作者：冯志远
出版社：辽海出版社
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启发青少年的科学发现故事试读：
前言
青少年朋友，科学人人都向往，可是你究竟了解多少科学的奥秘呢？光线能像水一样弯曲地流动，随手扔针居然得到了圆周率，机器人受不了人的折磨自己逃跑了，巨石竟然怕人挠痒痒，裙子能爆炸，小鸡也会得脚气病，植物也有各种血型，一束玫瑰传递了43年才到恋人的手中……这些话题是否让你倍感惊奇呢？
科学的世界奇妙无穷，处处都有令人惊奇的神秘发现。有的貌似简单的现象，却蕴含着深奥的科学知识，甚至至今仍无法解释，有的貌似纷繁芜杂的现象，其背后隐藏的科学知识却是如此简单！或许，看完本书，你除了羡慕先行者的天才、勤奋和运气外，也会幻想有朝一日自己也能有惊人的发现，因为惊奇很可能时刻都围绕在你身边。
任何现象的背后都有学问，更多的科学道理在等待你去发现，睁大你的眼睛，在惊奇中展开一次科学探秘之旅吧！“相信上帝，太阳绕地球转；相信科学，地球绕太阳转。”本书是献给尊重科学、学习科学，创造科学的青少年的一份礼物。过去培根说：“知识就是力量。”今天我们说：“科学就是力量。”科学是智慧的历程和结晶。从人类期盼的最高精神境界讲，朝朝暮暮沿着知识的历程，逐步通向科学的光辉圣殿，是许多有志于自我发展的青少年晶莹透明的梦想！
为了引导青少年热爱科学的积极性，激发他们的创造性和探索精神，我们特地编辑了这套“启发青少年的科学故事集”，包括《启发青少年的科学兴趣故事》《启发青少年的科学探索故事》《启发青少年的科学发现故事》共3册。在本套丛书中，我们精选了从自然科学、理论科学到应用科学的各个科学领域若干个内容各异的惊奇故事，把更多意想不到的科学探索内情展示在你的面前。在故事的编排上，我们摒弃了以往科技史式的教条罗列，依照每个探秘故事吸引力的强度，调整了其先后顺序，希望能给读者带来更多的阅读享受。
本书虽然不能穷尽所有的科学探秘故事，但我们相信，它能给广大读者带来各种启发，让读者从这些惊奇的探秘故事中找到阅读的乐趣，学到知识。但愿本书能够成为读者喜爱科学、学习科学、投身科学研究的“催化剂”。
第一章 科学发明
牛顿发现万有引力定律
牛顿出生在英国的一个名叫“乌尔斯索普”的小村子里。他刚出生的时候，极度衰弱，几乎夭折。没过几年，他的父亲又去世了，从此与母亲相依为命。牛顿从小刻苦好学，学习成绩非常优秀。1661年，他进入英国有名的剑桥大学三一学院学习，毕业以后，开始从事物理学的研究工作。
从1665年到1667年，在这两年的时间里，牛顿一直都在思考关于引力的问题。
在一个夏天的傍晚，牛顿坐在一棵苹果树下乘凉，突然，一个苹果从树上掉了下来，砸到牛顿的头上。牛顿忽然想到：为什么苹果只向地面落下来，而不向天上飞出去呢？
这个看似简单的问题，却引起了牛顿极大的兴趣。他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律后，心想，行星为什么能够环绕着太阳运行，却不离开它们的运行轨道呢？为什么行星距离太阳越近，它们运行的速度就越快，距离太阳越远，运行的速度就越慢呢？为什么距离太阳越远的行星，运行的周期就越长呢？牛顿想，这一切的根本原因也许是因为太阳具有巨大无比的吸引力。
经过了一系列的实验，观测和演算，牛顿发现太阳的引力与它的巨大的质量密切相关。
于是，牛顿揭示了宇宙的普遍规律：所有的物体都有吸引力；质量越大，物体的吸引力也越大；物体之间的距离越大，吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。
根据牛顿的发现，科学家们能够测定太阳和行星的质量，解释由于月亮和太阳的引力造成的地球上的海洋潮汐现象。
虽然在科学研究上取得了巨大的成就，牛顿仍然很谦虚，他说，“如果我能够比其他人看得远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。”
后人给予了牛顿极高的评价。英国诗人波普在为他写的碑铭上说：“自然和自然的规律，都藏在黑暗的夜间，上帝说‘让牛顿降生’，使一切变得灿烂光明。”
牛顿发现光的色散现象
牛顿不仅在经典力学的研究上作出了卓越的贡献，而且在光学上也有不少重大的成就。
牛顿一生中，花费了不少精力从事光学方面的研究，他在光学领域中的一个重要成就，就是发现了光的色散现象。
从1666年开始，牛顿对光的颜色本性问题进行了一系列的研究。首先，他用一个简单的实验，来证明了不同颜色的光有不同的折射率。
这个实验是这样的：他拿了一块长纸板，一半涂成了鲜红色，另一半涂成了蓝色，然后，他把这块纸板放在窗户的旁边，通过一块玻璃棱镜来观察它。他发现，如果把棱镜的折射棱角朝上，纸板由于折射，看起来好像被抬高了，而且蓝色的半边比红色的半边升得更高；但是，当折射棱角朝下时，纸板由于折射看起来像被放低了，蓝色的半边比红色的半边降得更低。于是，牛顿断定：蓝光的折射比红光厉害。
此外，他还发现，当他用透镜聚光时，蓝光与红光一定会聚集在离透镜不同的地方。为了证实这个结论，他又做了一个实验。他取了一张纸，也是一半涂上蓝色，另一半涂上红色，然后用蜡烛照明，经过透镜后，试图在另一张纸上得到清晰的像。为了能够判断成像的清晰度，他又用黑线在纸上划了几道圆圈。他发现，这一次，涂上颜色的纸片的两边不能够同时聚焦成像。当纸片的红色部分显得清晰时，蓝色部分就显得模糊，它上面的黑线几乎看不出来；反之，当蓝色部分显得最清楚时，红色部分又模糊了，它上面的黑线也几乎看不到。此外，他还发现，在纸片蓝色部分成像最清晰的地方，比红色部分成像最清晰的地方，距离透镜更近。
牛顿又连续做了另外的一系列实验，他最后还专门做了一个实验，来证明白色的光具有复杂的成分，是由各种颜色组合起来的。白光能够分解成不同颜色的单色光，每一种颜色的光都有自己确定的折射率，这就是著名的“光的色散实验”。
牛顿发现了光的色散现象，使人们对颜色的解释摆脱了主观视觉印象，走上了与客观量度相联系的科学轨道，并开创了光谱学研究的先端。从此，光谱分析就成为光学和物质结构研究的主要手段。
拉瓦锡发现燃烧的奥秘
安东·尼罗朗·拉瓦锡出生于法国巴黎一个富裕的律师家庭。他五岁那年，母亲因病去世，从此在姨母的照料下生活。十一岁时，他进入当时巴黎的一所名牌学校学习，毕业后，考入法政大学，二十一岁毕业，取得了律师的资格。
然而，拉瓦锡真正感兴趣的却是自然科学。在大学里，他就主动拜一些著名的学者为师，学习数学、天文、植物学、地质矿物学和化学。他坚持每天作气象观测，假期还跟随一些地质学家到各地考察旅行。
拉瓦锡在自然科学上的成就，令他成为科学院的一名会员。此后，他把全身心都投入到化学研究中。他开始研究空气的燃烧。
在当时，人们普遍认为，空气能够燃烧，因为在空气里，含有一种燃素。但是，拉瓦锡却对这一观点表示怀疑。他听说有一种气体，如果把蜡烛放在里面，会燃烧得很亮。于是，他根据这一提示开始做实验，结果，发现了空气的复杂组成。
在每一次实验的前后，拉瓦锡总是会用天平来仔细称物质的重量。他常常一面称，一面想道：“当这一种物质失去了重量，而另外的一种物质却重了一些，这就说明，在实验的过程中，一定有点什么东西离开了第一种物质，跟第二种物质化合了。”
有一次，拉瓦锡用磷做实验。他在实验前，按老习惯，先把磷放在天平上称重，然后才把磷放进瓶子里面去燃烧。实验完成以后，他又把燃烧后的磷块，用天平称了一下。他发现，燃烧以后的磷块比燃烧以前重，那么，磷酸的额外重量是从哪儿来的呢？“一定是从空气里来的！”拉瓦锡想，“大家认为在烧瓶里失踪了的那部分空气，其实并没有逃出瓶外，它只是在燃烧中和磷化合了。磷酸就是它们化合之后的产物。”同样的道理，其他的任何物质，当它们在空气中燃烧时，都会与空气中的一些元素进行化合，从而生成另外的物质。于是，几个世纪以来，一直笼罩在人们心头上的关于空气和物质燃烧的奥秘，就这样被拉瓦锡揭穿了。拉瓦锡的发现，在科学界引起了一场暴风雨。化学家们已经习惯于到处看见“燃素”那无形的幽灵了，忽然宣布它不存在，这个一百八十度的拐弯，他们怎样也不能马上转过来。还有，说燃烧着的物体不但没有被毁灭，被分解，反而把“活空气”结合到自己里面，这种想法，他们也觉得十分荒诞。因此，他们嘲笑拉瓦锡，指责他的工作有缺点，说他的试验做得不正确。可是，事实究竟是事实。拉瓦锡用一连串人人可以检查的事实来证明他的发现是正确的。正是由于拉瓦锡的发现，到了十八世纪末，“燃素学说”被赶出了化学的大门。
赫歇尔发现天王星
英国天文学家威廉·赫歇尔出生于德国汉诺威。当他十七岁时，他来到英国，在宫廷的歌会上担任双簧管吹奏者。一方面，他靠音乐维持生活；另一方面，他刻苦努力地自学数学和物理。在学习数学和物理的过程中，他对天文产生了浓厚的兴趣，业余时间自己制作望远镜。在他的一生中，一共制造了四百多台望远镜，其中，口径最大的长达一百二十五厘米。1774年，赫歇尔三十六岁那一年，他又成功制造了一台反射望远镜。
在1781年3月13日的晚上，与往常一样，赫歇尔在妹妹加罗琳的陪同下，用自己亲手制造的一台口径为十六厘米、焦距为二百一十三厘米的反射望远镜观测天空。就在当他把望远镜指向双子座时，他突然发现有一颗很奇妙的星星，乍一看像是一颗恒星，一闪一闪地发光。这颗星引起了他的怀疑。
第二天晚上，他又继续观测这颗星。这颗星星还在不停地移动。既没有“慧发”，也没有“彗尾”，这颗神秘而独特的星体，究竟是一颗什么星呢？经过仔细的观察以及研究大量的数据，最后，他确定这既不是一颗彗星，也不是一棵恒星，而是一颗在土星的轨道外面运行的大行星。这颗行星，后来被人们称为“天王星”。
天王星的发现，将太阳系的范围扩大了整整一倍多，立即成为天文学家们的重要观测对象。它引起了天文学界的一场革命。天王星的发现也使赫歇尔闻名于世，并被英王任命为皇家天文学家。从那以后，赫歇尔一直致力于天文学，为天文的发展作出了许多卓越的贡献。
汤姆生发现电子
汤姆生出生于英国的曼彻斯特，他的父亲是苏格兰人，以卖书为业。汤姆生从小聪明好学，十四岁就进入了曼彻斯特的欧文学院学习工程。但是，由于了家境贫寒，当时的学生学习工程又需要大笔的学费，于是，迫于经济压力，汤姆生改学物理。1876年，他进入剑桥大学的三一学院学习，毕业以后，进入了卡文迪许实验室，在导师的指导下，进行电磁场理论的实验研究。汤姆生年纪轻轻，却在物理实验研究中，显示出了非凡的天分。再加上他的刻苦好学，他在二十八岁时，就当选为英国皇家学会的会员，不久之后，开始担任实验室的教授。当时，人们还不知道原子是可以被细分的，人们只知道离子是一种带电的粒子，并且还测出了一些离子的电荷与质量的比－－荷质比。当时，在物理学界，关于阴极射线的研究，有两派学说，一派认为阴极射线是一种带负电的“分子流”；另一派认为阴极射线是一种电磁波。长期以来，这两大学派各持己见，争论不休。为了弄清楚阴极射线是由什么粒子组成的，汤姆生决定测定阴极射线的荷质比。汤姆生用“旋转镜法”测量了阴极射线的速度，否定了阴极射线是电磁波这一说法；他又通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，得出了阴极射线是一种带负电的粒子流的结论。汤姆生并不满足于已有的结论，他进一步测定了这种粒子的比荷，并与当时已知的在电解中生成的氢离子的荷质比进行了比较，最后，他发现阴极射线粒子的质量约为氢原子的千分之一。他还在放电管中充入各种气体，进行试验，发现阴极射线的荷质比跟管中气体的种类无关。他又用铅和铁分别作电极，其结果仍然一样。于是，他得出结论，这种粒子一定是所有物质的共同组成成分，汤姆生把这种粒子叫做“电子”。
电子的发现，在物理学史上具有划时代意义。它不仅使人类对电现象有了更本质的认识，还打破了原子是不可分的最小单位的观点。因此，汤姆生的关于电子的实验，是物理学发展史上最著名的经典实验之一。汤姆生由于他对于物理学的杰出贡献，被授予了一九零六年的诺贝尔物理学奖。
哥白尼和太阳中心学说
哥白尼出生于波兰托伦。他从小就对天文学有浓厚的兴趣，他广泛地阅读各种各样的古代天文学书籍，曾经潜心研究地心说，并且进行天文观测。
在观测、研究天文的过程中，他结识了当时著名的天文学教授诺法拉。
他跟随诺法拉学习天文学知识。诺法拉具有丰富的天文学知识和天体观测经验，他在长期的研究和观察中发现托勒密的理论是错误的，于是，诺法拉对地心学说体系大胆地提出了怀疑。诺法拉的思想倾向给哥白尼留下了深刻的影响。
