《仰望苍穹》英文书名中的文化敌手是复数的。这些被温伯格列为科学的文化敌手的，主要有宗教神创论者、宇宙智能设计论者，和科学理论的社会建构论者、后现代主义者、女性主义者，部分科学哲学家和科学史家或者他们的部分理论也被温伯格列为科学的文化敌手。书中对以上各种论者的言论都进行了针锋相对的驳斥。
温伯格对宗教神创论和宇宙设计论的驳斥可谓决不留情、毫不妥协。对于宗教和科学的冲突，各种论述已经汗牛充栋；而对宗教的道德功能一般争议很少，人们大都承认宗教是有劝人向善的道德教化功能的。古尔德曾经在《科学美国人》上撰文说：科学与宗教没有冲突，科学应对现实的存在，而宗教应对人类道德。然而温伯格却连宗教的道德功能也加以否定。在“宇宙有设计者吗”中他用历史上的事例证明：“宗教的道德色调从时代精神中受益要胜于时代精神从宗教中受益。”并且旗帜鲜明地提出：“不论有没有宗教，好人都行善，坏人都做恶；可是要让好人做恶，那就要利用宗教。”在《终极理论之梦》“上帝怎么了”一章中温伯格承认科学也给世界带来过悲哀，但它带来的是相互残杀的工具，而不像宗教带来的是杀人的动机。
对于宇宙万物由仁慈的上帝设计创造的论调，作为犹太人的温伯格提到了希特勒的纳粹德国对犹太人的大屠杀，那时仁慈的设计者在哪里呢？或者退一步允许上帝不喜欢犹太人而任由德国人实现他们的自由意志，那么癌症呢？这也是上帝的仁慈设计吗？认为宇宙万物是上帝为人类创造、人类处在宇宙的中心的思想只是人类智力发展早期阶段的一种自作多情。天文学的进步已经证明人类只是栖息在一颗微不足道的宇宙尘埃上，人类这种生命形式出现在宇宙的这个角落里完全是出于一种偶然。
在“直面奥布莱恩”中温伯格十分肯定地说：“科学家没有发现能显示人类在物理规律中或是在宇宙的初始条件中占有任何特殊地位的任何东西。”在《最初三分钟》一书的结尾温伯格说了一句给他带来很多麻烦的话：“宇宙越显得可以理解，它就越显得没有意义。”在《终极理论之梦》和《仰望苍穹》中温伯格都为这话进行了辩解。他只不过是要强调，宇宙本身是没有什么意义的，人类不要把自身的价值观强加于宇宙。
对于有人提出科学与宗教之间应该展开建设性的对话这种主张，温伯格说：“对话是可以的，但决不是建设性的。”他的言下之意很明显：宗教在科学面前只有俯首帖耳“挨训”的份。在“宇宙有设计者吗”中温伯格这样结束全文：“最伟大的科学成就之一是，即便不是让智慧者不可能成为宗教信徒，那么至少是让他们可能不成为宗教信徒。我们不应该从这个成就上倒退。”这可以看成是温伯格对待科学与宗教关系的一个鲜明态度。
温伯格反击的另一群科学的文化敌手就是社会建构论者、后现代主义者和女性主义者。对于科学与人文由来已久的冲突，温伯格有时也有一些建设性的想法，譬如《仰望苍穹》的第一篇就是“把科学作为文科的一门课程”，这是他在一所文科院校毕业典礼上的演讲。他还深信“不论目前在科学家和公众的交流之间存在什么障碍，它们都不是不可逾越的”，而且他自己就身体力行，进行通俗创作，不惜被讥为“浪费宝贵的时间和精力”、“大材小用”等等。然而对社会建构论等一些科学的文化敌手，温伯格的反击是无情和严厉的。
获得过物理学博士学位的皮克林
（Andrew Pickering）
著有《建构夸克：粒子物理学的社会史》一书。在温伯格看来，皮克林在书中把高能物理学中的重点转移描写成“不过是一种时尚的改变，就像从印象派转向立体派，从长裙子转向短裙子。”对于这种论调，温伯格以物理学家的身份说：“许多正在尽职的科学家发现，这种‘社会建构论者’的观点与科学家们自身的经验不符合。” 并认为“按照这种
（社会建构论）
观点，科学理论除了是社会建构之外什么也不是，这在我看来是荒唐可笑的。”对于科学规律受发现它们的社会背景的影响这种论调，温伯格作为一名理论物理学家，习惯性地做起了思想实验：“如果我们认为科学规律的适应性足以受发现它们的社会背景的影响，那么出于一些可能的诱惑而迫使科学家去发现更无产阶级的或更妇女化的或美国的或宗教上的或印欧语系的或任何其他什么的他们所需要的规律。这是一条危险的道路，……更有引起争议的危险。”确实，对于我们中国人来说，在刚刚抛弃了“无产阶级科学”和“资产阶级科学”的划分之后不久，应该更能认清这种社会建构论是有害无益的。在“索卡尔的恶作剧”一文结尾温伯格写道：“如果要从仍然包围着人类的不理性的趋势中保护我们自己，我们就务必要巩固和强化理性地认识世界的洞察力。”这是在语重心长地提醒读者：理性来之不易，应该多多珍惜。
一些后现代主义者，“他们不仅怀疑科学的客观性，而且还厌恶客观性，他们欢迎某些比现代科学更热烈也更模糊的东西”，对他们温伯格似乎懒得大举讨伐，因为一些争论很容易滑入哲学的沼泽。譬如，科学家们相信他们在向客观真理迈进，但反对者说真理还没有被很好地定义。温伯格只是说就像给奶牛下定义是动物学家的事，给真理下定义是哲学家的事；而科学家就像农民遇见奶牛能认识它们一样，他们遇见真理也通常能认识它们。在说到科学理论的客观性和实在性时，温伯格多次打那个石头的比方：“我们之所以说岩石是实在的，是因为它具有稳定性和不依赖于社会背景这些性质，而科学理论同样如此。”
对于女性主义，温伯格提到：“按照女性主义者的批判科学的一种版本，现代科学本性上是男性化的，特别是因为它对客观真理的坚持，以及它对一些科学理论的坚持。这些都完全是错误的。”他还说：“我非常高兴地发现，男性和女性物理学家研究物理学的方法都没有明显的差别。”
对于哲学，温伯格坦陈他不喜欢阅读从亚里斯多德到阿奎那的大多数哲学著作。但是正如他在“伽利略的遗风”一篇中提到的：“现代科学再次遇上了它的由来已久的老对手，也就是伽利略曾经遭遇的主要对手，即哲学的偏见。”所以他有时不得不也要正面接触哲学，特别是科学哲学。在《终极理论之梦》中专辟了一章“反对哲学”来谈论科学与哲学问题。
