我们知道，空气是多种气体的混合物，其中的氧气是人体进行新陈代谢的关键物质，是人体生命活动的第一需要。最早在空气中发现氧气的，是法国化学家拉瓦锡。
拉瓦锡1743年8月26日出生于巴黎一个富裕的律师家庭。5岁那年他母亲因病去世，从此他在姨母照料下生活。11岁时，他进入当时巴黎的名校——马沙兰学校。21岁取得律师的资格。他的家庭打算让他继承父业，成为一个开业律师，然而在大学里他已对自然科学产生了浓厚的兴趣，主动地拜一些著名学者为师，学习数学、天文、植物学、地质矿物学和化学。从20岁开始，他坚持每天做气象观测，假期还跟随一名地质学家到各地作地质考察旅行。
1765年，法国科学院以重奖征集一种使路灯既明亮又经济的设计方案，22岁的拉瓦锡勇敢地参加了竞赛。他的设计虽然未获得奖金，但被评为优秀方案，荣获国王颁发的金质奖章，这项活动给崭露头角的拉瓦锡以很大的鼓舞，使他更热情地投入科学研究的事业中，同时他的科研才华也开始引起了科学界的注目。1768年他被任命为法国皇家科学院的副会员，逐渐成为科学界乃至政界的一位新星。
1768年，拉瓦锡选择的一个研究课题是验证水能否变成土。在当时，许多人都相信水能变成土。人们也时常发现在容器中煮沸水，时间长了总会有沉淀物生成。然而，对于这种解释，拉瓦锡一直持怀疑态度。他是一个善于独立思考的人，不经过自己的实验验证的东西，决不轻信。为此，他设计了一个验证实验。他采用一种欧洲炼金术中使用过的很特别的蒸馏器。这种蒸馏器能使蒸馏物被反复蒸馏。他将蒸馏器称重，然后加入一定重量的经3次蒸馏后的蒸馏水。密封后点火加热，保持微热，同时进行观察。两周过去了，水还是清的。第三周周末开始出现很小一点固体，随后慢慢变大，第八周固体因增长而沉淀下来。就这样连续加热了101天，蒸馏器中的确产生了固体沉淀物，冷却后，他首先称了总重量，发现总重量与加热前相比没有变化。他又分别对水、沉淀物、蒸馏器进行称量，结果是水的重量没变，沉淀物的重量恰好等于蒸馏器所减少的重量。据此，拉瓦锡著写论文驳斥了水转化为土的谬说。
1772年9月，拉瓦锡开始对燃烧现象进行研究。早在1702年，德国化学家斯塔尔认为金属在煅烧中放出了燃素，而后产生了金属灰。斯塔尔的“燃素说”出现之后很快被化学界所接受，成为18世纪占统治地位的化学理论。拉瓦锡在研究了化学史的概况和前辈化学家的成果之后，对“燃素说”提出了质疑，并决心解决揭开真相。首先他对磷、硫等易燃物的燃烧进行观察和测定，他发现磷、硫在燃烧中增重是由于吸收了空气。于是他想到，金属在煅烧中增重，是否由于同一原因？1774年，他做了煅烧金属的实验。他将已知重量的锡放入曲颈瓶中，密封后称其总重量，然后经过充分加热使锡灰化。待冷却后，称其总重量，确认其总重量没有变化。尔后在曲颈瓶上穿一小孔，发现瓶外空气带着响声冲进瓶内，再称其总重量和金属灰的重量，发现总重量增加的值恰好等于锡变成锡灰后的增重。拉瓦锡又对铅、铁等金属进行了同样的煅烧实验，得到相同的结论。由此，拉瓦锡认为燃烧金属的增重是金属与空气的一部分相结合的结果。那么，与金属相结合的空气成分又是什么呢？
1774年10月，英国化学家普利斯特列访问巴黎。在拉瓦锡举行的欢迎宴会上，普利斯特列告诉拉瓦锡，在3个月前，他曾在加热水银灰的实验中发现一种具有显著助燃作用的气体。这信息给拉瓦锡以启示，他立即着手汞灰的合成和分解。实验使拉瓦锡确信，燃烧中与金属相结合的决不是燃素，可能是最纯净的空气。