学有所成之后，哥白尼开始独立地对天文学作比较系统的研究和思考。他亲自观测天体、天象。在长期的观测过程中，他发现星辰移动的速度不同于日月，太阳才应该是宇宙的中心，而不是地球。
虽然曾经也有科学家对托勒密的“地心学说”提出过怀疑，但在他们中间，没有一个人能够拿出令人信服的证据来驳倒“地心学说”，包括他的老师诺法拉。
哥白尼决心要纠正错误，推倒“地心学说”，为此，他特地在工作之余，挤出时间来研究天文学，搜索各种资料，以证明太阳是宇宙的中心，而不是地球。
当时，由于还没有发明望远镜，哥白尼只能依靠自己的肉眼来观察天体的运动。他居住在自己授课的教室楼的塔楼上，把书房屋顶开了几条缝隙，把观察到的星体在空中的位置记录下来，并用图表说明它的移动速度。
哥白尼对他所观察的每一事物，都有精确的记录，并运用数学的公式来解释和推导自己观察的结果。他一点一滴地收集事实根据，花费了近四十年的时间，才完成了这项研究工作。
他用大量的事实和证据，有力地证明了“地心说”是错误的。
哥白尼认为，太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳旋转的一颗行星。除地球外，还有其他的行星，也围绕太阳旋转。他根据自己的研究结果，写了一本系统阐述宇宙体系的新的科学巨著——《天体运行论》。
为了避免受到教会的迫害，一直到1543年，这部六卷本的《天体运行论》几经周折，才终于艰难地问世了。
此时，哥白尼年事已高，生命也走到了尽头，他直到临终前一个小时，才看到这本还散发着油墨清香的著作。
哥白尼的《天体运行论》的问世，从根本上动摇了基督教神学自然观的理论基石，把科学从基督教神学的羁绊和束缚中解放出来，引起了中世纪宇宙观的彻底革命，沉重地打击了封建教会的神权统治。
焦耳发现物质转换与能量守恒定律
英国最伟大的物理学家之一焦耳，出生在一个酿酒商家庭里。他从小就跟着爸爸酿酒，没有进过学校。但是，焦耳小小年纪，却非常勤奋好学，虽然进不了学校读书，他仍然一边劳动一边认字。十六岁时，焦耳和兄弟一起跟随当时的著名化学家道尔顿学习。虽然他跟随道尔顿学习的时间并不长，但是道尔顿对他一生的影响却很大。道尔顿使焦耳对于科学研究产生了强烈的兴趣。
1838年，焦耳把父亲的一间房子改装成了实验室，在这间实验室里，他开始了对电学以及热学的研究。他亲手设计、制作实验仪器，利用每天酿酒后的业余时间进行实验。他一生都在从事实验研究工作，在电磁学、热学、气体分子动理论等方面，都作出了卓越的贡献。焦耳完全是靠自学成为物理学家的。
从1840年开始，焦耳着手研究电流的热效应。在实验中，他发现：在导体中一定时间内所生成的热量，与导体的电流的二次方和电阻之积成正比。但是，由于焦耳只是一个酿酒师，他并没有进过真正的大学，所以，物理学界的科学家们都不相信他的实验结果。直到两年后，一位俄国著名物理学家也在实验中，得出了同样的结论，这证明焦耳的发现是正确的。这一发现为后来揭示电能、化学能、热能等打下了基础，敲开了通向物质能量守恒定律的大门。
从1840年到1879年，在将近四十年的时间里，焦耳不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了四百多次实验，发现了物质的能量守恒与转换定律，并为此提供了无可置疑的证据。
焦耳一生的科学研究道路是不平坦的。但是，他以百折不挠的精神，终于使自己的科学成果获得了科学界的公认。
惠更斯发现光的波动
惠更斯从小热爱光学，他把大量的精力都放在了对光学的研究以及研制、改进光学仪器上。他曾经和哥哥一起改良了开普勒的望远镜。利用改良后的望远镜，惠更斯进行了大量的天文观测，发现了在土星的旁边有一个薄而平的圆环，而且它很倾向地球公转的轨道平面，从而解开了长期以来，困扰着科学家们的关于“土星的神秘光环”的谜。
此外，惠更斯一生对科学最大的贡献是他发现了光的波动现象。
在古代和中世纪的漫长岁月里，光一直都是哲学家和自然科学家们十分关心的问题。在十七世纪，科学家们曾经对光的本性问题进行过一次大讨论。
惠更斯当时在巴黎致力于光学的研究。在对光的观测、实验、研究的过程中，他发现大科学家牛顿的关于光的微粒学说存在着不合理的错误。于是，他公开反对了牛顿的关于光的学说。他说，如果光是微粒性的，那么，光在交叉的时候，就会因为发生碰撞而改变方向，而且如果要利用光的微粒学说来解释光的折射现象，将得到与实际情况相矛盾的结果。所以，惠更斯关于光的波动学说一提出来，立即得到了科学界的强烈反响，他建立了著名的惠更斯原理。
惠更斯原理是近代光学的一个重要基本理论。虽然它并不完善，也不能对某些光的现象进行解释，但是，他却推翻了科学家头脑中长期以来关于光的错误观念，为光的研究发展指出了一条正确的途径。
道尔顿建立原子论
约翰·道尔顿是英国著名的物理学家、化学家。他出生在英国坎伯兰的一个贫困的乡村里，父亲是一名纺织工人。当时，正值第一次工业革命的初期，很多破产农民沦为雇佣工人。道尔顿的父亲也一样，他们家的生活十分困顿，道尔顿的弟弟和妹妹都因为饥饿和疾病而夭折。童年时期的道尔顿根本就没有读书的条件，他只是勉强接受了一点初等教育。十岁时，道尔顿去给一个富有的教士当仆役。也许这是命运赐予的一次机会，他在教士的家里，读了一些书，增长了很多知识。两年后，他被推举为村里小学的教师。
十五岁时，道尔顿随哥哥到外地谋生，他进入一所中学做教师。在教学之余，他一边自学科学知识，一边进行实验观察，取得了一些成绩。后来，为了能够把大部分精力投入到科学研究中去，他离开了学校，开始在一些富人家里去做私人教师，每天教课时间不超过两小时。这样，既保证了他的生存，也保证了他的科研工作。
随着科学研究的进一步深入，道尔顿越来越重视对气体和气体混合物的研究。他认为，要说明气体的特性就必须知道气体的压力。在实验中，他找到两种容易分离的气体，分别测量了这两种气体各自的压力和混合后的压力。结果很有意思，在容积固定的容器中的气体的压力是不会变的，可是，混入第二种气体后，容器内的压力增加，它等于两种气体各自压力的和，两种气体单独的压力都没有改变。道尔顿由此发现，气体在容器中存在的状态与其他气体无关。
此外，道尔顿还建立了原子论。通过长期坚持不懈的实验，道尔顿发现，原子是组成化学元素的、非常微小、不可分割的物质微粒，在化学反应中它们保持本来的性质；同一种元素，所有原子的质量和其他性质完全相同；不同元素的原子具有不同的质量和不同的性质；原子的质量是每一种元素的原子的最根本特征。
道尔顿把他的发现公之于众之后，引起了科学界的广泛重视。他应邀去伦敦讲学，然后又回到曼彻斯特继续进行测量原子量的工作。在科学理论上，道尔顿的原子论是继拉瓦锡的氧化学说之后，理论化学的又一次重大进步。道尔顿揭示出了一切化学现象的本质都是原子运动，他明确了化学的研究对象，使化学真正成为一门具有重要意义的学科。同时，原子论的发现，还引发了哲学界的革命，它揭示了化学反应现象与本质的关系，继天体演化学说以后，又一次冲击了当时僵化的自然观，为科学方法论的发展、辩证自然观的形成，以及整个哲学认识论的发展具有重要意义。
法拉第发现苯
迈克尔·法拉第出生在一个铁匠的家里。他的父亲体弱多病，铁匠铺维持不下去，只好卖给别人。为了维持生活，法拉第从十三岁时起，就开始在书店里当学徒。幸运的是，书店里到处都是书，这里是知识的海洋、智慧的源泉。在当学徒的八年时间里，每天晚上，将近三千个夜晚，他都把时间都用在了读书上了。书籍里面讲述的关于物理和光电方面的现象，把法拉第迷住了。他按照书本里面教的，自己也动手做实验。
他为了装备自己的小实验室，特地去药房，捡别人扔掉的瓶子，花半个便士买一点最便宜的药品。抱着拣来的、买来的东西，回到书店的阁楼上，他的心里乐开了花。每天下工以后，他就埋头在自己的小实验室里，点上一枝蜡烛，进行实验。
后来，他得到了一个机会，进入英国皇家学院，聆听当时著名的物理学家戴维的课。在法拉第一生的科学事业中，戴维给他留下了深刻的影响。
法拉第是科学史上，第一个发现苯的人。当时，伦敦整个城市，为了生产照明用的气体，也就是煤气，通常是把将鲸鱼或者鳕鱼的油，滴到已经加了温的炉子里面，用来产生煤气，然后再把这种气体加压，把它储存在容器中，供人使用。而在压缩气体的过程中，同时也产生了一种油状的液体。
对这种油状液体，法拉第深感兴趣。为了研究这种液体，他用了几乎五年的时间。为了从混合物中分离出他所想要得到的东西，法拉第设法弄到了数量相当可观的油状液体，他把这些液体细心地进行蒸馏。他反反复复地对这种液体进行提炼，最后分离出了一种新的碳氢化合物，这就是苯。法拉第不但发现了苯，还研究了苯的性质，测定了苯的组成，所以，发现苯的功劳应该归于他。此外，法拉第还在1831年，发现了电磁感应现象，预告了发电机的诞生，开创了电气化的新时代。法拉第毕生致力研究的科学理论——场的理论，也引起了物理学的革命。有一次，人们询问法拉第曾经的老师戴维，一生最重要的发现是什么，据说戴维回答道：“我最伟大的发现是发现了一个人，他就是法拉第！”
迪亚士发现好望角
十三世纪末，威尼斯商人马可·波罗在他的游记中，把东方描绘成了遍地黄金、富庶繁荣的乐土，引起了人们从西方到东方寻找黄金的热潮。然而，奥斯曼土耳其帝国控制了东西方交通要道，对往来过境商人征税勒索，加上战争和海盗的掠夺，东西方贸易受到严重阻碍。十五世纪，葡萄牙和西班牙把开辟从西方到东方的新航路作为重要的收入来源。
1487年7月，三十二岁的迪亚士，奉葡萄牙国王之命，率领着三艘探险船，沿着非洲西海岸南下，踏上了驶往印度洋的未知之路。当船队航行到了南纬33度时，突然遇上了风暴。
迪亚士率领的船队在海上漂泊了整整十三天，风暴停息以后，迪亚士决定带领船队向东航行。可是，他们一连行驶了好几天，都没有发现非洲西海岸的影子。当时，迪亚士凭着自己丰富的航海经验，他推断船队已在风暴中绕过了非洲的最南端。
于是，船队又改变航向，朝正北航行，几天之后，果然看见了一条东西走向的海岸线和一个海湾。但是，船员们都不愿意继续冒着风险向东前进，迪亚士只好率领着船队返航。
船队在返航途中，接近了一个伸入海中的海角，却不料走到那里，风暴再次降临，海面巨浪滔天。船队在风浪中经过两天奋力拼搏，才绕过这个骇人的海角，驶进了风平浪静的非洲西海岸。
望着这个令人生畏的海角，迪亚士将它命名为“风暴角”。
1488年，船队回到里斯本后，迪亚士向国王描述了自己的探险经过，以及他发现的“风暴角”，国王认为，只要绕过这个海角，就有希望进入印度洋，到达朝思暮想的黄金国印度，于是，国王就将“风暴角”改名为“好望角”，这个名字一直沿用至今。
从此，好望角就成为欧洲人进入印度洋的海岸指路标。但是，好望角地理位置特殊，这里的海域几乎终年大风大浪，遇难海船难以计数，在船员们中，流传着这么一句话：“好望角，好望不好过”。
好望角为什么会有那么大的巨浪呢？水文气象学家们探索了多年，终于揭开了奥秘。原来，好望角巨浪的生成除了与大气环流有关外，还与当地海洋情况及地理环境有着密切关系。好望角正好处在盛行西风带上，而西风的风力很强，十一级大风完全是家常便饭；而且南半球是一个陆地小、水域辽阔的半球，自古就有“水半球”之称。好望角接近南纬四十度，从南纬四十度至南极圈，是一个围绕地球一周的大水圈，广阔的海区是好望角巨浪生成的另一个原因；此外，在辽阔的海域，海流突然遇到好望角陆地的侧向阻挡，也是巨浪形成的重要原因。因此，西方国家常把好望角的航线比作“鬼门关”。
好望角的发现具有重要的意义，它促使从西方到东方的新航路被打通，西方殖民势力从此也就从非洲伸展到了亚洲。
祖冲之发现圆周率
在月球的背面有一座环形山，这座山被称为“祖冲之环形山”，它是以最早精确地计算出圆周率的中国科学家祖冲之的名字命名的。
祖冲之从小聪明好学，爱好自然科学、文学和哲学。他经过刻苦的学习和钻研，终于成为了一位享誉世界的科学家。
祖冲之在数学方面的成就是震惊世界的。一直以来，计算圆周率的值是数学中一个非常重要，也是非常困难的研究课题。中国古代的许多数学家，为了研究这个课题，付出了大量的心血，他们也取得了喜人的成果。
祖冲之在前人研究的基础上，对圆周率，继续进行了深入、系统的研究。他经过一千次以上的计算，终于在一千五百年以前，计算出了准确的圆周率。
祖冲之计算出的圆周率在3.1415926和3.1415927之间，他成为了世界上最早把圆周率推算到小数点后七位数字的科学家。
此外，祖冲之还提出了，圆周率的近似值为355/113，被称为“密率”，他把数学中关于圆周率的计算推进到一个新阶段，成为当时世界上最精确的圆周率，日本数学家称它为“祖率”，直到一千年以后，西方的数学家才达到，并超过了祖冲之所取得的成就。
