第二章科學發現故事1
哥白尼和太陽中心學說
哥白尼出生於波蘭托倫。他從小就對天文學有濃厚的興趣，他廣泛地閱讀各種各樣的古代天文學書籍，曾經潛心研究地心說，並且進行天文觀測。
在觀測、研究天文的過程中，他結識了當時著名的天文學教授諾法拉。
他跟隨諾法拉學習天文學知識。諾法拉具有豐富的天文學知識和天體觀測經驗，他在長期的研究和觀察中發現托勒密的理論是錯誤的，於是，諾法拉對地心學說體係大膽地提出了懷疑。諾法拉的思想傾向給哥白尼留下了深刻的影響。
學有所成之後，哥白尼開始獨立地對天文學作比較係統的研究和思考。他親自觀測天體、天象。在長期的觀測過程中，他發現星辰移動的速度不同於日月，太陽才應該是宇宙的中心，而不是地球。
雖然曾經也有科學家對托勒密的“地心學說”提出過懷疑，但在他們中間，沒有一個人能夠拿出令人信服的證據來駁倒“地心學說”，包括他的老師諾法拉。
哥白尼決心要糾正錯誤，推倒“地心學說”，為此，他特地在工作之餘，擠出時間來研究天文學，搜索各種資料，以證明太陽是宇宙的中心，而不是地球。
當時，由於還沒有發明望遠鏡，哥白尼隻能依靠自己的肉眼來觀察天體的運動。他居住在自己授課的教室樓的塔樓上，把書房屋頂開了幾條縫隙，把觀察到的星體在空中的位置記錄下來，並用圖表說明它的移動速度。
哥白尼對他所觀察的每一事物，都有精確的記錄，並運用數學的公式來解釋和推導自己觀察的結果。他一點一滴地收集事實根據，花費了近四十年的時間，才完成了這項研究工作。
他用大量的事實和證據，有力地證明了“地心說”是錯誤的。
哥白尼認為，太陽是宇宙的中心，地球是圍繞太陽旋轉的一顆行星。除地球外，還有其他的行星，也圍繞太陽旋轉。他根據自己的研究結果，寫了一本係統闡述宇宙體係的新的科學巨著——《天體運行論》。
為了避免受到教會的迫害，一直到１５４３年，這部六卷本的《天體運行論》幾經周折，才終於艱難地問世了。
此時，哥白尼年事已高，生命也走到了盡頭，他直到臨終前一個小時，才看到這本還散發著油墨清香的著作。
哥白尼的《天體運行論》的問世，從根本上動搖了基督教神學自然觀的理論基石，把科學從基督教神學的羈絆和束縛中解放出來，引起了中世紀宇宙觀的徹底革命，沉重地打擊了封建教會的神權統治。
焦耳發現物質轉換與能量守恒定律
英國最偉大的物理學家之一焦耳，出生在一個釀酒商家庭裏。他從小就跟著爸爸釀酒，沒有進過學校。但是，焦耳小小年紀，卻非常勤奮好學，雖然進不了學校讀書，他仍然一邊勞動一邊認字。十六歲時，焦耳和兄弟一起跟隨當時的著名化學家道爾頓學習。雖然他跟隨道爾頓學習的時間並不長，但是道爾頓對他一生的影響卻很大。道爾頓使焦耳對於科學研究產生了強烈的興趣。
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。
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。
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。