變
- 第九問 徵象能揭露自然嗎？文藝復興的徵象主義與化合哲學
- 文藝復興科學的形象爭議
- 煉金術
- 徵象主義
- 帕拉塞瑟斯的徵象主義與化合哲學
- 從中世紀到文藝復興的科學思想發展
- 第十問 宇宙的中心在哪裡？文藝復興的新宇宙論和新天文學
- 尼可拉的思辨宇宙論：不受限定的宇宙
- 為什麼哥白尼會提出日心說？歷史背景
- 哥白尼的太陽中心說
- 布魯諾的無限宇宙
- 跋 未盡的旅程
- 參考文獻
- 圖片來源說明
- 版權頁