祖冲之还是一位博学多才的科学家，除了数学以外，他对于天文历法和各种机械也有研究。祖冲之曾经设计和制造了计时用的漏壶，还有指南车、水推磨和千里船等。
祖冲之的巨大成就，使他成为一位世界知名的科学家。
几何学之父欧几里得
欧几里得生于雅典，他从小就接受了希腊古典数学以及其他多种学科的教育，三十岁时，他就成了希腊有名的学者。
欧几里得善于用简单的方法解决复杂的问题。他在人的身影与身高正好相等的时刻里，测量了金字塔影的长度，解决了当时无人能解的金字塔高度的大难题。
欧几里得还是位温良敦厚的教育家。他治学严谨，循循善诱，反对投机取巧、急功近利的作风。有一次，国王希望找到一条学习几何的捷径。欧几里得便对国王说：“在几何学里，大家只能走一条路，没有专为国王铺设的大道。”这句话成为千古传诵的学习箴言。
古希腊的数学研究有着十分悠久的历史，曾经也有过一些关于几何学的著作，但是，这些著作都只是讨论某一方面的问题，内容都不够系统。经过长年的研究，欧几里得汇集了前人的成果，采用前所未有的独特编写方式，先提出定义、公理、公设，然后由简到繁，证明了一系列定理，讨论了平面图形和立体图形，还讨论了整数、分数、比例等，建立起一套完整的几何学体系，并完成了《几何原本》这部数学史上的巨著。
自从《几何原本》问世后，它的手抄本就开始在民间流传，直到1482年开始被大量地印刷发行。《几何原本》还被翻译成其他语言，流传于世界各地。它在13世纪时，被传入了中国。二千多年以来，《几何原本》一直都被看作是学习几何学的标准课本。我们现在学习的几何学，就是由欧几里得创立的。
欧几里得编撰《几何原本》，最伟大贡献在于他对教材的编排和大纲的制订。他首先挑选一套定理和公理，接着就认真编排这些定理和公理。全书循序渐进，逻辑性强。同时，他还在必要的地方补充了缺少的步骤，提出了缺少的证据。值得注意的是，在《几何原本》中，也包含着大量的代数和数论内容。
欧几里得的《几何原本》，对世界科学史上的诸多伟人都产生过深刻的影响。其中，受影响最深的是著名的物理学家艾萨克·牛顿。牛顿写他自己的物理学方面的《原理》一书，就是用“几何”的形式写成的。
由于欧几里得在几何学方面所取得的杰出成就，以及他的《几何原本》对后世的深远影响，所以，欧几里得被称为“几何学之父”。
毕达哥拉斯创立希腊数学
俗话说，数学乃科学之王。无论是解说外在的物质世界，还是描写内在的精神世界，都不能没有数学。最早悟出在万事万物背后，都有数的法则在起作用的，是生活在2500年前的古希腊数学家、哲学家毕达哥拉斯。
毕达哥拉斯出生在爱琴海中部的萨摩斯岛，也就是今天希腊东部的小岛。毕达哥拉斯自幼聪明好学，他曾在名师门下学习几何学、自然科学和哲学。还曾经历经万水千山，到巴比伦、印度和埃及，学习阿拉伯文明、印度文明，甚至还了解了中国的文明。
毕达哥拉斯学成之后，回到希腊，凭借他自己在学术上的建树，深受世人的爱戴，创建了毕达哥拉斯学派，一边从事教育，一边从事数学研究。
毕达哥拉斯和他的学派在数学上有很多创造，尤其是对整数的变化规律很感兴趣。他们还发现了勾股定律，研究了黄金分割，证明了正多面体只有五种形式——正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
在毕达哥拉斯所带领的学派中，他们尊崇整数，认为整数最崇高，最神秘。“数即万物”，也就是说，在宇宙间，各种事物的关系，都可以用整数或整数之比来表达。
毕达哥拉斯创立的希腊数学，是人类数学发展史上的一个丰碑，它开创了数学的新纪元，为后来数学的发展奠定了基础，同时，也深刻地影响了后来欧洲几个世纪的科学发展。
希帕索斯发现无理数
毕达哥拉斯创立了希腊数学之后，觉得这实在是一件了不得的本事。他想，不能只满足于用数来算题解题，他还要试着用数的观点去解释世界。经过一番刻苦实践，他提出″凡物皆数″的理论，数的元素就是万物的元素，世界是由数组成的。
一天，毕达哥拉斯学派的成员们开完了一个学术讨论会，坐着游船出去领略山水风光，以驱散一天的疲劳。船航行在地中海海滨，蓝色的海湾环抱着品都斯山；长长的希腊半岛伸进海面，就像明亮的镜子上镶着一粒珍珠。风和日丽，海风轻轻吹来，荡起层层波浪，大家心里都很高兴。
这时，一个满脸胡子的学者看着广阔的海面，兴奋地说：“毕达哥拉斯先生的理论一点不错，你们看这海浪，一层一层，波峰波谷，就好像奇数、偶数相间一样，世界就是数字的秩序。”“是的，是的。”一个正在摇桨的大个子说：“就说这小船和大海吧。用小船去量海水，肯定能得出一个精确的数字。一切事物之间都是可以用数字互相表示的。”“我看不一定。”这时，坐在船尾的一个学者突然发话了，他沉静地说：“要是量到最后，不是整数呢？”“那就是个小数。”“要是这个小数既除不尽，又不能循环呢？”“不可能，世界上的一切东西，都可以相互用数直接准确地表达。”
可是，那个学者却以一种不想再争辩的口气冷静地说：“并不是世界上一切事物都可以用我们现在知道的数来互相表示。就以直角三角形来说吧，假如是等腰直角三角形，你就无法用一个直角边准确地量出斜边来。”
这个学者名叫希帕索斯，他在毕达哥拉斯学派中，是一个聪明、好学、很有独立思考能力的青年数学家。
摇桨的大个子一听这话就停下手来大叫着：“不可能，不可能，先生的理论置之四海皆准。”
希帕索斯眨了眨一双聪明的大眼睛，伸出两手，用两个虎口比成一个等腰直角三角形说：“如果直边是3，斜边是几？”“4”“再准确些？”“4.2”“再准确些？”“4.24”“再准确些呢？”
大个子脸涨得绯红，一时答不上来。
希帕索斯说：“你就再往后数上十位、二十位也不能算是最精确。我演算了很多，任何等腰直角三角形的一边与斜边，都不能用一个精确的数字表示。”
这话像一声晴天的霹雳！全船立即响起一阵怒吼：“你竟敢违背毕达哥拉斯先生的理论，竟敢破坏我们学派的信条，竟敢不相信数字就是世界！”
希帕索斯这时倒十分冷静，他说：“我这是个新的发现，就是毕达哥拉斯先生在世也会奖赏我的。你们可以随便去验证。”
可是，人们不听他的话，愤怒地喊着：“叛逆！叛逆！先生的不肖门徒。”“打死他！打死他！”大胡子冲上来，当胸给了他一拳。希帕索斯抗议着：“你们无视科学，你们竟这样无理！”“捍卫学派的信条永远有理。”那个大个子冲了过来，猛地将希帕索斯抱起，说：“我们给你一个最高的奖赏吧！”说完，就把希帕索斯抛进了海里。蓝色的海水很快就淹没了希帕索斯的躯体，吞没了他的声音。这时，天空飘过几朵白云，海面掠过几只水鸟，静静的远山绵延起伏，如一道屏风。一场风波过后，这地中海海滨又显得那样宁静。希帕索斯发现了数学王国中的无理数，就这样，以悲剧的形式开始，又以悲剧的形式结束了。
解析几何的创始人笛卡尔
勒内·笛卡尔，出生于法国拉哈的一户律师家庭。他一出世，母亲就病故了，在保姆的照料下长大。笛卡尔从小在耶稣会办的学校里接受教育，后来又在大学里学习医学和法学。他虽然身体孱弱，但尊敬师长，勤奋刻苦。笛卡尔对学校里僵化的说教持强烈的怀疑、批判精神，坚定不移地寻找真理。他对数学和科学也怀有浓厚的兴趣，并长期保持着这种兴趣。
笛卡尔一生作出了多方面的贡献，他在数学、自然科学，哲学方面，都开创了一个崭新的时代。但笛卡尔最杰出的贡献是在几何学方面的，虽然他一生只发表了唯一的一本数学著作《几何学》，这本书只有117页，但是，它却标志着代数与几何的第一次完美结合。
笛卡尔使形形色色的代数方程表现为不同的几何图形，把许多相当难解的几何题转化为代数题后，就能轻而易举地找到答案。他指出，希腊人的几何过于抽象，而且过多地依赖于图形。代数却完全受法则和公式的控制，以至于阻碍了自由的思想和创造。他不但看到了几何的直观与推理的优势，还看到了代数机械化运算的力量。
笛卡尔利用代数与几何的完美结合，创立了解析几何。他是解析几何的创始人。
地理学之父——埃拉托色尼
埃拉托色尼生于希腊在非洲北部的殖民地昔勒尼，即今天的利比亚。他从小就接受了良好的教育，成为一位博学的哲学家、诗人、天文学家和地理学家。埃拉托色尼的兴趣是多方面的，他一生的成就也是多方面的，不过，他最杰出的成就，则主要表现在地理学和天文学方面。
埃拉托色尼曾应埃及国王的聘请，担任皇家教师，并被任命为亚历山大里亚图书馆的一级研究员，后又接任图书馆的馆长。
当时，亚历山大里亚图书馆是古代西方世界的最高科学和知识中心，那里收藏了古代各种科学和文学论著。图书馆的馆长，在当时，是希腊学术界最有权威的职位。埃拉托色尼担任亚历山大里亚图书馆的馆长之后，充分地利用职位之便，十分出色地利用了馆藏丰富的地理资料和地图，进行他在地理学方面的科学研究。
埃拉托色尼在地理学方面的杰出贡献，集中反映在他的两部代表著作中，即《地球大小的修正》和《地理学概论》二书。前者论述了地球的形状，并以对地球圆周的计算最为著名。他创立了精确测算地球圆周的科学方法，其精确程度令人为之惊叹；后者是对有人居住世界部分的地图及其描述。
埃拉托色尼认识到，古老的爱奥尼亚地图必须全面改绘。他的目标是运用几何学的方法，依据精确的天文学和测地学新数据，来绘制更合理的世界图像。他毫不含糊地摒弃了亚历山大以前的资料，大量采用毕提亚斯远航，亚历山大远征，以及其他最新的地理考察成果。他系统提出了采用经纬网格来编绘世界地图的方法，全面改绘了爱奥尼亚地图。他所编绘的世界地图，不仅在当时具有权威性，而且成为其后一切古代地图的基础。
显然，埃拉托色尼的地理学思想比前辈地理学家们更臻于成熟。他对地理空间表现了极大的兴趣，他是首先使用“地理学”名称的人，代替传统的“地方志”这个名称，这个词汇后来广泛应用，成为西方各国通用学术词汇。
埃拉托色尼的地理学著作和成就标志了古代希腊地理学的最高峰和结束，他被西方地理学家们推崇为“地理学之父”。
伦琴发现X射线
伦琴在发现射线时，他已经是五十岁的人了。当时，他担任维尔茨堡大学的校长和物理研究所所长，是一位造诣很深，有丰硕研究成果的物理学教授。
伦琴治学严谨、观察细致，有熟练的实验技巧，仪器装置大多是他自己制作的，实验工作很少依靠助手。他对实验结果毫无偏见，下结论时谨慎周密。他正直、谦逊的态度，专心致志于科学工作的精神，深受同行和学生们的敬佩。
十九世纪末，阴极射线研究是物理学的热门课题。许多物理实验室都致力于这方面的研究，伦琴也对这个问题感兴趣。
1895年11月8日，正当伦琴继续在实验室里从事阴极射线的实验工作时，一个偶然事件引起了他的注意。当时，房间一片漆黑，放电管用黑纸包严。他突然发现在不超过一米远的小桌上有一块荧光屏发出闪光。伦琴很奇怪，放电管是用黑纸包着的，荧光屏也没有亮起灯，怎么会有荧光呢？
伦琴以为是自己的错觉，又重新做放电实验，但是，荧光又出现了。伦琴大为震惊，他一把抓过桌上的火柴，嚓的一声划亮。原来，在距离工作台一米远处，立着一个小屏幕，这个屏幕是金属材料制成的，厚达数厘米。伦琴知道，阴极射线是不能通过数厘米厚的屏幕的，那么，它怎么能使一米远处的荧光屏闪光呢？莫非是一种未发现的新射线？
伦琴兴奋地托起荧光屏，一前一后地挪动位置，可是那一丝绿光总不会逝去。看来这种射线的穿透能力很强，与距离没有多大关系。那么除了空气外它还能不能穿透其他物质呢？他试着用书、薄铝片挡住射线，荧光屏上照样出现亮光，可是，当他用一张很薄的铅块遮挡住射线时，亮光没了。于是，伦琴肯定，这确实是有一种新的射线，因为对这种射线还不了解，所以伦琴给它取名为“射线”。
从那以后，伦琴就开始专心致志地研究这种未知的射线。
一天，伦琴的妻子贝尔格溜进实验室，突然，贝尔格喊道：“妖魔，妖魔，你这实验室里出了妖魔！”“贝尔格，你冷静点！”伦琴说，“我就在你跟前，别怕，你刚才看见什么了？”“刚才太可怕了，我的两只手只剩下几根骨头了。”贝尔格说。
伦琴一听，一拍额头，说道：“亲爱的，我们是发现了有种妖魔，这家伙能穿过人的血肉，也许这正是它的用途呢？不要慌，我们再来试一遍。”
这次，伦琴将自己的手伸在屏幕上，果然显出五根手指骨头的影子。
然后，伦琴又取出一个装有照相底板的暗盒，让贝尔格将一只手放在上面，再用放电管对准，这样照射了15分钟。底片在显影液里捞出来后，手部的骨骼清晰可见。
伦琴高兴极了，他终于发现了射线，这个发现成为19世纪90年代物理学上的三大发现之一，为此，伦琴于1901年荣获全世界首次颁发的诺贝尔物理学奖。
舍勒发现氧气
舍勒出生于一个贫寒的家庭。他家里人口众多。由于家庭经济上的困难，舍勒勉强上完小学，年仅十四岁，他就不得不到哥德堡的一家药店当了小学徒。
