Chercheur en mécanique théorique et mathématiques appliquées, l’auteur s’appuie largement sur ces sciences, mais aussi sur d’autres (astronomie, et biologie surtout), et sur une vaste culture (histoire et philosophie des sciences, mais aussi musique…) pour nous livrer « un ensemble de réflexions sans connexion évidente sur les sciences et sur la recherche », « à la croisée des chemins entre histoire des sciences commentée, vulgarisation scientifique et épistémologie », présentant néanmoins une unité en tant que « sorte de visite des sciences à la lumière de la dialectique ». L’ouvrage est structuré en :
Introduction.
I. Quelques coups d’œil sur l’histoire des sciences.
II. Généralités sur la connaissance scientifique.
III. Quelques commentaires sur la pratique de la recherche.
IV. Quelques remarques sur causalité et finalisme.
V. Cerveau et pensée.
VI. Interaction, causalité non instantanée et systèmes dynamiques.
VII. Pragmatique et dialectique.
VIII. Que font les scientifiques face aux problèmes et comment en génèrent-ils de nouveaux ?
IX. Biologie et évolution.
X. Autres commentaires sur les mathématiques.
Coda. La belle histoire de Borodine et son éclipse de soleil.
Bibliographie, Index.

L’auteur précise que « la dialectique n’est pas une logique avec des lois strictes, mais un cadre général dans lequel s’inscrivent les phénomènes évolutifs ». Pour lui, elle est plus efficace que la logique formelle, du fait qu’elle inclut la notion de temps, incompatible avec le principe du tiers exclu. Il affirme aussi que « la pensée des scientifiques est comme toute pensée, fortement analogique, émotionnelle et inconsciente ». Parmi les exemples sur lesquels il s’appuie, on trouve de façon récurrente la théorie de l’évolution, le paradoxe du prisonnier, les systèmes dynamiques (dont les modèles proie-prédateur). La rédaction est égayée de traits d’humour, d’exemples pris dans la vie courante ou dans des livrets d’opéras ; de nombreuses illustrations en noir et en couleurs.