1775年末，普利斯特列发表了关于氧元素的论文后，拉瓦锡恍然大悟，原来这种特殊物质是一种新的气体元素。随后，他对这种新的气体元素的特质进行了认真的考察，确认这种元素除了助燃、助呼吸外，还能与许多非金属物质结合，生成各种酸，为此他把这种元素命名为“酸素”。对氧气作了系统研究后，拉瓦锡明确地指出：空气本身不是元素，而是混合物，它主要由氧气和氮气组成。1778年他进而提出，燃烧过程在任何情况下，都是可燃物质与氧的化合，可燃物质在燃烧过程中吸收了氧而增重，所谓的“燃素”实际上是不存在的。拉瓦锡关于燃烧的氧化学说终于使人们认清了燃烧的本质，并从此取代了燃素学说，统一地解释了许多化学反应的实验事实，为化学发展奠定了重要的基础。因此，氧气的发现在化学发展史上被认为是一个很重要的里程碑。
就在拉瓦锡在科学研究上取得一个又一个的重要进展时，1789年法国爆发了资产阶级的大革命，包括拉瓦锡在内的60人组成的征税承包商集团成为了革命的对象。1793年，革命政权逮捕了包括拉瓦锡在内的包税商。1794年5月8日，拉瓦锡从容不迫地上了断头台。一位杰出的科学家正当他事业兴旺时，落得这样一个可悲的结局，当时和后来的许多人都对此深感惋惜。
智慧人生
拉瓦锡既没有发现新物质，也没有提出新的实验项目，甚至没有创新或改进实验手段或方法，然而他却在重复前人的实验中，通过严格的、合乎逻辑的步骤，阐明了所得结果的正确性。所以说，氧气的发现是对拉瓦锡善于学习、善于进行分析综合的钻研精神的馈赠。
毛发湿度计发明者索绪尔
我们常常用“冷、热、干、湿”四个字来说明周围大气的情况，“冷、热”指的是温度，“干、湿”指的便是湿度。湿度代表着空气中水蒸汽的含量，往往跟下雨等自然现象有着密切的联系，因而很早就受到了人类的关注。能不能制造一种像温度计一样的湿度计，一看上面的刻度就知道大气干湿的程度呢？按照这个思路，瑞士人索绪尔设计发明出了世界上第一支具有应用价值的湿度计。
索绪尔是18世纪瑞士著名的植物学家、物理学家。他对地质学、气象学也具有浓厚的兴趣，是冰川研究的先驱者之一。为了研究各种植物随高度变化的分带情况，索绪尔曾多次登上阿尔卑斯山，并将所见所闻记录到了《阿尔卑斯山旅行记》一书中。在索绪尔进行各种科学研究过程中，自然离不开对气候的研究。除了温度之外，湿度是一个主要的研究项目。自然，湿度计是工作的必备仪器。“要是有一种像温度计那样的湿度计就好了，我可以随身携带，测量阿尔卑斯山上各处的湿度了。”索绪尔在撰写《阿尔卑斯山旅行记》一书时，常常闪出这样的念头。
在索绪尔生活的时代，人们对于湿度计的研究已经走过了漫长的发展历程。早在15世纪，大发明家达·芬奇就已经想到要对空气湿度进行测量了。当时人们已经知道，干燥空气和潮湿空气中所含水分的数量是不同的。因此，达·芬奇设想用干棉花吸入空气中的水分，然后根据它的重量来测量湿度，他设计了一种一看就明白的湿度装置：在一根直棍正中，吊上一根线绳，棍的两端各挂上一个重量相同的球，一头的球涂上蜡，另一头贴上棉花，并使两侧重量仍相同。然后将它放在潮湿的空气里，蜡不会吸水，但棉花却因吸进水分而变重，放着棉花的一端，便渐渐下降，直棍往下倾斜，其倾斜角度对应的角度刻度，就是表示湿度的数字。显然这种湿度计很不精确，误差很大，没有什么实用价值，但是，它却起到了抛砖引玉的作用。后来，一个叫布兰德的德国人发明出了绳子湿度计，它其实就是一根下系重物、上端固定的绳子，绳子背后标了一些刻度，可以表示它长度的变化。我们可以想象，这种绳子湿度计的精确度是很小的，只有在大气干湿变化悬殊时，它才会有一点点变化。