药店里的老药剂师是一位好学的长者，他不但学识渊博，而且又有很高超的实验技巧。名师出高徒，老药剂师的言传身教，对舍勒产生了极为深刻的影响。舍勒在工作之余也勤奋自学，他如饥似渴地读了当时流行的制药化学著作，还学习炼金术和燃素理论的有关著作。他自己动手，制造了许多实验仪器，晚上在自己的房间里做各种各样的实验。
经过八年努力，舍勒的知识和才干大大增长，他从一个只有小学文化的学徒，成长为一位知识渊博、技术熟练的药剂师。可是，正当他准备大展宏图的时候，生活中出现了一个不幸，他所在的药店破产了，舍勒失去了生活的依托，失业了。他只好孤身一人，在瑞典各大城市游荡。
为了生存，他不断地变换工作，他当过制药工，也当过大药店的帮工，还行过医。后来，舍勒在马尔摩城的一家药店里找到了一份工作，药店的老板很理解舍勒，支持他搞实验研究。他们给了他一套房子，以便他居住和安置书籍及实验仪器。从此，舍勒结束了游荡生活，再不用为糊口奔波。他又重操旧业，开始了他的研究和实验。
舍勒认为，人生真正的财富不是金钱，而是知识和书籍。因此，他特别注意收藏图书，每月的收入，除了吃穿用，剩下的几乎全部用来买书。
数年以后，舍勒有了自己独立的药店。由于他经营有方，药店很赚钱。舍勒在药房里建立了独立的资料室和实验室。在他自己的实验室里，他废寝忘食地进行科学研究。舍勒的一生对化学贡献极多，其中，他最重要的成就是发现了氧气，并对氧气的性质做了很深入的研究。
起初，舍勒在实验室里研究一种名为“亚硝酸钾”的物质，结果，他发现，当他把硝石放在锅中加热到红热时，会放出一种气体，而这种气体，遇到烟灰的粉末就会燃烧，放出耀眼的光芒。这种现象引起舍勒的极大兴趣。经过更进一步地研究，他确定自己发现了空气中一种新的气体——氧气。
舍勒发现氧气比英国的普利斯特列发现氧气要早一年。通过对氧气的深入研究，舍勒还发现了很多制取氧气的方法。
阿基米德发现浮力
阿基米德出生于希腊的一个贵族之家，与赫农国王有亲戚关系，家庭十分富有。
阿基米德的父亲是一位天文学家和数学家，学识渊博，为人谦逊。阿基米德从小深受家庭的影响，对数学、天文学，特别是古希腊的几何学，产生了浓厚的兴趣。当他刚满十一岁时，借助于与王室的关系，被送到埃及的亚历山大里亚城去学习。
阿基米德在亚历山大里亚城学习、生活了许多年，跟很多学者密切交往。他兼收并蓄地吸收了东方和古希腊的优秀文化遗产，在其后的科学生涯中，作出了重大的贡献。
有一年，赫农国王让金匠替他做了一顶纯金的王冠。王冠做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了银子。可是，这顶金冠的重量确实与当初交给金匠的纯金一样重，那么，到底工匠有没有捣鬼呢？国王既想检验真假，但又不能破坏王冠。这个问题不仅难倒了国王，同时，也使诸大臣们面面相觑，不知该如何办。
后来，国王将金冠交给了阿基米德，让阿基米德来检验真假。阿基米德冥思苦想，他想出了很多方法，但都失败了。
有一天，阿基米德去澡堂洗澡，当他坐进澡盆里时，看到澡盆中的水不断地往外溢，同时，阿基米德感到自己的身体被轻轻地托了起来。
阿基米德突然恍然大悟，他一下子跳出澡盆，连衣服都顾不得穿，就径直向王宫里奔去，他在一路上，大声地喊着“尤里卡”。“尤里卡”是希腊语，意思是“我知道了”。原来，他想到，如果把王冠放入水中后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那么，金冠里面肯定就加了别的金属。这就是有名的浮力定律，即浸泡在液体中的物体受到水的向上的浮力，它的大小等于物体排出的液体的重量。
阿基米德不仅发现了浮力原理，而且对于几何学，也做出了巨大的贡献。在世界科学史上，除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦，再也没有人，像阿基米德那样，为人类的进步做出了巨大的贡献。他被后人称为“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”。
公元前212年，阿基米德被入侵的罗马士兵杀死，终年七十五岁。人们把他的墓碑雕刻成圆球形，就是为了纪念他在几何学上的重要成就。
开普勒发现行星三定律
开普勒在幼年的时候，体弱多病。他十二岁时，进入修道院学习。1578年，在大学校园中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在麦斯特林的影响下，开普勒成为哥白尼学说的忠实维护者。1594年，他去奥地利格拉茨的一所高级中学担任数学教师。在那里，他开始研究天文学。
当时，还没有高倍望远镜。为了能够准确地观测到天体运动，开普勒自己亲自动手，制作了一架高倍清晰的望远镜。虽然他视力不佳，但是，他坚持每天观测天象，从来没有放弃过，同时，他还坚持做观测记录，并对观测记录进行分析研究。
1604年9月30日，开普勒在“蛇夫座”的附近，发现了一颗新的星体。这颗星体，在最亮的时候，比木星还要亮。出于一种敏感，对这颗新的星体，开普勒进行了长达十七个月的追踪观测，然后发表了他的观测结果。这颗新星，在历史上被称为开普勒新星，这实际上是一颗银河系内的超新星。1607年，开普勒观测到了一颗更大的彗星，这就是后来有名的哈雷彗星。
开普勒不但自己亲自观测天体，还对前人留下的各种天文学资料进行分析、研究。开普勒经过反复推算，他发现了“火星沿着椭圆形轨道绕太阳运行，太阳处于焦点之一的位置”这一定律。
接着，他又发现，虽然火星运行的速度是不均匀的，但是，从任何一点开始，在单位时间内，它的向径扫过的面积却是不变的，即“行星的向径，在相等时间内扫过相等的面积。”
1612年，开普勒在观测及研究中，又发现了，“行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方。”
开普勒的这三大发现，就是有名的“开普勒三定律”。这三大定律，对于天文学和物理学，都是一场伟大的革命。
然而，开普勒虽然对天文学作出了卓越的贡献，可是，他的一生却是在极端艰难贫困的条件下度过的。1630年，他有几个月都没得到薪俸，经济很困难，他不得不亲自前往雷根斯堡索取。到那里后，他突然发烧，几天后就于贫病交加中去世。
居里夫人发现镭
居里夫人生于华沙，她的父亲是一所华沙高等学校的物理学教授。深受父亲的影响，她从小就对科学实验有浓厚的兴趣。
当时，居里夫人注意到了法国物理学家贝克勒尔的研究工作。自从伦琴发现射线之后，贝克勒尔在检查一种稀有的矿物质“铀盐”时，又发现了一种“铀射线”。这种射线，引起了居里夫人极大的兴趣。当时，还没有人知道，射线放射出来的力量是从哪里来的。居里夫人决心闯进这个研究领域。
在丈夫皮埃尔的帮助下，居里夫人在学校里得到了一间潮湿的小屋作为理化实验室。那间小屋，不但光线黯淡，而且冬冷夏热，条件极为简陋。然后，居里夫人不顾这一切，全身心地投入到“铀盐”的研究中去了。
居里夫人根据门捷列夫的元素周期律，她对化学元素一一进行测定，很快就发现了另外一种钍元素的化合物，能自动发出射线，与铀射线相似，强度也相像。她意识到，这种现象绝对不只是铀的特性，必须给它起一个新名称，于是，居里夫人叫它“放射性”。铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质，被叫做“放射性元素”。
一天，居里夫人又想到，矿物质是否也具有放射性呢？于是，在皮埃尔的帮助下，她又连续几天测定能够收集到的所有矿物。最后，她发现了一种沥青铀矿有很强的放射性。
经过继续研究，居里夫人确信，这种沥青铀矿中铀和钍的含量，不可能具有如此巨大的放射性。在沥青铀矿中，一定还含有别的放射性元素。她对元素周期表中所有的元素都进行了测试后，最后确定，在沥青铀矿中，一定含有一种新的未知元素。她决心要找到这种元素。
居里夫人和丈夫皮埃尔一起开始了对这种元素的艰苦的寻找工作。在潮湿的工作室里，他们夜以继日地攻关，最后，于1898年7月，他们终于宣布发现了这种新元素，这种元素，比铀的放射性还要强四百倍，为了纪念祖国波兰，他们将它命名为“钋”。“钋”的发现，并没有中止他们的实验，又过了几个月，他们又发现了一种比钋的放射性更强的元素，这就是“镭”。
为了提炼出镭，居里夫妇克服了人们难以想象的困难，辛勤地奋斗。他们从1898年一直工作到1902年，经过了几万次的提炼，处理了几十吨的矿石残渣，终于提炼出了0.1克的“镭盐”。从此，镭宣告诞生了！
镭元素的诞生，促使全世界都开始关注元素的放射性现象，在科学界爆发了一次真正的革命。
1903年，居里夫妇荣获诺贝尔物理学奖。
富兰克林发现雷电的本质
本杰明·富兰克林出生在北美洲的波士顿。他的父亲是一名英国漆匠，制造蜡烛和肥皂为业。富兰克林八岁时入学读书，虽然他学习成绩优异，但由于家中孩子太多，父亲的收入无法负担读书的费用，所以，他到十岁时就被迫离开学校，回到家里帮父亲做蜡烛。从那以后，富兰克林靠着自己坚持不懈地自学，积累了丰富的知识。富兰克林对于科学最杰出的贡献是他发现了雷电的本质。1746年，一位英国学者在波士顿，利用玻璃管和莱顿瓶表演了电学实验。富兰克林怀着极大的兴趣观看了他的表演，并被“电学”这一刚刚兴起的科学强烈地吸引住了。富兰克林开始了对电学的研究。在十八世纪以前，人们还不能正确认识雷电到底是什么。当时，人们普遍相信雷电是上帝发怒的说法。一些不信上帝的有识之士曾试图解释雷电的起因，但都未获得成功。在学术界里，流行着雷电是“气体爆炸”的观点。在一次试验中，富兰克林的妻子丽德不小心碰倒了莱顿瓶，闪起一团电火，丽德被击中，倒在地上。这虽然是试验中的一起意外事件，但思维敏捷的富兰克林却由此想到了空中的雷电。他经过反复思考，断定雷电也是一种放电现象，它和在实验室里产生的电，在本质上是一样的。
富兰克林决心用事实来证明一切。1752年6月的一天，阴云密布，电闪雷鸣，一场暴风雨就要来临了。富兰克林和他的儿子威廉，带着上面装有一个金属杆的风筝，来到一个空旷的地带。富兰克林高举风筝，他的儿子拉着风筝线飞跑。由于风大，风筝很快就被放上高空。刹那间，雷电交加，大雨倾盆。
富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线，父子俩焦急的期待着，此时，刚好一道闪电从风筝上掠过，富兰克林用手靠近风筝上的铁丝，立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动，大声呼喊：“威廉，我被电击了！”
随后，他又将风筝线上的电引入瓶中。回到家里以后，富兰克林用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电，具有完全相同的性质。
富兰克林关于雷电的猜测，在他自己的实验中，得到了光辉的证实。
风筝实验的成功使富兰克林在全世界科学界的名声大振。他的电学研究取得了初步的胜利。然而，在荣誉和胜利面前，富兰林没有停止对电学的进一步研究。他还根据雷电的性质，发明制造了避雷针，并成为电学原理的创始人之一。
富兰克林不仅是一位伟大的科学家，而且是一位杰出的政治家，卓越的外交家，美国独立运动的领袖之一，为建立美利坚合众国做出了不可磨灭的贡献。
托里拆利发现真空
托里拆利，意大利物理学家、数学家。他出生于一个贵族的家庭。1628年开始在罗马学习数学。1641年，在老师的建议下，他去佛罗伦萨，给伽利略当助手。伽利略逝世后，托里拆利接替伽利略，担任佛罗伦萨学院的物理学和数学教授。后来，深受国王器重的他，还被委任为宫廷数学家。托里拆利在数学和物理学等许多方面都有建树。他的科学活动时间虽然不长，仅仅只有五、六年的时间，但是，他所取得的成果却具有重大意义。一直以来，人们对空气是否有重量，以及真空是否可能存在这两个问题，争论不休。亚里士多德的“大自然厌恶真空”的说法，在当时的科学界，始终占上风。而其他有的科学家们，虽然对亚里士多德的理论提出了怀疑，但谁都没有真正解决这两个问题。只有伽利略发现，抽水机在工作时，不能把水抽到十米以上的高度，他把这种现象解释为存在有“真空力”的缘故。在总结前人理论和实验的基础上，托里拆利进行了大量的实验。通过这些实验，他发现了真空，验证了空气具有重量的事实。同时，托里拆利还对空气的重量和压力等物理概念，进行了深刻的阐述。他从实验上解决了空气是否有重量和真空是否可能存在这两个重大课题。
冷光的发现
