世界历史上的第一次科学革命是指从哥白尼天文学革命开始，以牛顿、伽利略为代表的经典力学体系的建立为标志的科学革命。到18世纪下半叶，在第一次科学革命的基础上发生了第一次技术革命，生产技术的变革又推动了近代科学的全面发展，引发了19世纪中叶的第二次科学革命。这次革命以热力学、电磁学、化学、生物学为代表，其规模远远超过了前一次。所以，19世纪又被人们称为“科学的世纪”。
“科学巨人”伽利略
伽利略（1564～1642），19世纪伟大的科学家，他相信并支持哥白尼的日心地动说。当他听说荷兰眼镜制造商汉斯·李普塞利用一个双凸透镜和一个凹透镜组成的透镜组制作出了望远镜，就立即动手亲自研磨镜片。在光学定律的指导下，伽利略将一个平凸透镜作为物镜固定在管筒的一端，另一端固定了一个平凹透境作为目镜，制成了一个放大倍数为9倍的望远镜。1609年，伽利略设计和制造了世界上第一架用于科学观测的天文望远镜。后来伽利略经过不懈的努力把放大倍数提高到1000倍。在威尼斯的一个塔楼上，伽利略有幸成为世界上第一位敲开宇宙大门的人。他看到了月亮表面起伏不平的“山谷”、“海洋”，还观测到了金星、土星。伽利略还从太阳黑子位置的变化推断出太阳本身有自转存在。
显微镜的发明
15世纪中叶，世界上只有一个短焦距会聚透镜的单显微镜出现。而使显微镜得到发展并第一个用它观测了微生物世界的是荷兰显微镜学家安东尼·范·列文胡克（1632～1723）。1665年他研磨出一个直径为1/8英寸的小透镜，他将这块小透镜装在一个金属架上，制成了他的第一架单式显微镜。列文胡克一生研磨过400多块透镜，用这些透镜组装成的显微镜最大放大倍数为300倍。1675年，列文胡克用显微镜第一个发现了微生物世界。1680年发现了酵母。1684年发现了红血球。显微镜的发明为人类认识微观世界、打开原子大门提供了必要的科学工具。
开普勒第三定律
德国天文学家约翰内斯·开普勒（1571～1630）是哥白尼学说的支持者。他利用丹麦天文学家第谷·布拉赫（1546～1601）留给他的大量天文观测资料，经过严格的数学演算，发现火星位置的观测数据与按正圆轨道运行所得的计算结果相差0.133度，这0.133度带来了天文学发展史上的革命。开普勒这位伟大的科学家果断地抛弃了圆形轨道学说，指出天体绕太阳旋转时的轨道为椭圆形。1609年，他在《新天文学》一书中对这一思想予以总结，得出了行星运动第一定律和第二定律。即行星绕太阳的运动轨道是一个椭圆，太阳位于这个椭圆的一个焦点上，在同样时间内，行星和太阳之间的连线（矢经）在其轨道平面上扫过的面积相等。
新生命科学的诞生
英国生理学家、胚胎学家威廉·哈维（1578～1678）是实验生理学的创始人之一。1616年，哈维第一次公开阐述了他的血液循环理论，指出心脏跳动是血液循环的原因。但因受教会的封锁，这一理论经过12年之后，才发表在他的《动物心血运动的研究》一书中。哈维提出静脉瓣与心脏瓣膜的作用是使血液经心脏单向流动，即血液从静脉瓣经心脏流至动脉，而心脏肌肉的收缩为这种流动提供了机械动力。他甚至计算出每分钟有540磅的血液流经心脏，这样大量的血液不可能在人体的某一部分不断产生，而在另一部分不断被吸收掉。因此哈维提出：右心室的血液经动脉流向肺部，左心室的血液经动脉流向四肢、内脏，然后又经静脉管返回心脏，构成循环。
笛卡尔创立解析几何
1637年，法国数学家笛卡尔（1596～1650）发表《方法论》一书。此书后面有三篇附录，其一就是被后人作为解析几何学起点的《几何学》。在《几何学》中，笛卡尔第一次系统地建立了数学中两个对立着的“形”和“数”的联系，指出平面上的点和实数对（x， y）的对应关系，把平面上的曲线与二元方程F（x， y）=0对应起来。这样，就可以用代数方法来研究曲线性质。反过来，一个方程也可以用几何的直观方法来处理。这就是解析几何的基本思想。解析几何的创立，标志着近代数学的开始。
历史趣闻
·雷根斯堡大气压实验·
1654年的一天，德国东南部一个名叫雷根斯堡的小镇广场上16匹雄赳赳气昂昂的骏马正在分成两队用铁链和绳索牵引着一个直径为25厘米的铜球。铜球是空心的两个半圆，而且表演者盖利克已经用抽气机将铜球内的空气全部抽光，铜球里面形成了真空。只听两边的马夫“啪”地甩响马鞭，策马往各自的方向奔去。谁知这些马却怎么也无法将两个半球分开。老百姓惊呆了，他们难以相信这16匹高头大马居然拉不开两个紧紧贴合的半球！更令人费解的是，盖利克让骏马停下来，然后拿起铜球，轻轻地拧动开关，只听“哧”的一声，铜球被轻而易举地分开了。盖利克解释道：“其实这里面也没有什么魔力，主要是因为铜球里面的空气被完全抽走了，球面所受到的大气压力将两个半球紧紧地挤压在一起。而一旦把空气再放回铜球里面，里外压力相等，就很容易将它们分开了。”盖利克用生动形象的演示让人们了解了大气压。
牛顿的成就
