本书旨在揭示人类从早期好奇探索到当今全力投入、认知和操控宇宙自组装机制的全景。第一部分描述物理学如何成为人类知识与技术的基础。首先讲述物理学从孕育到今日的知识；接着以信息科技为例，介绍这些知识是如何变成技术用于制造物质和物品的。然后，其他科学基于物理学知识和技术进行了根本性地重建。今天，很难想象从事化学、生物学、地球科学研究的科学家和工程师们不掌握量子力学的理论体系、观测技术和计算工具。
本书第二部分梳理了物理科技对战争力和生产力的作用，历史告诉我们，基于物理精神的创新是竞争效率极高的创新。离物理知识和技术越近，则战争力越强，经济运行的效率越高，企业生存的概率越大，人民物质生活的质量越好。
第三部分揭示了物理精神的全新活动——自下而上的自组装。纳米科技提倡自下而上的物质和物品自组装，是材料科技和机器制造的终极前沿；人工智能提倡自下而上的智能自学习，将物品和机器变成智能实体，使其自行组装物品、能量、信息和知识。纳米科技和人工智能是人类精神物理化的产物，表达了物质、能量、信息和思维自组装的自然趋势，体现了人类依据物理科技追求美好未来的终极意志。