波义耳是英国17世纪的科学家。他对那些会发光的细菌很感兴趣，便潜心研究它们为什么会发光。他在一个瓶子里收集了许多这样的细菌，它们发出的光把整个房间都照亮了。波义耳想：“蜡烛没有氧气就不能燃烧细菌的发光会不会与周围的环境有关呢？”于是他用气泵把瓶子里的空气一点点抽出，结果，细菌发出的光越来越暗，最后竟然一片漆黑。等波义耳再把空气输出瓶子里的时候，细菌又亮了起来。原来，细菌发光也离不开空气呀！
波义耳进一步研究发现，在发光的细菌身上，有一种叫英光素的东西，它在英光酶的催化作用下，空气中的氧结合就能发出光来。与众不同的是，这种光不会产生热。
后来，科学家用化学的方法，制造出了一种新的光源——冷光。用途十分广泛。在有些地方，用热光照会容易引起爆炸，而用冷光就不会有什么危险，是最安全的照明没有在军事上，把冷光物原涂在手掌上，就能在夜间看清地图，文件。
伽利略发现自由落体定律
伽利略凡事不但喜欢多想一想，还要亲自去试一试。当时，人们都崇拜亚里士多德，把他奉为“圣人”，把他的科学理论当成是“真理”。可是，伽利略在比萨母校担任数学教授时，并不像其他人那样照宣亚里士多德的教条，而是大力提倡观察和实验。这在当时看来，简直是不知天高地厚。
1590年，二十五岁的伽利略经过反复的实验，认为亚里士多德的一个理论是错误的。亚里士多德的这个理论是：如果把两件东西从空中扔下，必定是重的先落地，轻的后落地。伽利略对这个理论提出了怀疑。他认为，物体不管是轻的还是重的，当它们从高空中落下来时，一定都是同时落地的。可是，由于当时人们把亚里士多德的思想奉为金科玉律，自然没有人相信伽利略的话。伽利略决心搞一次实验，让人们亲眼看看。
这一天，年轻的伽利略宣布要在比萨斜塔上进行一次试验，一些教授大为不满，便一起到校长面前告状。校长听了也很生气，但转念一想，这样也好，让伽利略当众出丑，也好杀杀他的傲气。
伽利略左手拿着一个铁球，右手拿着比铁球还要重十倍的另一个铁球，爬上了比萨斜塔第七层的阳台，比萨斜塔下，人头攒动，比萨大学的校长、教授、学生，还有许许多多看热闹的市民，都蜂拥而来。在塔下的所有人说，始终没有一个人相信伽利略是对的。
伽利略将身子从阳台上探出来，他两只手同时撒开，只见两只铁球同时从空中落下，齐头并进，眨眼之间，“咣当”一声，又同时落地。塔下的人，一下子都懵了。他们先是寂静了片刻，接着，便“嗡嗡”地嚷成一团。
伽利略从塔上走下来，校长和几个老教授立即将他围住，说：“你一定是施了什么魔术，让两个球同时落地，亚里士多德是绝对不会错的。”
伽利略回答说：“如果你们不信，我还可以上去再重做一遍，这一回你们可要注意看着。”
校长说：“不必做了，亚里士多德是靠道理服人的。重的东西当然比轻的东西落得快。这是公认的道理。就算你的实验是真的，但是它不符合道理，也是不能承认的。”
伽利略说：“好吧，既然你们不相信事实，一定要讲道理，我也可以来讲一讲。就算重的物体落下的时候要比轻的物体快，那么，我现在把两个球绑在一起，从空中扔下，按照亚里士多德的道理，你们说说看，它落下时，应该比重的铁球快呢，还是比重的铁球慢？”
校长不屑一顾地回答说：“当然要比重铁球快！因为它是重的铁球加上轻的铁球，自然更重了。”
这时，一个老教授急忙将校长的衣袖扯了一下，挤上前来说：“不对，应该是比重的铁球要慢。它是重的铁球加上轻的铁球，轻的铁球拉住它，所以下落速度应是两球的平均值，介乎重球和轻球之间。”
听了他们的话，伽利略不慌不忙地说道：“可是，世界上只有一个亚里士多德啊，按照他的理论，怎么会得出两个不同的结果呢？”
校长和教授们面面相觑，半天也说不出话来。过了好一会儿，他们才突然醒悟到，他们本来是一起来对付伽利略的，怎么能在伽利略面前互相对立起来呢？
校长的脸一下子就红到了脖子根，他冲着伽利略，气急败坏地喊道：“你这是强辩，放肆！”
这时候，周围在围观的学生们“轰”地一下大笑起来。伽利略还是不动火，慢条斯理地说：“看来还是亚里士多德错了！物体从空中自由落下时，不管它们的轻重，都是同时落地的。”
听了伽利略的这几句话，校长和那些教授们再也想不出一句反驳的话来，于是亚里士多德的自由落体理论，就这样轻易地被这个初生牛犊推翻了。
奥斯特发现电流的磁效应
奥斯特是著名的丹麦物理学家。他出生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭，十七岁时考入哥本哈根大学。
在他的一生中，奥斯特曾对物理学、化学和哲学都进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响，奥斯特一直坚信自然力是可以相互转化的。但是，在科学研究上，他是一位热情洋溢的，重视科研和实验的教师，他说：“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，所有的科学研究都是从实验开始的”。因此，奥斯特深深地受到了学生们的欢迎。
奥斯特长期从事电流和磁的研究工作。他在科学史上，最大的贡献是，他于1820年，发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应，这一发现，使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域——电磁学。除此而外，奥斯特还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者，他在1824年倡议成立丹麦科学促进协会，创建了丹麦的第一个物理实验室。
为了纪念奥斯特在电磁学上的贡献，1934年召开的国际标准计量会议，通过了用“奥斯特”命名单位制中的磁场强度单位。同时，作为一位优秀的物理学教师，美国物理学教师协会从1937年起，每年颁发一枚“奥斯特奖章”奖给在教学上作出杰出贡献的物理学教师。
门捷列夫与元素周期表
门捷列夫，生于西伯利亚的托博尔斯克，他的父亲是一名中学校长。十六岁时，门捷列夫就进入圣彼得堡师范学院的自然科学教育系学习。毕业以后，他去德国深造，集中精力研究物理、化学。回国后，他担任圣彼得堡大学教授。
当时，为了编写一本无机化学的讲义，门捷列夫四处寻找资料，他发现这门学科的俄语教材都已陈旧，外文教科书也无法适应新的教学要求，迫切需要有一本新的、能够反映当代化学发展水平的关于无机化学的教科书。
这种想法激励着年轻的门捷列夫。当门捷列夫编写到有关化学元素及其化合物性质的章节时，他遇到了难题。按照什么样的次序来排列这些化学元素的位置呢？当时，化学界已经发现了的化学元素已达63种。为了寻找到给元素分类的科学方法，门捷列夫不得不研究元素之间的内在联系。
门捷列夫迈进了圣彼得堡大学的图书馆，在数不尽的卷帙著作中，逐一整理以往人们研究化学元素分类的原始资料……他抓住化学家研究元素分类的历史脉络，夜以继日地分析思考，简直着了迷。夜深人静，圣彼得堡大学主楼左侧的门捷列夫的居室里，仍然亮着灯光，仆人为了安全起见，推开了门捷列夫书房的门。“安东！”门捷列夫站起来对仆人说：“到实验室去找几张厚纸，把筐也一起拿来。”
安东是门捷列夫的忠实仆人。他走出房门，莫名其妙地耸耸肩膀，很快就拿来一卷厚纸。“帮我把它剪开。”门捷列夫一边吩咐仆人，一边动手在厚纸上画出格子。“所有的卡片都要像这个格子一样大小。开始剪吧，我要在上面写字。”
门捷列大不知疲倦地工作着。他在每一张卡片上都写上了元素名称、原子量、化合物的化学式和主要性质。筐里逐渐装满了卡片。门捷列夫把它们分成几大类，然后摆放在一个宽大的实验台上。
接下来的日子，门捷列夫把元素卡片进行系统整理。门捷列夫的家人看到一向珍惜时间的教授突然热衷于“纸牌”，感到奇怪。可是，门捷列夫旁若无人，每天拿着元素卡片，像玩纸牌那样，收起、摆开，再收起、再摆开，皱着眉头地玩“牌”……
冬去春来，门捷列夫并没有在杂乱无章的元素卡片中找到内在的规律。有一大，他又坐到桌前摆弄起“纸牌”来了，摆着，摆着，门捷列夫像触电似的站了起来，在他面前出现了完全没有料到的现象，每一行元素的性质都是按照原子量的增大，从上到下地逐渐变化着。
门捷列夫激动得双手不断颤抖着。“这就是说，元素的性质与它们的原子量呈周期性有关系。”门捷列夫兴奋地在室内踱着步子，然后，迅速地抓起记事簿在上面写道：“根据元素原子量及其化学性质的近似性试排元素表。”
1869年2月底，门捷列夫终于在化学元素符号的排列中，发现了元素具有周期性变化的规律。这就是元素周期表。
自从有了元素周期表，人类在认识物质世界的思维方面有了新的飞跃，使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来，奠定了现代化学的基础。
神话故事中“飞毯”飞行的原理
看过神话故事《一千零一夜》的人可能都曾幻想拥有一条可以飞行的飞毯。一项最新研究表明，利用物理学和数学原理，飞毯有可能“飞”出神话，“飞”入我们的现实生活。
据阿根廷《21世纪趋势》周刊网站报道，参与此项研究的有美国哈佛大学的拉克斯铭亚南·马哈德温教授、纽约洛克菲勒大学的简·斯科特海姆以及法国尼斯非线性研究所的梅代里克·阿亨蒂纳。他们提出可以利用空气动力学制造一种基于物理学原理的飞毯。
一张柔韧灵活的薄片能在水面等流体中移动，这为科学家们提供了灵感。报道说，飞毯悬于空中的关键在于通过推压水平面，比如地面附近的空气，让空气波动，从而产生升力。起伏运动会在毯子与地面间的缝隙中产生高压，从而平衡毯子的重量。
科学家指出，在抬升毯子的同时，空气波动使其向前运动。为产生更为强劲的“推力”，加快飞毯的前移速度，需要把飞毯置于一个相对其面积来说更加强大的空气波动环境中。
设计飞毯时，除物理学原理外，还需用到数学计算。据科学家估计，为了能在空中漂浮，这块飞毯需要长10厘米，厚0.1毫米，空气振动频率为每秒10次，振幅约为0.25毫米。在具备这些条件后，飞毯可以在空中以每秒0.3米的速度前进。
试管婴儿危险高？
最近出版的《新英格兰医学杂志》报道说，两项研究表明，试管婴儿出生时带有严重生理缺陷和体重不足的几率是普通婴儿的两倍。现在越来越多的不孕夫妇希望能借助再生医疗手段帮助他们怀孕并生下自己的宝宝，而科学家的这项发现无疑给这些不孕夫妇泼了一盆冷水，也引起了他们的极大关注。有人对此说法持怀疑态度，但是他们的反对理由似乎并不十分充足，因为人工授精技术往往会造成双胞胎甚至多胞胎，而这种多胞现象存在很大的风险。
从事这两项研究的科学家说，即使排除掉人工授精导致多胎现象的可能性，单胞胎试管婴儿出生时体重过轻或者带有缺陷的风险很高。因为在人工授精时需要将卵子从女性体内暂时取出，然后将其放在试管里与精子混合以使其结合，或者直接将精子注射进卵子里面，外界的因素会对精子和卵子的结合产生影响。
这两个科研小组研究的重点不同，一个重点研究试管婴儿出生时的生理缺陷，另一个小组重点研究试管婴儿出生时的体重不足。领导重点在于研究试管婴儿生理缺陷科研小组的西澳大利亚大学科学家米歇尔·汉森介绍说，“我们发现通过人工授精这种再生生殖手段怀孕的婴儿，在出生后一年内被诊断出有严重生理缺陷的几率比自然怀孕的婴儿患有严重生理缺陷的几率高两倍”。
澳大利亚研究人员对837名通过试管混合法产下的婴儿、301名通过精子注射法产下的婴儿与4000名普通婴儿进行了对比评估，并考虑到了一些妇女生育时年龄偏大、已生小孩数量、所产试管婴儿性别等因素，结果发现，试管婴儿患有先天性缺陷的比例比普通婴儿高。
而在另外一项重点在婴儿体重的研究中，研究人员对美国1996年到1997年间出生的42463名试管婴儿与1997年间出生的430万普通婴儿进行了对比。“试管婴儿出生时体重不足的情况是普通婴儿的2.6倍”，领导这项研究的亚特兰大疾病预防与控制中心医学专家劳拉·谢弗说，体重过轻的新生儿在出生后很有可能引起并发症。他补充说，“出生时体重不足的婴儿死亡率高于普通婴儿，他们会长期发育不良”。虽然试管婴儿在1997年前出生的10岁以下婴儿中只占0.6%的比例，但是研究人员发现，在那期间出生的有体重不足的婴儿中试管婴儿却占了7.8%！波士顿大学公共卫生学院艾伦·米切尔博士说，如果这个新发现是准确的，那么单胞胎试管婴儿在出生时可能体重只是正常怀胎婴儿体重的94%，而出生时不带有严重生理缺陷的双胞胎试管婴儿可能体重只有正常婴儿的91%。
究竟什么原因会导致试管婴儿出生时有先天缺陷或者体重不足，科学家并不知道答案。澳大利亚科研小组研究人员认为，潜在的原因可能是不育症和用于进行试管婴儿实验的药物，或者诸如胚胎冷冻解冻等其他与进行人工授精的过程相关的因素，这些因素可能会导致婴儿出生时带有缺陷。
