丹尼尔意图重现那些错觉，这就涉及到哥伦布和巴尔博亚、麦哲伦和库克船长以前人们所认识的地球、大陆与海洋，哥白尼、伽利略和开普勒以前人们所认识的太空，帕拉赛尔苏斯、维萨里和哈维以前人们所认识的人体，雷和林乃、达尔文和巴斯德以前人们所认识的植物和动物，彼特拉克和温克尔曼、汤姆森和谢里曼以前人们所认识的历史，亚当·斯密和凯恩斯以前人们所认识的财富，牛顿、道尔顿和法拉第、克拉克·麦克斯韦和爱因斯坦以前人们所认识的物质世界和原子。
作者指出——这是个没有结尾的故事。整个世界仍是个“美洲新大陆”。在人类知识的地图上，最令人瞩望的标识永远是terra incognita，即“未知领域”。
人类在认知之路上走过了几百万年的历程。
在这条曲折艰辛的漫漫征途上，已经发展出了一门专门的“认知科学”。
“认知科学”是20世纪世界科学标志性的新兴研究门类，它作为探究人脑或心智工作机制的前沿性尖端学科，已经引起了全世界科学家们的广泛关注。
一般认为，认知科学的基本观点最初散见于二十世纪四五十年代中的一些各自分离的特殊学科之中，六十年代以后得到了较大的发展。根据奥尔登大学认知科学研究所所长席勒尔（E.Sheener）的意见，“认知科学”（Cognitive Science）一词于1973年由朗盖特·系金斯开始使用，20世纪70年代后期才逐渐流行。
认知科学是一门相当年轻的学科，然而却为揭示人脑的工作机制这一最大的宇宙之谜作出了不可磨灭的贡献。
由于认知系统的复杂性，对它要进行多维度的研究，认知科学需要运用多门学科所使用的工具和方法，从完整的意义上对认知系统进行全方位的综合研究。可以说，认知科学迄今为止所取得的成就，是与其跨学科的研究方法紧密联系在一起的。但是跨学科的研究方法，也给认知科学带来了不少问题和挑战。
认知科学是研究人类感知和思维信息处理过程的科学，包括从感觉的输入到复杂问题求解，从人类个体到人类社会的智能活动，以及人类智能和机器智能的性质。认知科学是现代心理学、信息科学、神经科学、数学、科学语言学、人类学乃至自然哲学等学科交叉发展的结果。
认知科学的兴起和发展，标志着对以人类为中心的认知和智能活动的研究已进入到新的阶段。认知科学的研究将使人类自我了解和自我控制，把人的知识和智能提高到空前未有的高度。生命现象错综复杂，许多问题还没有得到很好的说明，而能从中学习的内容也是大量的、多方面的。
如何从探索中提炼出最重要的、关键性的问题和相应的技术，这是许多科学家长期来追求的目标。而要解决人类在21世纪所面临的许多困难，诸如能源的大量需求、环境的污染、资源的耗竭、人口的膨胀等单靠现有的科学成就是很不够的。
宇宙的无穷奥秘
人类正确认识宇宙以及地球在宇宙中的地位经历了漫长的过程。
早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”，即认为地球位于宇宙的中心。公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地球为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。
早在两千多年前，古希腊天文学家阿里斯塔克就已提出了朴素的“日心说”。他指出，太阳位于宇宙中心静止不动，地球则绕着太阳运动，同时又绕轴自转。可惜由于科学水平的限制，这一天才的思想未能被人们所认识。直到中世纪末，由于用托勒密地心体系推算出来的行星位置与实际天象的观测结果不符，人们才开始怀疑地心说的正确性。
1543年，波兰天文学家哥白尼在他的不朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说。在他阐释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行。这样一来，托勒密地心体系中需要用极为复杂的运动图像来解释行星运动天象的烦琐的工作一下子变得十分简单。后来，德国天文学家开普勒指出，行星绕太阳运动的轨道应该是椭圆而不是圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。这一重大发展使得观测结果完全可以用理论来加以解释和预报，日心说的地位进一步得以巩固。按照日心学说，就地球上的人来看，天上恒星的位置应随着地球绕太阳运动而发生变化。