索绪尔十分关注布兰德的发明，他知道要制成理想的湿度计，必须找到理想的材料。确定了主攻方向后，索绪尔便开始大量收集用来制作湿度计的材料。只要他看到的或者他想到的，他都要找来。很快，他的研究室里堆满了各种材料。接着，索绪尔先在几种材料上洒水，然后测量它们的长度，并做记录。之后，把它们放在太阳光下晒。待晒干后，再测量它们的长度。这样比较一种材料在潮湿时和干燥时的长度差异，就可以看出这种材料对于湿变化的敏感度。索绪尔夜以继日地工作，遗憾的是，将所有收集到的材料都检测了，仍没有找到合适的材料。
由于过度疲劳，索绪尔脸色苍白，身体瘦了许多，但他顾不得自己的身体，仍然在实验室工作。1775年的一天，索绪尔的妻子来到实验室看望丈夫，提醒他要注意身体并理一理头发。“头发？”索绪尔像想起了什么似的，眼睛直盯着妻子的秀发。“我的头发怎么了？”妻子不解地问。“不，你的头发很漂亮，也许，它还能帮我的忙！”索绪尔说着，用剪刀剪下妻子的几根头发。他马上对头发的干湿变化进行研究。他惊奇地发现，头发在受潮时伸长，干燥时缩短，这种长度变化可达1/40左右。由此，索绪尔发明了毛发湿度计：它的下端由螺丝夹住，上端则夹在一个圆筒上，毛发的伸缩会使圆筒旋转，从而带动一个指针转动。
索绪尔发现，这种毛发湿度计太脆弱了，外出考察携带很不安全。因此，他又设计了第二种毛发湿度计，这种新的湿度计虽然不及第一种灵敏，但却便于携带。在这种湿度计上有一片金属制成的扇形指针，边上有两条槽，一条槽放毛发，另一条槽为丝线，当毛发长度发生变化时，指针便会显示出来，由螺丝夹住，上端则夹在一个圆筒上，毛发的伸缩会使圆筒旋转，从而带动一个指针转动。
索绪尔发明的毛发湿度计不但为他的地质研究工作立下了汗马功劳，而且还是现在人们使用的自记湿度计和家庭用湿度计的原始雏形。
智慧人生
索绪尔发明毛发湿度计的故事生动地告诉人们：做事情要心细，要注意观察。从细枝末节的变化与征兆中，往往会找到许多非常重要的信息。另外还要善于把前人遗留下来的一切有价值的成果继承下来，加以创造发展。最能创新的人，往往是那些最善于继承的人。
道尔顿的“意外收获”
英国大科学家道尔顿的一生科研成果卓著，其中最大的功绩是创立了科学的原子论。这一学说是他在对气体混合物的研究基础上得出的，与他的气象学研究有着千丝万缕的联系，所以说原子论实际上是道尔顿的一个“意外收获”。
1766年9月6日，道尔顿出生在英国西北部一个贫穷落后的农村。他的父亲是一个手工业者，养活着6个子女，生活十分拮据。道尔顿只读了几年私塾，从12岁起就接替老师，一边教私塾，一边种地。在私塾里，坐在下面的学生大都同道尔顿的年龄差不多，有的甚至还比他大些。大概是年龄相仿的缘故，学生们没怎么把他放在眼里，道尔顿讲课时，随时会有人打断他的话，并提出各种问题，而且许多问题明摆着是想难住他的。对此，道尔顿倒是一点儿也不生气，他认真耐心地解答学生的提问，遇到不会的便说：“我回去查查书，过几天再告诉你。”时间长了，道尔顿与学生的关系变得越来越亲密友好，刁难他的人也少了。同时，为了解答学生的各种问题，道尔顿看了大量的书，查阅了许多资料，久而久之，道尔顿对自然科学产生了浓厚的兴趣。