而谢弗领导的科研小组发现，将不育症夫妇的人工授精胚胎植入别的女性子宫发育后，胎儿在出生时不会出现体重不足的现象，这有可能说明试管婴儿体重不足与不育症有关，而不是与试管婴儿技术有关。这个科研小组的研究人员同时还发现，双胞胎试管婴儿出生时体重不足的比例与自然受精的双胞胎一样。
这些科学家认为，即使不是早产儿的单胞胎试管婴儿出生时也会体重不足这个事实表明，他们体重不足可能与治疗不育症的方法有着直接的关系。但这只是一种可能，导致试管婴儿体重不足的原因仍然是个谜。
米切尔博士认为，研究结果并未证明试管婴儿有先天性缺陷或者体重不足的危险与妇女的不孕症、吸毒及戒毒过程有关，但是对于那些期望通过再生医疗手段怀孕的不孕夫妇来说，也许体重上的差别没有多大关系，没必要因此而过于担心。
科学家发现：人有两个“大脑”
在生命体的活动中，除大脑外，脊髓的作用也极其重要。如果把大脑比喻成生命指挥中心，那么脊髓便是大脑与四肢唯一的信息交换通道。但是，通常并不能把脊髓称作人的第二大脑。那么，人体内真有第二个大脑吗？对这一听起来似乎是不可思议的问题，科学家得出的结论却出乎许多人意料——答案是肯定的。
哥伦比亚大学的迈克·格尔松教授经研究确定，在人体胃肠道组织的褶皱中有一个“组织机构”，即神经细胞综合体。在专门的物质——神经传感器的帮助下，该综合体能独立于大脑工作并进行信号交换，它甚至能像大脑一样参加学习等智力活动。迈克·格尔松教授由此创立了神经胃肠病学学科。
同大脑一样，为第二大脑提供营养的是神经胶质细胞。第二大脑还拥有属于自己的负责免疫、保卫的细胞。另外，像血清素、谷氨酸盐、神经肽蛋白等神经传感器的存在也加大了它与大脑间的这种相似性。
人体内这个所谓的第二大脑有自己有趣的起源。古老的腔体生物拥有早期神经系统，这个系统使生物在进化演变过程中变为功能繁复的大脑，而早期神经系统的残余部分则转变成控制内部器官如消化器官的活动中心，这一转变在胚胎发育过程中可以观察到。在胚胎神经系统形成最早阶段，细胞凝聚物首先分裂，一部分形成中央神经系统，另一部分在胚胎体内游动，直到落入胃肠道系统中，在这里转变为独立的神经系统，后来随着胚胎发育，在专门的神经纤维——迷走神经作用下该系统才与中央神经系统建立联系。
不久以前，人们还以为肠道只不过是带有基本条件反射的肌肉管状体，任何人都没注意到它的细胞结构、数量及其活动。但近年来，科学家惊奇地发现，胃肠道细胞的数量约有上亿个，迷走神经根本无法保证这种复杂的系统同大脑间的密切联系。那么胃肠系统是怎么工作的呢？科学家通过研究发现，胃肠系统之所以能独立地工作，原因就在于它有自己的司令部——人体第二大脑。第二大脑的主要机能是监控胃部活动及消化过程，观察食物特点、调节消化速度、加快或者放慢消化液分泌。十分有意思的是，像大脑一样，人体第二大脑也需要休息、沉浸于梦境。第二大脑在做梦时肠道会出现一些波动现象，如肌肉收缩。在精神紧张情况下，第二大脑会像大脑一样分泌出专门的荷尔蒙，其中有过量的血清素。人能体验到那种状态，即有时有一种“猫抓心”的感觉，在特别严重的情况下，如惊吓、胃部遭到刺激则会出现腹泻。所谓“吓得屁滚尿流”即指这种情况，俄罗斯人称之为“熊病”。
医学界曾有这样的术语，即神经胃，主要指胃对胃灼热、气管痉挛这样强烈刺激所产生的反应。倘若有进一步的不良刺激因素作用，那么胃将根据大脑指令分泌出会引起胃炎、胃溃疡的物质。相反，第二大脑的活动也会影响大脑的活动。比如，将消化不良的信号回送到大脑，从而引起恶心、头痛或者其他不舒服的感觉。人体有时对一些物质过敏就是第二大脑作用于大脑的结果。
科学家虽然已发现了第二大脑在生命活动中的作用，但目前还有许多现象等待进一步研究。科学家还没有弄清第二大脑在人的思维过程中到底发挥什么样的作用，以及低级动物体内是否也应存在第二大脑等问题。人们相信，总有一天，科学会让每个人真正认知生命。
为此，科学家发出呼吁：“爱护肠胃！爱护自己的第二大脑！”
第二章 太空探秘
古籍中的天文秘密
如果说近代以来发现的很多天文知识，早在很久以前古人就已经掌握了，你可能会不相信，但这有可能是事实。很久以前，西方人都根据基督教教义认为，地球是宇宙的中心，自己不转动，太阳和其他星星都围绕着地球公转。
在哥白尼之前，中世纪一位天文学家首先提出了地球围绕太阳旋转的观点，但他却说：“我是在读了古人的书之后，才有地球是运动的这种看法。”他到底读的是什么书呢？我们已经无法得知了，但如果真的有这本书，就说明古人比近代人更早发现地球围着太阳转。但是有人会怀疑其真实性，因为当时的科学家，为了逃避教会的迫害，经常把和教义有矛盾的重要发现，都假托成先人的观点。
而在几个世纪以前，东欧地区就有学者声称自己也见到过同样内容的古籍，里面说地球是一个圆形的球体。另外，犹太人的一部古书中也说到：人类所居住的大地，其实像球一样在旋转着。当某一地区是黑夜时，其他地区就是白昼。当有些人在迎接黎明时，有些人正笼罩在黑夜中。奇怪的是，犹太古书好像也在转述更远古的文献。不过，这一说法只能说明地球是在进行自转运动。
18世纪时，据说有一位作家在讲究古代文献时，得知火星有两颗卫星，于是将这一发现公之于众。但是直到一百多年后，天文学家才在火星的周围发现了两颗卫星，而且这两颗卫星运转的规律与周期，竟然与所谓的古文献中的描述几乎一样。
然而，这些记载于古文献中的知识是从哪里来的呢？知识的主人又到哪里去了呢？这到底是真的科学史实，还是无意中的巧合，甚或是后人的臆断与附会？
“固执”后的重大发现
开普勒在研究星球运动规律时，遭到了周围人的反对，但是由于他的“固执”，才使得自己的研究能够一如既往地坚持下去。
一天，在开普勒连续在书房里演算了几个月之后，他的夫人走进房间，看到那些画满大小圆圈的纸片，气得上去一把抓过，揉作一团，指着他的鼻子直嚷：“你每天晚上看星星，白天趴案头，我穷得只剩下最后一条裙子了，你还在梦想你的天体！”开普勒自己也觉得很对不住妻子，无可奈何地哀叹了一声，又接着继续研究自己的星球了。
一年之后，开普勒发现了火星的椭圆轨道，当时他真是高兴得如癫如狂，立即写信给他的恩师马斯特林。但是马斯特林对他这一新发现却置之不理，而欧洲其他有名的天文学家对他更是公开地嘲笑。这时开普勒想起了意大利的伽利略。在伽利略最困难的时候，开普勒曾写信支持他。但是，伽利略对他却反应很冷淡，甚至连信也不回一封，连他一再想要的一架伽利略新发明的望远镜也没有得到。
开普勒碰了这许多冷冰冰的钉子后，便闭门不出，一个人写起书来。过了些日子，一本记录着他的伟大发现的《新天文学》终于完稿了。这天，他将手稿装订好，放在案头，像打了一场胜仗一样高兴。虽然家境日趋贫寒，他还是连呼妻子备酒，要自我庆祝一番。
也就是因为开普勒拥有这种乐观的“固执”，才使得他在遭遇小女儿夭折、夫人去世、家破人亡、支持者倒台等一系列艰难事件时，能够始终保持自己对天体研究的信念。最终，经过16年的不懈努力，开普勒于1619年出版了《宇宙之和谐》，将自己发现的三条定律融合写入书中，奠定了自己在宇宙学中巍峨屹立的地位！
开普勒站在了第谷的肩膀上
1560年，天文学家预告8月21日将有日食发生。正在大学读书的丹麦人第谷对那些天文学家的神机妙算很是佩服，从此之后，他一直坚持不懈地进行天象观测和研究。1600年，第谷由于身体原因，再也不能爬起来工作了，因此急忙从德国招来一个青年继承他的事业，这个幸运的年轻人就是开普勒。
1601年，第谷老人身体彻底不行了。那天他费力地睁开眼睛，对守护在他身边的开普勒说：“我这一辈子没有别的企求，就是想观察记录一千颗星，但是现在看来已不可能了，我一共才记录了750颗。这些资料就全部留给你吧，你要将它编成一张星表，以供后人使用。为了感谢支持过我们的国王，这星表就以他的名字，尊敬的鲁道夫来命名吧。”
第谷让开普勒更凑近些：“不过你必须答应我一件事。你看，这一百多年来人们对天体运行以及天文现象的解释众说纷纭，各有体系。我知道你也有你的体系，这个我都不管。但是你在编制星表和著书时，必须按照我的体系来。”开普勒心中突然像被什么东西敲击了一下，但他还是含着眼泪答应了老人的请求。老人听见了他的承诺便溘然长逝。开普勒痛哭流涕，并暗暗发誓，一定要完成第谷生前的愿望。
在第谷工作的基础上，开普勒经过大量的计算，编制成《鲁道夫星表》，表中列出了1005颗恒星的位置。这个星表比当时的其他星表要精确得多，几乎没有改变地一直流传到今天。后来，开普勒经过长期坚持不懈的努力，终于提出了开普勒定律，使那杂乱的行星们，顿时在人们眼里显得井然有序起来。开普勒后来被人们誉为“天空的立法者”。
牛顿说，自己是站在巨人的肩膀上才获得了成功。开普勒同样也是这样。
哥白尼引发了天文学革命
在15世纪前，人们普遍认为地球是静止不动的，是世界的中心，而且这个学说早已成为基督教教义的支柱，哥白尼（1473～1543年）却发现，地球只是地月系的引力中心和轨道中心，并不是宇宙的中心。哥白尼建立起一个新的宇宙体系，说太阳居于宇宙的中心，太阳是静止不动的，而包括地球在内的所有天体都围绕太阳转动。
哥白尼用了将近40年的时间，去测算、校核、修订他的学说。但是，他迟迟不愿将自己的著作《天体运行论》公开出版，因为担心强大的教会势力会对他进行残酷打击。最后，哥白尼还是听从了朋友们的劝告，将他的手稿送去出版。当时，哥白尼已重病在身，于是委托一名教士代为办理出版工作。为了使这本书能安全发行，教士假造了一篇无署名的前言，说书中的理论不一定代表行星在空间的真正运动，不过是人为想出来的一种设计。在半个多世纪的时间里，这篇前言骗过了许多人。直到布鲁诺和伽利略公开宣传日心说，罗马教廷才开始注意这本书，并于1616年把它列为禁书。然而经过开普勒等人的工作，哥白尼的学说不断得到令人信服的证明。
1757年，罗马教廷取消了对哥白尼日心说的禁令。1759年哈雷彗星的出现以及1846年海王星的发现，使哥白尼的日心说经过300年的发展，从假说变成了被证实的学说。到1822年，各天主教大学已经可以自由讲授哥白尼和伽利略的理论——地球是绕太阳转动的！
哥白尼的学说，相对科学地阐明了天体运行的现象，并从根本上实现了天文学与宗教的脱离，使科学的发展从此得以大踏步前进。
布鲁诺被烧死
意大利人布鲁诺自幼好学，本来是个虔诚的天主教徒，一接触到哥白尼的《天体运行论》，便摒弃了宗教思想，只承认科学真理，并为之奋斗终生。而且，他大大丰富和发展了哥白尼学说，提出了宇宙无限的思想：宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的。在太阳系以外，有以无数计的天体世界。人类所看到的只是无限宇宙中极为渺小的一部分，地球只不过是无限宇宙中一粒小小的尘埃。布鲁诺指出，千千万万颗恒星都如同太阳那样巨大而炽热，它们的周围也有许多像我们地球这样的行星，行星周围又有许多卫星……
由于宣传这些在当时人们看来非常异端的天文知识，布鲁诺成了宗教的叛逆，不得不长期在欧洲各国逃亡。1592年初，布鲁诺落入了教会的圈套，被捕入狱。
在宗教裁判所里，教会向他许诺：“只要你公开宣布放弃日心说，就免你一死，并且给你足够的生活费安度晚年。”布鲁诺说：“你们不要白费力气了，我是不会为了讨好罗马教皇而说谎的。”此后，布鲁诺度过了长达八年的监禁生活，其间受尽折磨，并最终被判处火刑。
布鲁诺被绑在罗马鲜花广场中央的火刑柱上，到了这时，他仍然没有屈服。行刑前，布鲁诺庄严地宣布：“黑暗即将过去，黎明即将来临，真理终将战胜邪恶！”52岁的布鲁诺在熊熊烈火中英勇就义。
随着科学的发展，布鲁诺的学说被证明是正确的。到了1889年，罗马宗教法庭不得不亲自出马，为布鲁诺平反并恢复名誉。同年6月9日，在布鲁诺殉难的罗马鲜花广场上，人们竖立起他的铜像，以作为对这位为真理而斗争、宁死不屈的伟大科学家的永久纪念。
发现光速
对于现代天文学来说，光速是最为基础的测量单位。我们现在都知道，光速是有固定数值的，但光的速度是不是一个有限值，这在历史上曾是一个引起巨大争议的问题。1607年，伽利略第一次尝试测量光速。一天夜里，他和助手分别站在两个山头上，每人拿一盏灯，灯有开关。伽利略在某个时刻打开灯，并开始计时，助手看到灯光后马上打开自己的灯。当伽利略看到对方的灯光时，就停止计时。伽利略试图测出从他开灯到他看到助手开灯之间的时差，从而算出光速。但是因为光的传播速度实在太快，这个实验失败了。我们现在知道，光速很快，1/7秒能绕地球一周多，靠当时的条件，用伽利略的方法测光速，是难以实现的。于是，人们把测光速的场地移到了太空。