1687年，英国伟大的物理学家伊萨克·牛顿（1642～1727）出版《自然哲学的数学原理》。它集牛顿在自然科学领域中近30年的研究成果于一体，是17世纪数学、物理学的百科全书，是经典力学的纲领性著作。牛顿在书中定义了质量、力等基本概念，阐述了牛顿运动三定律和万有引力定律，证明了开普勒的行星运动三定律，并为光的折射和衍射现象提供了理论解释。在数学方面他引入了他自己创立的微积分学，讨论了无穷小量运算。牛顿认为，位于太阳系中的天体在引力的作用下在各自的轨道上以满足开普勒三定律的形式运动，太阳系的中心不是太阳本身，而是太阳系的重心。彗星的运动也服从万有引力定律。牛顿试图通过计算来说明地球是一个椭圆体。他还试图通过对潮汐现象的研究，来比较月球相对于太阳，以及月球相对于地球的质量。牛顿完成《自然哲学的数学原理》的书稿后，由于缺乏资金，无法将其付印成书。天文学家哈雷慷慨解囊，自费资助牛顿出版了这本巨著。
揭开雷电的秘密
1752年7月，美国科学家本杰明·富兰克林（1706～1790）在美国费城市郊冒着生命危险进行了风筝捕捉雷电实验，打破了有关雷电的种种神秘传说，揭开了雷电的本来面目。富兰克林用一个特制的风筝在暴风雨中像驯服烈马一样成功地将雷电从天空中引了下来。他证实天空上的雷电与在实验室通过摩擦所产生的电从本质上属于同一种电。如果说科学上的成功使富兰克林获得了人们的仰慕，那么他的勇敢，他冲进暴风雨的胆略，更令人难以忘怀。富兰克林的实验，打开了人类利用电的大门，也为人类发明避雷针提供了理论依据。
伏打电堆
伏打（1745～1827）是意大利著名物理学家，他发明了电池这种最早的直流电源。伏打电堆的发明经历了上百次实验，他先后采用多种不同金属放在各种液体里进行实验，结果终于获得成功。1799年，伏打研制成功了能维持一定电流的伏打电堆。伏打电堆由一连串成对的银圆板和锌圆板组成，每两个银圆板和锌圆板被一张浸透盐水的胶纸板隔开，当上面的银板与下面的锌板连接时，便会产生电流。1800年，伏打正式向英国皇家学会报告了他的发明。为了纪念他在发明直流电源上的贡献，科学界以其名字命名了电源的电动势和电路中电势差的单位。1801年，拿破仑观看了伏打电堆的演示以后，封伏打为伯爵和伦巴第王国参议员，并授与伏打一枚特制的金质奖章。
元素周期表
元素周期律的发现者门捷列夫（1834～1907）是俄国化学家、教育家。1855年毕业于圣彼得堡中央师范学院，1859～1861年被送往德国深造，回国后任彼得堡工业学院和彼得堡大学教授。1869年，他发现了后来成为自然科学基本定律的化学元素周期律，并据此预见了12种尚未发现的元素。1868～1870年，他写成《化学原理》一书，最先用周期律的观点系统地阐明了无机化学的基本原理。
达尔文“进化论”
1831年，从剑桥大学毕业的达尔文（1809～1882）以“博物学家”的身份，自费搭乘英国政府组织的“贝格尔号”皇家海军考察船开始了环球考察。达尔文每到一地，总要进行认真的考察研究，采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石，发现了许多没有记载的新物种。达尔文随船到了南美洲，横渡太平洋，经过澳大利亚，越过印度洋，绕过好望角，于1836年10月回到英国。在历时5年的环球考察中，达尔文积累了大量的资料。1859年11月，达尔文经过20多年研究而写成的科学巨著《物种起源》出版。在这部书里，达尔文提出了“进化论”的思想，说明物种由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。《物种起源》的出版在欧洲乃至整个世界都引起轰动，沉重打击了神权统治的根基。顽固派诬蔑达尔文的学说“亵渎圣灵”，以赫胥黎为代表的进步学者则积极宣传和捍卫达尔文主义。到19世纪70年代，达尔文的进化论已为学术界普遍接受。
诺贝尔与“诺贝尔奖”
1866年，瑞典化学家诺贝尔（1833～1896）制造成功了液体炸药，但这种炸药易在受到震动和摩擦时自动引爆。诺贝尔于是开始研究一种安全炸药。诺贝尔把液体炸药吸入一种硅土里面，这样，即使遇到一定的温度或摩擦、震动，这种固体炸药也不容易爆炸。这样，世界上第一次出现了能够安全运输的固体炸药。这种炸药必须经过引爆后才能爆炸，为此，诺贝尔又发明了引爆装置雷管。1875年，诺贝尔发明了胶质炸药。1887年，又发明了无烟炸药，这就是我们现在使用的炸药。
诺贝尔去世前曾立下遗嘱，把自己一生的积蓄——200万英镑捐献出来当作基金，将其利息作为奖金，每年对物理学、化学、医药学、文学和促进世界和平有特殊贡献的人予以奖励。后来又增加了经济奖。这就是现在世界上最著名、学术声望最高的“诺贝尔奖”。
生理学家巴甫洛夫
20世纪初，俄国生理学家巴甫洛夫（1849～1935）开始研究高级神经活动。他通过实验发现，当食物落到狗的口中时，它会分泌出唾液。这种反射活动是狗和其他一切动物生来就有的，巴甫洛夫称它为“非条件反射”。但在后来的实验中，他又发现，除了食物刺激口腔会引起狗的唾液分泌以外，其他的刺激，比如光、声音等的刺激，也能引起狗的唾液分泌。他把这种现象称为“条件反射”。这项重要发现为人类在生理学方面的研究做出了巨大贡献。巴浦洛夫也因此获得了1904年诺贝尔生理学和医学奖。