15岁那年，他应表兄之邀，到一个城市的寄宿制初中担任助理教员。在这里，道尔顿努力自学拉丁语、希腊语、法语、数学和“自然哲学”。从偏远的农村来到这虽不算大的城市，道尔顿感到天地开阔。他十分希望得到博学的老师的指点。当他听说学校附近住着一位双目失明的学者时，马上赶去拜访。这位学者名叫豪夫，道尔顿在他的辅导和鼓励下，学到了很多外语和科学知识，并开始对自然界进行观察，搜集动植物标本。
道尔顿非常喜欢观察气象，经常到山区、林区和湖沼地带去旅行。他用他自制的温度计、气压计观测气象。当时气象学还是一门很薄弱的学科，很少有人进行这方面的研究。1793年道尔顿出版了他的第一部科学著作——《气象观测论文集》，初步总结了他的观测结果，对气象学的发展起了一定的启蒙作用，这年道尔顿27岁。从此这位初中助理教员引起了科学界的注意和重视。这一年，由于这部论文集的出版，加上那位盲学者豪夫的推荐，道尔顿被曼彻斯特城一所专科学校聘去担任讲师。
曼彻斯特是当时英国蓬勃发展的纺织业的中心，交通便利，文化发达。道尔顿在这里很容易接触到新的知识，加速了他在科学上的成长。他经常到那里的公共图书馆借出各种书籍，阅读到深夜。后来尽管道尔顿的兴趣转向了化学，但他始终没有放弃气象学的研究，而且正是这一爱好，使道尔顿思路更为开阔，能用与其他化学家不同的方式去研究物质的结构，并最终创立了原子学说。
道尔顿是怎样把气象学与原子学说联系在一起的呢？当时，为了研究气象学，必须了解空气的组成和性质。道尔顿像前辈科学家玻意耳、牛顿一样，假定气体都是由微小的颗粒所组成，在这个假定的基础上，他发现了空气在压缩时温度会升高；还证明空气中水蒸汽的含量随温度升高而增大。这一连串的成功给道尔顿带来了喜悦，也促使他更深入地思考，他想：“空气由微小颗粒组成”虽然只是一个假设，但由它所推演出的许多理论都被实验证明是对的，那么这不是正好说明了假设本身是正确的吗？
道尔顿进一步想：“如果假设是正确的，它能适用于气体，是否也适用于其他的物质呢？”恰好在1799年，法国化学家普鲁斯特宣布了物质组成的定比定律：由多种元素组成的化合物，各元素间的重量比是一定的，而且永远是整数。这个定律给了道尔顿很大启发，他认为物质中各元素间的整数比，正说明元素是由一个个独立的微粒——原子组成。道尔顿又花费了两年的时间进行实验，并取得大量的第一手数据。
1803年，道尔顿提出了原子学说，其主要内容是：化学元素均由极微小的、不可再分的原子组成；所有的物质都是由这些原子以不同的方式相化合而成的；化学反应是原子重新结合的过程。
原子学说问世以后，很快被一个又一个的事实所证明，并成功地解释了许多现象，被公认为是化学的最基本理论，是科学史上一项划时代的成就。对于原子学说的创立，道尔顿曾不止一次地说过：“它得益于我所熟悉的气象学。”
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