在伽利略去世后约30年，1676年，丹麦人罗麦指出光速是有限的。罗麦在对木星的观测中发现，卫星由于木星的遮掩造成的卫星食，周期有些不规则。它随着木星和地球之间距离的不同而变长或变短。罗麦认识到这是由于在长短不同的路程上，光线传播需要不同时间。
1862年，法国科学家傅科发明了旋转平面镜的测量方法，利用光线的反射，通过调整平面镜的速度，就能测算出光的速度。迈克尔逊继承了傅科的实验思想，改良了傅科的测量方法，通过旋转八面棱镜法，测得光速为299796千米/秒。
爱因斯坦说过，物体运动速度越接近光速，相对于别的物质来说，它的时间流逝得就越慢。一旦物质的运行速度等于光速，时间就会停止流逝。当然，理论上说，要是真的超过光速了，这个物质的时间就会出现倒流。但是现在，科学家还不能实现超光速。
伽利略受迫害
1597年，伽利略收到开普勒赠阅的《神秘的宇宙》一书，开始相信日心说，承认地球有公转和自转两种运动。1604年，天空出现超新星，亮光持续了18个月之久。伽利略便趁机在威尼斯作了几次科普演讲，宣传哥白尼的学说。由于讲得精彩动听，听众逐次增多，最后达千余人。1615年，一些教士集团控告伽利略违反基督教教义，教皇下达了“1616年禁令”，禁止伽利略以口头或文字的形式保持、传授或捍卫日心说，公开压制他。
1624年，伽利略第四次去罗马，试图说服一些大主教，但毫无效果。此后的6年间，他撰写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书。此书终于在1632年出版了，但是出版后6个月，罗马教廷便勒令停止出售，认为作者公然违背“1616年禁令”，问题严重，亟待审查。1633年初，年近七旬的伽利略在严刑威胁下被审讯了三次，但是他坚持不招供。
教会由于拿不到充足的证据说明伽利略是“异端犯”，只好把他判为“异端嫌疑犯”。判词中说：伽利略有重大异端嫌疑，应该被判处火刑。只有放弃错误和邪说，在我们面前，真心诚意地按照给你指定的方式，拒绝、诅咒、痛恨错误和邪说，我们才允许你免受火刑。伽利略为了免于被烧死，不得不当众诵读了悔过书。1633年的判决以后，伽利略永远失去了自由。
1642年，伽利略病逝。但是随着科学的不断发展，罗马教廷不得不先在1882年承认了哥白尼的日心说，又于1979年承认在300多年前迫害伽利略是个严重的错误。
梦中发现的哈雷彗星周期
1682年，英国天文学家哈雷正在进行南天观测，天空中突然出现了一颗巨大的彗星。
当人们都茫然失措、心中充满着无尽的恐惧时，哈雷却连夜对这个一生中差不多只能见到一次的怪物进行观察，获得了更直接更详细的观察资料。哈雷一直有一种直觉——他正在研究中的3颗彗星应该是同一颗，但找不到十分可信的证据。
在1684年春天的一个晚上，哈雷躺在床上思考着彗星的问题，不知不觉就睡着了。迷迷糊糊之中，哈雷突然看见那三颗彗星像三个小人一样蹦蹦跳跳地走到他的面前，一边走似乎还在一边哼着歌。快到眼前的时候，三个小人突然站住不动了，并且迅速排成一排，忽然又快速变成一个三角形。
哈雷醒来后，梦中的三个小人一直在脑海中盘旋，那个清晰的三角形，印象是那么深刻。于是，哈雷立刻把彗星出现的年份按三角形排列出来，顿时惊呼道：“我终于发现了，我发现彗星的规律了。”原来，三个年份1531，1607，1682分别间隔了76年和75年。为了证实梦中启发的规律，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。
1720年，哈雷正式公开宣布自己的发现：人们于1682年观测观察到的那颗大彗星，实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后，他还预言：这颗彗星将于1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。果然，1758年12月25日，圣诞之夜，哈雷彗星如期而至……
哈雷的预言震动了整个欧洲，哈雷梦中的奇遇更让科学界的人们一直津津乐道。
百年不遇的金星凌日
金星凌日的天象是十分罕见的，从1882年12月6日发生后，到2004年6月8日才再次出现，整个20世纪中没有发生过一次！所谓金星凌日，就是金星从地球与太阳之间经过，人们在地球上可见到一个小黑点徐徐穿过太阳表面。天文学中，往往把相隔时间最短的两次金星凌日现象分为一组，这两次凌日现象间隔8年，但两组之间的间隔却长达100多年。幸运的是，在2012年6月6日，我们将看到本世纪最后一次金星凌日！
1761年的凌日观测过程中，俄国著名学者罗蒙诺索夫将望远镜对准太阳，仔细观察了金星在日面的移动现象，见到金星进入和离开日面的时候，日面圆边都会抖动一下，由此他意识到这是金星存在大气的表现，断言金星四面被大气包围着。他因而成为了第一个发现金星上有大气存在的人，这也是人类首次知道其他行星也有大气存在。
同时，一位名叫勒让提的法国天文学家为了观测金星凌日，不远万里来到印度。6月5日，他在印度洋上的一艘船上进行了观测。由于风浪较大，船晃动得非常厉害，他得到的观测资料没有任何科学价值。勒让提没有灰心丧气，他知道8年后还可以看到下一次凌日，于是就耐心地等待。终于，1769年6月3日到来了，可就在金星走进日面前的十几分钟，突然天上下起了大雨，把勒让提浇得像个落汤鸡。等雨停了，凌日也已结束了。这意外的扑击使他心灰意冷，一度病倒在床，幸亏当地居民悉心照料，才使他逐渐好起来。1771年，当勒让提两手空空返回故土时，惊讶地发现亲属们已瓜分了他的财产，连科学院院士的位置也为他人补缺了。勒让提最后落了个一无所有的下场。
蟹状星云的发现
据中国历史记载，1054年7月，金牛座的天关星附近，出现了一次非同寻常的大爆发。这次大的星际空间爆发事件，留下了一大片形如巨蟹的发光的星云，即天文学界著名的蟹状星云。科学家后来知道，在未爆炸以前，那颗恒星（蟹状星云的前身）的亮度一度比太阳亮10倍。现在我们看到的蟹状星云，其实是这次爆炸的遗迹。
蟹状星云的名字得自于爱尔兰天文学家罗斯爵士。在1844年，罗斯爵士通过一架36英寸的望远镜，在金牛座的天关星附近发现这块外形像螃蟹的星云，所以把它叫做蟹状星云。随后科学家发现，蟹状星云的体积在不断扩大，其膨胀的速度高达1300千米/秒！蟹状星云始终发射着迷人的光彩。是什么天体在空中爆发，而产生了如此巨大的一片星云？它是从哪里获得的巨大的能量，近千年来持久不衰地发光，发出射电信号，发出X射线和Y射线？
1968年，科学家在该星云中找到了一颗中子星，并确信这颗中子星就是导致900多年前那场大爆发的恒星的“残骸”。根据空间轨道天文台的科学家估计，这是由于一个星球的能源耗尽，然后坍塌，再发生爆炸，产生超新星爆炸，最后变成了一颗中子星和一片星云。蟹状星云中央的中子星，被一团光亮的环包围着，这光环由高能量的粒子组成。科学家相信，蟹状星云的最高能量相当于四亿个太阳，在它周围50光年内的星球上，任何生命都会被这高能量消灭，幸而地球位于蟹状星云数千光年之外。
天文学家从这个星云中得出一个明确无误的启示：宇宙中可能产生我们怎么想象都不会过分的巨大爆发事件。
小人物发现海王星
19世纪40年代，科学家们通过计算得出，太阳系中还有一颗很大的行星没有被发现，而且这颗行星是一定存在的！全世界大多数天文学家都在为找出这个暗藏的行星绞尽脑汁。1846年9月23日，德国柏林天文台的老台长加勒收到一封从法国寄来的信，落款是一个陌生的名字：勒维烈。他拿出信来仔细一读，不觉大吃一惊：“尊敬的加勒台长：请您在9月23日晚上，将望远镜对准摩羯座6星之东约5度的地方，您就会发现一颗新星。它就是您日夜寻找的那颗未知行星。它小圆面直径约3角秒，并且以每天69角秒的速度后退……”
满头银发的加勒读完信后，不禁有点发愣。他心里又惊又喜，是谁这么大的口气，难道他已观察到这颗星了？不可能。这个不知名的小人物不可能有很好的观察设备，不可能有那么雄厚的技术力量，但是他又怎么敢预言得这样具体呢？
好不容易，加勒和助手们熬到天黑，便赶紧将望远镜对准那个星区，果然发现了一个亮点，和信中所说的位置几乎一样。他眼睛紧贴望远镜，一直看了一个小时，这颗星果然后退了大约3角秒。“哎呀！”这回加勒台长几乎跳了起来。那个陌生人竟预言得分毫不差！大海里的针终于捞到，加勒和助手们狂呼着拥抱在一起。几天后他们向全世界宣布：又一颗新行星被发现！它的名字叫海王星。
哥白尼的日心说创建300年来，一直是一种假说，即使其有百分之九十九的可靠性，然而毕竟是一种假说。而当勒维烈依据这个学说所提供的数据，不仅推算出一定还存在一个尚未知道的行星，并且还推算出了这个行星在太空中的位置的时候，哥白尼的学说就最终被证实了。
发现小行星
很多年以来，科学家们在研究太阳系里各个行星的轨道时，发现了一个有趣的现象：行星并不是随随便便散落在太空的，而是非常有规律地分布在太阳的周围。行星们似乎是在排队一样，彼此之间的距离都成一定的比例。
1766年，德国有一位中学教师提丢斯，发现当时已知的水星、金星、地球、火星、木星、和土星这6颗行星与太阳的平均距离有一定的规律，它们可以用有趣的数列来表示。如果把水星距太阳之间的平均距离看作是1个单位，那么金星与太阳之间的平均距离就是1＋3/4个单位，地球与太阳之间的平均距离是1＋6/4个单位；火星是1＋12/4；木星是1＋48/4；土星是1＋96/4。对这个数列，如果我们仔细地观察，就会发现，每项后面的数都是前项后面数的两倍，但是火星和木星之间，却是四倍！于是，科学家们推测，在火星和木星之间，肯定还有一颗行星存在着！
天文工作者对火星和木星之间进行了大量的观测，直到1801年1月1日，意大利的天文学家终于发现了这颗躲藏起来小行星！天文学家们在高兴之余，却仍然感到有点失望，因为这颗行星出奇地小，和其他的行星根本不能同日而语。一年之后，惊奇的事情发生了，德国人又发现了第二颗小行星。
随后，第三颗、第四颗小行星先后被发现……在整个19世纪，天文学家们共发现了400颗以上的小行星。而随着科学技术的发展，到目前为止，天文学家发现的小行星已经有2000个以上！原来，在火星和木星之间，存在着一个小行星数量众多的小行星带。
业余研究者发现天王星
英国天文学家赫歇尔，从小过着非常贫穷的生活，长大后一度以演奏音乐谋生，收入十分微薄，只能勉强糊口度日。
1774年的夏天，赫歇尔和他的弟弟妹妹一共三人，组成了家庭望远镜制作“工厂”。三个人劲头十足，分工合作，开始了自制望远镜的工作。赫歇尔在宫廷中的演奏结束后，一回到家，便马上换上工作服进行他的镜面磨制工作。他不分寒暑地磨制镜面，时常磨到饥肠辘辘也不肯停手，就让妹妹给他喂饭吃，疲倦了，就让妹妹在一旁为他朗读小说。他就是以这种努力不懈的精神，在贫困的生活中始终坚持磨制镜面。1776年5月1日，一架2米长的反射望远镜在他们三人的苦战中诞生了！
接下来便是第二步计划了，是要坚持天天进行天文观测。赫歇尔非常珍惜每一个可以进行观测的晴夜，常常是整夜地观测，到了第二天，还得拖着疲惫的身体到宫廷去演奏，以便换来日常生活费用。晚上不管回来多晚，只要天气晴好，他总是要打开望远镜，继续进行观测。妹妹始终跟在哥哥身边做观测记录，白天则进行整理归算。弟弟在哥哥指点下继续做磨制更大镜面的准备工作。就在他们进行巡天观测的第五个年头，一颗从来没有被人们发现过的新星出现在赫歇尔的望远镜里。
这颗新星就是后来人们非常熟悉的天王星。但在当时，人们却一直认为，土星就是太阳系的边界，金木水火土，外加地球，就是太阳系六大行星的全部！因此，天王星的发现在当时轰动了全世界，而人们却始终难以相信，这个巨大的发现，是一个没有受过正规教育的，不是以天文研究为正当职业的业余研究者发现的。
钟摆揭示了地球自转
1851年的一天，法国巴黎万神庙的圆顶上，吊着一根长60余米的金属丝，金属丝下方悬挂着一个27千克重、直径约30厘米的铁球。这个人们从来没有见过的超级大摆，在广场上悠然自得地摆动着，吸引了路过的人们驻足观看。
傅科，这个大钟摆的制作人，指挥5个人按照固定的位置站好，这5个人围成一个弧形，从摆球的最左边一直排到摆球的最右边。时间一分一秒地流逝，人们失去了耐心，人群中出现了少许骚动。就在这时，奇迹出现了。
一个站在最右边的人突然发现，原来就停在自己面前的钟摆已经很久没有晃到这儿来了。于是，他尖叫了起来：“这个钟摆有魔法啊！”人们一听，顿时蜂拥围在他的身旁，听他讲述他的发现。这个人兴奋地结结巴巴讲完，有些人立刻附和道：“的确是这样的啊，一开始那个大球还在我的眼前晃来晃去的呢，不过到了刚才，那个球就只能晃到我的身边而已了。”而有的人则半信半疑地盯着钟摆，想看看到底是不是有人在暗中操纵着“魔法”。
