１８３８年，焦耳把父親的一間房子改裝成了實驗室，在這間實驗室裏，他開始了對電學以及熱學的研究。他親手設計、製作實驗儀器，利用每天釀酒後的業餘時間進行實驗。他一生都在從事實驗研究工作，在電磁學、熱學、氣體分子動理論等方麵，都作出了卓越的貢獻。焦耳完全是靠自學成為物理學家的。
從１８４０年開始，焦耳著手研究電流的熱效應。在實驗中，他發現：在導體中一定時間內所生成的熱量，與導體的電流的二次方和電阻之積成正比。但是，由於焦耳隻是一個釀酒師，他並沒有進過真正的大學，所以，物理學界的科學家們都不相信他的實驗結果。直到兩年後，一位俄國著名物理學家也在實驗中，得出了同樣的結論，這證明焦耳的發現是正確的。這一發現為後來揭示電能、化學能、熱能等打下了基礎，敲開了通向物質能量守恒定律的大門。
從１８４０年到１８７９年，在將近四十年的時間裏，焦耳不懈地鑽研和測定了熱功當量。他先後用不同的方法做了四百多次實驗，發現了物質的能量守恒與轉換定律，並為此提供了無可置疑的證據。
焦耳一生的科學研究道路是不平坦的。但是，他以百折不撓的精神，終於使自己的科學成果獲得了科學界的公認。
67.惠更斯發現光的波動
惠更斯從小熱愛光學，他把大量的精力都放在了對光學的研究以及研製、改進光學儀器上。他曾經和哥哥一起改良了開普勒的望遠鏡。利用改良後的望遠鏡，惠更斯進行了大量的天文觀測，發現了在土星的旁邊有一個薄而平的圓環，而且它很傾向地球公轉的軌道平麵，從而解開了長期以來，困擾著科學家們的關於“土星的神秘光環”的謎。
此外，惠更斯一生對科學最大的貢獻是他發現了光的波動現象。
在古代和中世紀的漫長歲月裏，光一直都是哲學家和自然科學家們十分關心的問題。在十七世紀，科學家們曾經對光的本性問題進行過一次大討論。
惠更斯當時在巴黎致力於光學的研究。在對光的觀測、實驗、研究的過程中，他發現大科學家牛頓的關於光的微粒學說存在著不合理的錯誤。於是，他公開反對了牛頓的關於光的學說。他說，如果光是微粒性的，那麼，光在交叉的時候，就會因為發生碰撞而改變方向，而且如果要利用光的微粒學說來解釋光的折射現象，將得到與實際情況相矛盾的結果。所以，惠更斯關於光的波動學說一提出來，立即得到了科學界的強烈反響，他建立了著名的惠更斯原理。
惠更斯原理是近代光學的一個重要基本理論。雖然它並不完善，也不能對某些光的現象進行解釋，但是，他卻推翻了科學家頭腦中長期以來關於光的錯誤觀念，為光的研究發展指出了一條正確的途徑。
68.道爾頓建立原子論
約翰·道爾頓是英國著名的物理學家、化學家。他出生在英國坎伯蘭的一個貧困的鄉村裏，父親是一名紡織工人。當時，正值第一次工業革命的初期，很多破產農民淪為雇傭工人。道爾頓的父親也一樣，他們家的生活十分困頓，道爾頓的弟弟和妹妹都因為饑餓和疾病而夭折。童年時期的道爾頓根本就沒有讀書的條件，他隻是勉強接受了一點初等教育。十歲時，道爾頓去給一個富有的教士當仆役。也許這是命運賜予的一次機會，他在教士的家裏，讀了一些書，增長了很多知識。兩年後，他被推舉為村裏小學的教師。
十五歲時，道爾頓隨哥哥到外地謀生，他進入一所中學做教師。在教學之餘，他一邊自學科學知識，一邊進行實驗觀察，取得了一些成績。後來，為了能夠把大部分精力投入到科學研究中去，他離開了學校，開始在一些富人家裏去做私人教師，每天教課時間不超過兩小時。這樣，既保證了他的生存，也保證了他的科研工作。
隨著科學研究的進一步深入，道爾頓越來越重視對氣體和氣體混合物的研究。他認為，要說明氣體的特性就必須知道氣體的壓力。在實驗中，他找到兩種容易分離的氣體，分別測量了這兩種氣體各自的壓力和混合後的壓力。結果很有意思，在容積固定的容器中的氣體的壓力是不會變的，可是，混入第二種氣體後，容器內的壓力增加，它等於兩種氣體各自壓力的和，兩種氣體單獨的壓力都沒有改變。道爾頓由此發現，氣體在容器中存在的狀態與其他氣體無關。
此外，道爾頓還建立了原子論。通過長期堅持不懈的實驗，道爾頓發現，原子是組成化學元素的、非常微小、不可分割的物質微粒，在化學反應中它們保持本來的性質；同一種元素，所有原子的質量和其他性質完全相同；不同元素的原子具有不同的質量和不同的性質；原子的質量是每一種元素的原子的最根本特征。
