◎まえがき「考えるのは、あなた!」
第1章 思考実験とは何?
　　《1》思考実験とは
　　《2》思考実験の形式
　　《3》空想、妄想、「ほら、考えてみて」
第2章 完璧と絶対
　　◎『視覚化』
　　◎『わからなくても1時間くらいは考えてみよう!』
　　◎『もしもバスが定刻通りに出なかったら…』
　　◎『待ち時間のパラドクス』
　　◎『ギャンブラーの誤謬』
　　◎『ベイズの定理』
　　◎『シーラカンスとウソつき2人』
　　◎『事後確率・浦島太郎』
　　◎ある意味では超難問『2人の子ども』
　　◎『眠り姫問題』
　　◎『ラプラスの継起の規則』
　　◎『ラプラスの悪魔』
　　◎『無限回のサイコロ投げ』
第3章 無限
　　◎『勝負が公平なら、資産家の勝ち』(これは文字通りの意味ではなく、誇張表現です)
　　◎『デモクリトスの原子』
　　◎『無限分割-積分』
　　◎『角錐や円錐の体積』
　　◎『アキレウス』(アキレスとカメ)
第4章 円、球、地球、宇宙
　　◎『特殊相対性理論』
　　◎『宇宙が縮む』
　　◎『速度の合成則』
　　◎『一般相対性理論』
　　◎『暗黒の星』
　　◎『ケプラー登場!』
　　◎『アリスタルコスの(意外に)感動的な発想』
　　◎『月と太陽の大きさの比』
　　◎『月と地球の大きさの比』
　　◎『地球の大きさ』
　　◎『ベネデッティの思考実験』
　　◎『距離と時間』
　　◎『速度と時間』
　　◎『物体の落下距離』
　　◎『仰角と飛距離』
　　◎『慣性の法則』
　　◎『万有引力』
　　◎『引力の届かない彼方へ』
　　◎『ニュートンの砲弾』
　　◎『楕円軌道』
　　◎『ニュートンの「地動説の思考実験」』
　　◎『砲弾を真北と真南へ』
第5章 哲学と論理
　　◎『幸福とは何か』
　　◎『私は何?』
　　◎『テーセウスの船』
　　◎『ホッブズの追加問題』
　　◎『メアリーの部屋』
　　◎『英語を話す千瑛』
　　◎『コンピューターは知性を持つことができる?』(チューリング・テストと『中国語の部屋』)
　　◎『唐辛子は赤い』
　　◎『ヘンペルのカラス』
　　◎『自己言及パラドクス 「クレタ人は…」』
　　◎『自己言及パラドクス 「私は悪魔」』
　　◎『天使・悪魔とは別の存在を導入』
　　◎『ルール違反』
　　◎『難問』
　　◎『私たちは悪魔』(その1)
　　◎『私たちは悪魔』(その2)
[巻末]解説や答え