科學改變人類生活的無數個偉大瞬間，科學技術日新月異，人類的創造力也是無限的，科學的創新發展帶來了驚喜和變革，為社會文明的發展帶來了新的動力。能量守恒定律、幾何空間、天體力學等等都為我們開辟了更為廣泛的空間，與此同時也打開了我們認識世界的新視野。我們不能說這本書有多么驚世駭俗，但是一定會讓讀者覺得它可以敲開新世界的大門。

科學是什么？它是通往未知世界的橋梁，是連接想象和事實的紐帶，是通往預期目標的指路明燈。科學自始至終都是用事實說話，雖然科學不是我們認知世界的唯一通道，但是科學確實是我們探索世界和宇宙奧秘最切實可行的實踐方法。科學是客觀的、講求實事求是的，是建立在理性的基礎上，把主觀意識通過實驗探究轉化成客觀事實的學科，近現代科學旨在用理性思維探究問題，理論和實踐要緊密結合。在這個知識大爆炸的時代，我們迫切需要科學這個龐大的智慧理論體系支撐，而且科學是深奧的，我們在這個領域可以享受探索未知事物的樂趣。

科學家們暢游在這個“深不可測”的知識海洋中，用通俗的語言介紹給我們那些定理，讓那些深奧煩瑣的理論變得清晰簡潔；他們還會告訴我們科學前沿所發生的事情。世界萬物皆有聯系，正是由于科學將這些關系巧妙結合，才顯得引人入勝，而我們也從中發現世界是充滿驚奇和美好的。本書結合了現在科學的發展，將科學的進化過程詳略得當地呈現在讀者面前，不僅闡述了人們探索科學的歷程，還展現出了人類對未知世界的向往和探究的決心。這是關于科學發展歷程的一部具有里程碑意義的著作，用清晰、簡潔、明了的語句勾勒出科學發展的進程。

科學源自人們的生活，人們總是在不斷發現和了解事物的新現象，而科學正是真理的代名詞。科學探究揭示事物的本質，幫助我們看清事實。那么，這些探究的來源是什么呢？疑問和猜想是發現問題最基本的求知態度，而反復實踐、批判、勇于質疑是科學實驗中最基本的精神。科學發展和社會發展相互影響，而科學實踐對人類歷史的發展有著顯著的推動作用。

亨利·龐加萊被公認為是十九世紀末和二十世紀初的領袖級科學家，他在數學、天體力學、相對論、量子力學等方面造詣頗深。他的思想和研究推動了整個科學界的發展，并且產生了深遠影響。他在數學方面的成就也為整個學科的發展奠定了基礎。龐加萊青年時期就被他的老師稱為“數學巨人”，因為他在數學方面取得了巨大成就。他在空間幾何（拓撲學）中提出的龐加萊猜想，被列入七個“千禧難題”之一；他在天體力學中提出關于天體力學可逆性的定理，為天體力學的發展做出了重大貢獻。我們在保留和遵循原著思想的同時，客觀地向讀者闡述了龐加萊對科學規律、邏輯思維、經典理論等方面的見解。猜想的作用眾說紛紜，可以說它是有兩面性的，如果我們從一個辯證的角度出發，就會看到它存在于科學研究之中的必要性。猜想有很多種，能夠證實的就逐漸演變成了真理，在以后的科學實驗探究中發揮著重要的作用；那些沒有被證實的就成了指導我們探索正確答案的墊腳石，幫助我們認識自然界的物質和現象。

數學作為科學里面的一門基礎學科，追溯其發展過程要回到算術和幾何等問題上。數學規范了自然科學的主體框架，對我們的生產生活有著深刻影響。談及數學不得不說思維模式這個問題，經過層層遞進的演繹推理，得出了很多結論。我們在已知公理的基礎上通過一系列完美的證明推理得到大量的推論，它們將會帶給我們更多的思考，更直觀地向我們解釋著自然界所發生的現象，我們在這個推理中不斷積累結論，進而對宇宙有新的認知。很多學者會認為所有的研究和理論都是不容置疑、一成不變的，但實際上，并不是所有的研究發現都是正確的，所以我們應該在發現問題并經過研究之后，勇于向權威發出挑戰，進而總結和得出新的結論。

在科學這個領域之中我們必須要善于思考和想象，正是因為好奇和不斷思考，我們才能距離真相更進一步；再者凡事都要講究方式方法，不管是微觀還是宏觀，都要求我們運用合理的數據分析手段和靈活多變的科學方法來證實。這本書詮釋了對于科學的思考、探究、實驗、計算、分析結果、得出結論這一系列過程，科學態度非常嚴謹。作者認為科學指的是自然界、社會以及思維發展規律的一個相對完善的知識系統，哲學研究的是最普遍和基礎的問題，它有非常嚴謹的邏輯，科學也是如此，科學的發展離不開哲學。

我們人為地賦予了空間這個概念，那么我們是否可以感知到空間的存在呢？在本書中我們將會找到答案。我們所感受到的空間和幾何展示的空間其實是完全不一樣的，那么幾何又來源于哪里？或許我們推斷出來的那些定則，只是傳統意義上的認知。相同的，在力學中也有相似的想法和疑惑，我們要看到基本法則并了解一般特性。數學領域的困擾在物理領域其實也是存在的。我們依舊可以用猜想的方法進行相關研究，如果能證實出猜想是正確的，那么我們就可以在這樣的情況下繼續向一個略微成熟的方向進行研究。

假使你乘坐一艘宇宙飛船去了外太空，除了體驗遨游的快感，難道你不會產生疑惑和思考嗎？你又會不會像那些天體力學的先驅那樣展開深入的研究呢？天文學的發展歷史悠久，天體運動等問題作為世紀難題一直是科學家關注的焦點。從古至今研究天體的最好方法就是觀察，僅依靠我們的實驗室設備是比較難模擬出來的。天文學的研究對我們的生活具有實際意義。與其他學科不同的是，天文學由于缺少理論的支撐，所以涌現出大量的假說和猜想，盡管如此，天文學的理論研究仍然為科學發展提供了便利條件。在每一個學科領域，這些理論都會隨著時間的流逝，將最有說服力和價值的那部分保留下來，隨后我們會給它們進行分類，這些可以看成是研究的進化史。

早期我們都是通過感官感知外界的，隨著時代的進步，我們發明了測量儀器，通過實驗測量計算間接認識事物的組成。物理思想和方法不僅對物理學本身有重要價值，在整個科學甚至是社會的發展過程中都扮演著非常重要的角色。它揭示了事物之間的規律和聯系，它的發展和成長過程中所形成的有效獨特的理論知識方法體系，也成了人類歷史發展的長河中文明的瑰寶、智慧的結晶。

科學史對我們來說其實是極其短暫的，各個學科的研究方法大都是不斷地對已經出現的現象進行總結所得出。立足于事實之后再看物質的關系，或許會另有發現。科學研究經歷探索的過程，最終發現事物發展的基本規律，由此可以發現科學并沒有我們想象得那樣高深莫測，只要我們有善于發現的眼睛和樂于思考的想法就能解開想要沖破的科學枷鎖。本書可以幫助大家解開一些科學領域的困惑，帶領大家進入一個全新的世界。