道爾頓把他的發現公之於眾之後，引起了科學界的廣泛重視。他應邀去倫敦講學，然後又回到曼徹斯特繼續進行測量原子量的工作。在科學理論上，道爾頓的原子論是繼拉瓦錫的氧化學說之後，理論化學的又一次重大進步。道爾頓揭示出了一切化學現象的本質都是原子運動，他明確了化學的研究對象，使化學真正成為一門具有重要意義的學科。同時，原子論的發現，還引發了哲學界的革命，它揭示了化學反應現象與本質的關係，繼天體演化學說以後，又一次衝擊了當時僵化的自然觀，為科學方法論的發展、辯證自然觀的形成，以及整個哲學認識論的發展具有重要意義。
69.法拉第發現苯
邁克爾·法拉第出生在一個鐵匠的家裏。他的父親體弱多病，鐵匠鋪維持不下去，隻好賣給別人。為了維持生活，法拉第從十三歲時起，就開始在書店裏當學徒。幸運的是，書店裏到處都是書，這裏是知識的海洋、智慧的源泉。在當學徒的八年時間裏，每天晚上，將近三千個夜晚，他都把時間都用在了讀書上了。書籍裏麵講述的關於物理和光電方麵的現象，把法拉第迷住了。他按照書本裏麵教的，自己也動手做實驗。
他為了裝備自己的小實驗室，特地去藥房，撿別人扔掉的瓶子，花半個便士買一點最便宜的藥品。抱著揀來的、買來的東西，回到書店的閣樓上，他的心裏樂開了花。每天下工以後，他就埋頭在自己的小實驗室裏，點上一枝蠟燭，進行實驗。
後來，他得到了一個機會，進入英國皇家學院，聆聽當時著名的物理學家戴維的課。在法拉第一生的科學事業中，戴維給他留下了深刻的影響。
法拉第是科學史上，第一個發現苯的人。當時，倫敦整個城市，為了生產照明用的氣體，也就是煤氣，通常是把將鯨魚或者鱈魚的油，滴到已經加了溫的爐子裏麵，用來產生煤氣，然後再把這種氣體加壓，把它儲存在容器中，供人使用。而在壓縮氣體的過程中，同時也產生了一種油狀的液體。
對這種油狀液體，法拉第深感興趣。為了研究這種液體，他用了幾乎五年的時間。為了從混合物中分離出他所想要得到的東西，法拉第設法弄到了數量相當可觀的油狀液體，他把這些液體細心地進行蒸餾。他反反複複地對這種液體進行提煉，最後分離出了一種新的碳氫化合物，這就是苯。法拉第不但發現了苯，還研究了苯的性質，測定了苯的組成，所以，發現苯的功勞應該歸於他。此外，法拉第還在１８３１年，發現了電磁感應現象，預告了發電機的誕生，開創了電氣化的新時代。法拉第畢生致力研究的科學理論——場的理論，也引起了物理學的革命。有一次，人們詢問法拉第曾經的老師戴維，一生最重要的發現是什麼，據說戴維回答道：“我最偉大的發現是發現了一個人，他就是法拉第！”
70.牛頓由蘋果落地推出萬有引力定律
牛頓從小對茫茫宇宙就非常感興趣，他在研究天體運動時，一直都在苦苦思索著，要找到使太陽係所有行星都圍繞太陽旋轉的神秘力量。有一天，一件突然發生的小事，促使牛頓找到了問題的答案。
那是１６６６年秋季的一天，天氣格外晴朗。牛頓和往常一樣，早早地就來到沃斯索斯普村莊園的小花園裏，一邊曬著暖和的太陽，一邊思索著天體運動法則的問題。他身後是一棵很大的蘋果樹，上麵結滿了紅彤彤的大蘋果，微風一吹，一陣陣沁人心脾的清香撲麵而過，十分誘人。可是，牛頓對眼前的美景無動於衷，他沒有去摘垂在眼前的大蘋果，陷入了深深的思考之中……
“月球是人類最為熟悉，也是離我們最近的一個星球。如果天體運動的法則對任何星球都適用的話，隻需弄明白地球和月球的運行關係，不就都明白了嗎？可是，這個關係又是怎樣的呢？
牛頓一麵專心致誌思考問題，一麵曬著暖洋洋的太陽，不知不覺地打起盹來。忽然一陣風吹過，一個大蘋果掉了下來，不偏不倚，恰好砸在牛頓的頭上。
“啊！誰在打我？”牛頓從睡夢中驚醒，嚇了一跳。他環顧四周，以為誰在打他，可是四周靜悄悄的，一個人影也沒有，隻有果樹的葉子在慢慢地晃著。於是牛頓沒作理會，又低頭思考起來。
“咦，一隻大蘋果。”
牛頓拾起腳邊的一隻大紅蘋果看了一會兒，又向上看著滿樹的蘋果。“哦，原來是你們在搗蛋！”牛頓笑嗬嗬的對著蘋果樹說。
突然，牛頓像是想起來什麼似的，愣愣地注視著手裏的這個“天外來客”，若有所悟，並自言自語道：
“為什麼蘋果不往天上掉，不向前後左右掉，而偏偏落在樹的正下方呢？”
這個時候，牛頓的妹妹哈娜走過來，看到他手裏的大蘋果，便說：
“哥哥真饞，竟偷吃蘋果！”
牛頓根本不理會哈娜的話，又繼續說著：
“這難道和星體運動有關係？”
哈娜見哥哥不理她，便生氣地說：