在哥白尼提出日心说后的近300年中，人们进行了大量的观测，企图证明这一点，可是始终没有成功。原来，恒星离开地球十分遥远，最近的一颗也远达43万亿千米。因此，地球围绕太阳运行造成的这颗恒星的位置变化只有12.5。恒星越远，这一变化也越小，当时的观测仪器是无法探测到的。直到1838年，德国天文学家白塞尔才首次利用三角方法测出一颗名为天鹅61的恒星的位置变化，并推算出它的距离为11.2光年，从而最终证实了哥白尼的日心地动学说。
地球的地位从居宇宙之中的特殊天体降为绕太阳运动的一颗普通行星。
那么，太阳是永恒的中心吗？
早在15世纪中叶，德国大主教尼古拉就已猜测黑夜天穹中的恒星都是一个个十分遥远的太阳。1584年，意大利人布鲁诺明确提出宇宙是无限的，恒星都是遥远的太阳，太阳只是无数个恒星中的普通一员。1608年，荷兰人李波尔赛在一次偶然的机会中发明了望远镜。翌年，意大利物理学家、天文学家伽利略在得知这一消息后，立刻亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断加以改进。伽利略利用他的望远镜发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成。1750年，英国天文学家赖特指出，银河和所有观测到的恒星构成一个巨大的扁平状天体系统，由于太阳连同地球位于这一系统的内部，从不同方向观测才看到了银河和离散分布的点点繁星。1785年，英籍德国天文学家威廉·赫歇耳利用他自制的当时世界上最大的46厘米望远镜，通过长期的实际观测，并经过精心的分析研究，建立了第一个银河系模型。在这一模型中，太阳仍然位于当时人们所认识的宇宙范围——银河系的中心。由于赫歇耳个人在当时的威望，这一观念一直维持了130余年之久。
恒星这一名称，无论在中国还是在西欧，它的含义都是“恒定不动的星体”。因为在很长时间内人们都发现恒星间相对位置固定不动，故而取了这么个名字。1718年，英国天文学家哈雷通过观测和分析，首次指出恒星不动的概念是错误的。后来，赫歇耳正确地认识到，我们所观测到的恒星运动是由恒星自身的运动和太阳的空间运动两部分合成的结果。1783年，他通过对所观测到的大量恒星运动的统计分析，发现太阳以大约每秒20千米的速度朝着织女星方向运动。太阳空间运动的发现彻底动摇了哥白尼日心体系中太阳固定不动的观念。
1917年，美国天文学家沙普利通过对银河系内天体分布的分析，确认太阳并不位于银河系的中心，而是处于相对说来比较靠近银河系边缘的地方，从而纠正了赫歇耳银河系模型的错误。
这样，太阳的地位也发生了变化，从居于银河系中心的特殊恒星，降为银河系中一颗毫无特殊地位可言的普通恒星，地球在宇宙中的地位也就更无特殊性可言了。
银河系是否已经包括了宇宙的全部内容呢？
早在赫歇耳尝试确定银河系结构之前，人们就已观测到天空中除恒星外还存在着一些暗弱而又模糊的云雾状天体，取名为“星云”。比如，1612年德国天文学家马里乌斯率先用望远镜发现了仙女大星云。1750年赖特天才地猜想，这类星云中有一些可能是同银河系相似的巨大恒星系统。1755年德国人康德首次明确提出在银河系外的宇宙空间中存在着无数个类似的天体系统，称为河外星系，或简称星系，甚至确指仙女大星云即是一个很好的例子。
可是当时人们对星云的精细结构缺乏了解，更不知道它们的距离，无从妄下断语。因为尽管在赫歇耳时代之后，观测手段不断改进，物理学研究方法不断介入天文学，但直到二十世纪初，关于星云的本质仍然没有明确的定论。但是康德的猜想可以说是一个天才的猜想，这是天文学上三个天才的猜想之一。
