1부 우주와 천문학
1. 별 이야기
별들의 종류 / 블랙홀, 중성자별, 초신성 / 태양계 / 별까지의 거리 측정 / 표준촛불
2. 별의 원소를 어떻게 알까?
태양열의 근원인 핵융합 / 스펙트럼과 분광학
3. 우주는 어떻게 탄생했을까?
밤하늘에 보이는 별은 몇 개나 될까? / 빅뱅이란? / 도플러 효과와 적색편위
4. 밤하늘은 왜 어두울까?
우주의 원리 / 올베르스의 패러독스
5. 우주여행은 가능할까?
우주선 내에는 왜 중력이 없는 것인가? / 원 운동과 원심력 / 지구탈출속도 / 정지위성

2부 원자와 핵물리학
1. 원자와 원자핵의 발견
X-선을 발견한 빌헬름 뢴트겐 / 방사능을 발견한 앙리 베크렐 / 라듐을 발견한 퀴리 부부 / J. J. 톰슨에 의한 전자의 발견 / 원자핵을 발견한 어니스트 러더퍼드
2. 원자와 원자핵 이야기
아인슈타인의 놀라운 해, 1905년 / 광전효과 / 보어에 의한 수소원자의 스펙트럼 설명 / 원자번호와 원자량 / 왜 수소원자 외에는 원자핵에 중성자가 있는 것인가? / 주기율표와 외각전자
3. 원자핵 물리학의 응용
연쇄반응과 입자가속기 / 원자로는 어떻게 작동하는가? / 임계질량 / 핵폭탄은 어떻게 만들까? / 낙하운동 / 핵융합로 개발을 위한 토카막 핵융합기 / 냉 핵융합

3부 역 학
1. 역학 이야기
아르키메데스의 원리 / 비운의 비행선 힌덴부르크 / 뉴턴의 만유인력과 운동의 법칙 / 물체의 운동 / 낙하 운동 / 가속도가 없는 직선운동과 가속도 운동
2. 열역학 이야기
3. 엔진 이야기
엔진의 분류와 역사 / 증기기관 / 증기터빈 / 내연기관 / 디젤 엔진 / 스털링 엔진 / 제트 엔진 / 자기부상열차
4. 비행기 이야기
비행기의 역사 / 비행기가 뜰 수 있는 이유 / 헬리콥터는 어떻게 양력을 얻을까?
5. 풍차와 수차 이야기
풍차 / 수차와 수력터빈

4부 전자기학
전기와 자기 이야기
전기의 역사 / 교류와 직류 / 진공관, 트랜지스터와 집적회로(I.C.) / 광전지 / 레이더와 소나 / 초전도 현상 / 라디오와 무선전신 / AM 라디오와 FM 라디오

부록 : 과학 장난감 만들기
1. 스팀 보트 만들기
2. 라이덴 병 만들기
3. 일렉트로미터 만들기
4. 광석수신기 만들기
5. 뫼비우스의 고리 실험
6. 전기분해 실험
7. 전기 종 만들기