第一个是亚里士多德，他猜想地球绕太阳转。
第二是布鲁诺，他猜想天上的星云都是“太阳”。
第三个就是康德，他猜想在银河系外，有很多很多和银河系同样大小或者差不多大小的河外星系。
康德与赫歇耳的“星云之争”一直闹到二十世纪初，1920年4月份美国科学院专门举办了一次讨论会，探讨星云的本质到底是什么。这个讨论会一个专门的名字叫“宇宙的尺度”，这是天文学史上有名的叫做“沙普利—柯蒂斯之争”。
沙普利证明了太阳不在银河系的中心，但他坚持没有河外星系。柯蒂斯认为有河外星系。争论到最后，这个会是没结果的。因为不知道仙女星云的距离，银河系的尺度是十万光年，如果仙女星云距离我们是一百万光年，那就在外面。如果仙女星云距离我们一千光年，那就在银河系里面。
测定天体的距离，是天文学上非常头痛非常困难的一件事情。这一争论最终靠望远镜解决了。这个功劳归功于哈勃。1923年10月6日，哈勃利用当时世界上最大的2.5米的望远镜观测争论不休的那个仙女星云，结果发现了。就把仙女星云边缘的一颗一颗星分开来，接着又发现了里面的造父变星，然后利用造父变星的观测推算出这个星云距离我们是225万光年。争论至此结束。
哥白尼认识了太阳系；赫歇耳把我们带入恒星世界，扩大到银河系；哈勃使我们进入了星系世界。现在同样地通过理论计算知道，宇宙中间各种各样星系的数目大概有一千亿，这个数字好像很巧，银河系里面的恒星数目约有一千亿个，这个宇宙中间的星系数目一千亿个，最远的离开我们大概是150亿光年。
这些星系或者说恒星集团，它又构成更大的集团——星系团。星系团还会构成更大更大的集团——就是超星系团。我们把恒星构成星系，星系构成星系团、超星系团，这个现象称作“宇宙的成团结构”。宇宙中间大概有85％的星系都构成各种各样的星系团。
随着人类认识范围的拓展，人就越来越发现自己的渺小——但渺小如微尘一般的地球上，却生活着不屈不挠探索宇宙奥秘的人类——这不是一种伟大吗？
我们的家园之谜
关于地球——人类对生活家园的认知，更是体现了人类认知世界的曲折和艰辛和复杂。
现在人们对地球的形状已有了一个明确的认识：地球并不是一个正球体，而是一个两极稍扁，赤道略鼓的不规则球体。但得到这一正确认识却经过了相当漫长的过程。
在我国，早在二千多年前的周朝，就存在着一种“天圆如张盖、地方如棋局”的盖天说。随着生产技术的发展，人类活动范围的扩大，各种知识的积累，人们终于发现，有一些客观现象是无法用早期的那种直观而质朴的观念来解释的。实践迫使人们不得不修改原来的错误观念，于是便有人提出了拱形大地的设想。这就产生了“浑天说”。著名的汉朝科学家张衡在所作的《浑天仪注》中写道：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。”
公元前3世纪，球形大地的观念就已经产生，但这毕竟没有直接的证据，所以人们对此并没形成共识。
直到1519年—1522年，葡萄牙人麦哲伦率领的船队完成环球航行，进一步证实地球确实是个球体。从此，人们才把我们居住的“大地”称为“地球”。麦哲伦环球航行的实现，是人类最终证实地球是个大圆球的里程碑。当时西班牙国王送给航海家们一个最好的礼物，就是一个人类共同拥有，然而又不被人们真正认识的彩色地球的模型——地球仪。上面刻着一行寓意深刻的题字——“你首先拥抱了我”。
大地是圆球形状，到了16世纪，已经没有什么可以争论的了。它表明，人类认知的水平，是与人的活动范围和观察工具紧密相关的。人类的活动范围，决定了人类认知世界的范围和视角，而人类观察工具的水平，决定了人类所能看到的距离与深度。
但人类对地球形状的认识，并没有终止。地球是个怎样的球体呢，是浑圆体还是椭圆体，是扁球体还是长球体，是规则的还是不规则的？
英国著名物理学家牛顿于17世纪80年代提出了万有引力定律。他从这个理论出发，提出地球由于绕轴自转，因而就不可能是正球体，而只能是一个两极压缩，赤道隆起，像橘子一样的扁球体。也就是说地球的半径随纬度的增加而变短，赤道的半径最长，极半径最短。