就在这时，傅科让大家走近钟摆，人们这才发现，摆的下端是一个尖头，正好从地板上掠过。由于事先在教堂地板上已经洒过一些沙子，摆的尖头就在沙子上划出了清晰的痕迹。从沙子上的痕迹可以看出，摆尖划出的记号在不断地改变方向。它扭转的方向和速率正巧符合巴黎的纬度，和该纬度呈非常严谨的函数关系。
傅科摆为什么能够演示出地球自转呢？简单地说，因为惯性。当地球开始转动的时候，因为地球是向东转动，而摆的惯性却始终是保持原来南北的摆动方向，这就产生了摆向西偏转的现象。可能很多人都玩过摆，却没有想到里面藏着这么一个天体运动的秘密。
星系的发现
17世纪，望远镜发明了，让人们可以看清更遥远的物体。用望远镜来观测天空，人们又陆续观测到一些云雾状的天体，开始以为它们都是气体云，而且和恒星一样是银河系内的天体，所以称之为星云。到了18世纪，德国的天文学家康德等人猜测这些所谓星云应该是和银河系一样由恒星组成的天体系统，只是因为距离太远而分辨不出一颗颗的恒星来。如果把宇宙看作一个浩瀚的海洋，这些天体系统就犹如海中的岛屿，因而被形象地称为“宇宙岛”。
随着望远镜越造越大，人们可以看到这些星云的更细微处。正如康德他们所猜测的那样，星云在望远镜中分离成了一颗颗暗弱的星星。但是问题并没有完全解决，那就是，它们是银河系内的恒星集团，还是银河系之外的天体系统呢？
受望远镜技术的限制，人们一真没有办法明确得出结论。后来，天文学家发现了造父变星。它是一种特殊的星体，它的亮度随时间呈周期性变化。而且，造父变星的亮度越大，它的亮度变化周期也就越长，也即光变周期越大。因此，通过这个亮度和光变周期的关系，天文学家发现了测量星系距离的方法。
1924年，美国的天文学家哈勃在仙女座星云中发现了造父变星，推算出了它的距离，并计算出它是银河系之外的天体系统，并称之为河外星系。到这时，星系才算真正发现了。
从这一系列故事中，我们能够看出，许多发现都是一步一步逐渐得出结果的，而且可能在过程中会出现很多错误或者偏差，肯定会出现当时人们没有办法解决的问题。所以，这不仅说明天文学家们以后探索宇宙的过程将充满艰辛，同时也说明问题终究会有解决的一天。
脚夫发现了银河系的中心
现在，我们已经知道，太阳不是银河系的中心。但是，人们不知道的是，第一次明确提出科学依据，论证这个观点的，竟然是一名脚夫！沙普利原是美国南方山里面的一名脚夫。由于纽约天文台搬到了沙普利的家乡，工作人员便长期包下沙普利的骡子，进行搬运工作。几年过去了，新的天文台建好了，沙普利也就留在天文台工作了。
一天，沙普利正在整理他拍的星空照片，突然，一个想法闯进了他的脑海。沙普利想，如果所有的星星都是同样亮的，那么我们看到的星星亮度的不同，就可以代表它和我们之间的距离不同。星星其实都是一样亮的吗？当然不是。但幸运的是，星星数目巨大，所以从整体上说，星星是差不多亮的。基于这个想法，沙普利通过长期的观测，终于在1915年创立了造父视差法。根据这个方法，他测定了银河系内近百个球状星团的距离。1917年，沙普利用威尔逊山天文台2.5米望远镜，研究当时已知的100个左右球状星团。他统计出，其中三分之一在人马座内，90%以上位于以人马座为中心的半个天球上。于是他提出，各球状星团组成了银河系这个庞大的天体系统。这个系统的中心在人马座方向，太阳离这个中心约5万光年，所以太阳并不是银河系的中心。这一见解破除了把太阳看成银河系中心的传统观念，为建立银河系的正确图像跨出了革命性的一步。
从此，天文学家根据沙普利的研究成果，得出推论：银河系的中心有一个黑洞。因为在这个中心附近，我们可以观测到强烈的X射线辐射，而且红外辐射也特别强。一般来说，当物质高速旋转接近黑洞，即将被黑洞吞掉的时候，由于它运动的速度非常快，所以会辐射出强烈的X射线。
车轮转动与银河系自转
自行车的轮子在转动时，轮胎上的每个点的相对位置是始终不变的。但是，这和银河系又有什么关系呢？银河系难道也像车轮一样，是以这种方式运行的么？难道除了车轮的这种运行方式外，就没有其他的运行方式了么？
当然不是。太阳系内每个太阳以外的天体绕太阳所作的转动，就不是和转盘一样的形式，离太阳越远，转动周期越长。离太阳较远的冥王星转动一周约需248年，在这么长的时间里，离太阳最近的水星已转了近1000圈了！这种转动方式叫做开普勒转动。
科学家们判断，如果银河系是像转盘一样转动的，那么银河中的各个天体彼此的相对位置是不会变的，于是我们就看不出其他恒星绕银心的转动：如果银河系作开普勒式转动，那么恒星之间就应有相对运动，根据离银心位置的不同，转动的圈数也就各不相同了。
1926年，瑞典的林达布拉德通过观察，证明了银河系在绕人马座方向的银心普遍自转，表明了像转盘一样的转动方式，在银河系还是存在的。1927年，荷兰的奥耳特综合分析各种观测资料，得出银河系核球部分是刚体式的自转。也就是说，核球部分的转动方式和我们日常见到的车轮、轴承是一样的！但并不是说银河系的所有部分都是这么运行的，核球以外就是开普勒转动。根据这种转动方式的规律，科学家们测出太阳绕银心转一圈约需2.5亿年。
究竟科学家们在观察判断的时候，有没有受到车轮的启发？现在已经没有人能够说清楚了。但是，从银河系核球部分的转动方式，我们能够判断，其实宇宙运行的很多奥秘，在我们的身边就能够发现。
科幻作家发现了静止轨道
1945年5月，英国科幻作家克拉克在《无线电世界》杂志第10期发表文章，首次揭示了人类使用卫星进行通信的可能性。克拉克建议，利用一个位于与地球转速一样的轨道上的人造空间站，进行全球通信。
克拉克提出，在地球上空的一条特殊轨道上，等距离地部署3颗卫星，就可以组成全球通信网。他还提出，可以利用卫星，同时向几个地区转播节目。克拉克设想的依据是，他发现离地球35860千米的高空，有一个可使人造物体保持静止不动的地方，也就是说他找到了一条可使卫星相对于地球保持静止不动的特殊轨道，这条轨道现在被称作“静止轨道”或“克拉克轨道”。而这条轨道，其实是一个静止卫星的运行轨道。
静止卫星位于地球赤道的上空，环绕地球一周的时间为23小时56分4秒，与地球自转一周的时间恰好相等。从地面上看去，它好像“挂”在空中一样一动不动，所以又称为“定点卫星”。由于“定点”和“静止”，地面站的天线就不必跟踪它而整天摇头摆尾了。
克拉克提出，在地球的静止轨道上，间隔120°均匀放置3颗同样的卫星，每一颗同步卫星的信号，覆盖面积为1.7亿平方千米，约为地球表面的三分之一。覆盖面积大，意味着通信距离远。在覆盖区内，无论是地面还是天空，也无论是海上还是山谷，都能够进行通信。如果在地球同步轨道上均匀布置三至四颗通信卫星，便可实现除南、北两极之外的全球通信了。
现在，地球静止轨道上有着数百颗卫星，它们中至少有一百多颗正在忙碌地工作着。电报、电话、广播和因特网，均可通过，地球静止轨道卫星传播。这一切成就，都要归功于克拉克的伟大建议！
发现中子星
1967年8月的一天，剑桥射电天文台，专门负责检查设备的贝尔小姐发现了一个十分奇异的射电信号：它与以前天文学家所了解的由太阳大气所引发的信号根本不同，它的脉冲短促，按当时的记录速度，很难辨别它的周期。贝尔小姐立刻向负责人汇报了这个发现。研究所的所有专家们开会讨论，这会是什么信号呢？
绝大多数的专家判断，这或许是地面上电气设备的干扰信号吧！但无论如何，当时的负责人还是决定加强监测，并调快了自记纸张的运行速度，希望弄清这个奇异的射电信号的周期。到9月份，一切都准备就绪时，神秘的射电信号却失踪了。
1967年11月，该射电望远镜再次收到了来自太空的射电信号。当贝尔小姐将第一份高速记录纸带送给负责人海威斯先生过目时，海威斯先生竟惊异得目瞪口呆：神秘的信号源发来的是间隔约1.33秒的短周期脉冲无线电波。科学家更加惊奇地发现，这些无线电波的间隔非常一致，精度不低于百万分之一秒，是一座相当准确的天文“时钟”。这说明，它很有可能是外星的智慧生物发出的联络信号！
消息很快传遍了整个世界，全世界绝大多数天文学家都处于一种紧张、亢奋的状态之中。随着各国天文学家的共同努力，迅速排除了是智慧生物的联络信号的可能性。此后的研究证实了，这些无线电信号来自理论天文学家预言过的，过去未发现的中子星。中子星的磁场强度可以达到普通恒星磁场强度的100亿倍。极高的密度，难以想象的飞快自转，超乎寻常的磁场强度，是中子星的基本特点，也是它能发射奇异射电信号的主要因素。
中子星的发现，大大开拓了人们的宇宙视野。
发现星系冕
宇宙中存在着一种“帽子”，它环绕在星系之外，质量巨大，但用一般的方法却看不见，这就是星系之帽——星系冕。
既然看不见，又是怎样发现的呢？1974年初，苏联的天文学家对100多个星系的运动速度进行分析。因为速度变化范围和质量有关，所以，天文学家发现了在星系外面，还有一个巨大的质量层。随后，美国天文学家也证实了苏联人的这一发现。他们同时证实，星系冕的个头非常巨大。星系的质量和光度越大，它的冕的质量也越大。银河12系的冕，质量约是太阳质量的10万倍，而巨椭圆星系的冕质量，比这还要大10～30倍。
在星系冕附近，星际湍流的物质密度非常低，而其直径却大得惊人，本来咆哮的物质波涛变得极其平缓。其中，恒星与行星的碎片也相隔遥远，有些甚至互相环绕运动，组成了一个个天体系统。
星系冕的发现使我们对宇宙物质形态有了新的认识：星系或恒星，只是宇宙物质的一小部分。而绝大多数的宇宙物质，可能是不可见的。同时，星系冕的发现，使宇宙物质的平均密度比原来的估算有所增加，这对宇宙学的发展研究是很重要的。根据星系冕的某些特征，有科学家提出，银河系其实镶嵌在硕大无比的星系冕——银冕之中，并且从理论上证明了银冕的存在。
星系冕的发现同时也说明了，并不是所有的天文探索，都是通过观察才能够得到的。像星系冕这样具有重要作用，人们无法看到的事物，却是依靠人们的计算，依靠人们的科学推断才发现的！因此，无论是在天文的观测中，还是在日常的生活中，除了依靠眼睛来观察事物外，我们还要依靠自己的智慧来理解、判断事物！
陀螺给火箭带来的启示
1926年3月，美国物理学家戈达德作了火箭发射的一次试验，但由于没有控制设备，火箭不能按预定的方向飞行。这不仅困扰着戈达德，同样也困扰着当时所有研究空间物理的科学家们。
这个问题该如何解决呢？戈达德每天都在考虑这样的问题。1928年，戈达德漫步在老家农庄的小路上，忽然看到有三四个小孩正在一起玩游戏。
戈达德走近了一看，原来孩子们正在玩陀螺。陀螺呼呼地转着，一个男孩正挥舞着手中的鞭子，一看到陀螺快倒了，就猛地抽一鞭子，抽完之后又紧接着加两鞭子，这样陀螺就转得更欢，立得越稳了。在旁边观看的其他孩子也随着鞭子的声音不时地发出喝彩的欢呼。戈达德似乎也回到了自己的童年时代，找到了自己小时候玩陀螺的感觉：不停地抽打，陀螺呼呼呼地转着，只要打得及时打得有效，陀螺就永远不会倒。
想到这儿，戈达德心中猛然一震：火箭能不能像陀螺那样，不时地增加一个类似于抽打的力，让它保证始终拥有固定的方向呢？他似乎看到了胜利在向他招手，火箭就在自己的面前嗖地一下呼啸而出，向天空中直射而去。
不久，戈达德发明了燃气舵，它的功用有如飞机的方向舵，利用燃气流的作用使其偏转，从而达到改变火箭方向的目的。1932年，戈达德将燃气舵运用到火箭上，并进行了第一次试验飞行，火箭从此能够按照预定的方向飞行了。1935年，戈达德制造的火箭的速度超过音速，射程达到70千米。一个小小的陀螺的运动原理，就这样十分神奇地运用到了火箭发射上面——研制出了世界上第一个真正符合太空探索需求的火箭。
液体燃料火箭的出现
火箭专家戈达德说：“当仰望东方的天空时，我突然想，要是我们能够做个飞行器飞向火星，那该有多好！我幻想着有这么个小玩意可以从地上腾空而起，飞向蓝天。从那时起，我像变了个人，定下了人生的奋斗目标。”在1914至1916年期间，戈达德用一般火药和无烟火药制成许多小型固体火箭发动机，以便对火箭理论进行实验性研究。通过大量实验，他发现要使火箭达到宇宙航行所需的能量和速度，只有采用以液氧、液氢为燃料的火箭发动机才能取得成功。
1926年3月16日，大雪覆盖了整个原野，戈达德和助手一清早就来到美国马萨诸塞州郊外的农场。戈达德把一枚长3.04米、重5.5千克的小型液体燃料火箭，安装到发射架上。他和助手特别仔细地检查了火箭顶端长0.6米的火箭发动机，又依次检查了发射架下部的两个液氧和煤油贮存箱，还有燃料阀门和输送管道。当准备工作全部就绪后，下午2时30分，正式点火发射。一声巨响，火箭发动机尾部喷射出熊熊火焰，火箭离开发射架向空中飞去。火箭飞行了2.5秒，上升高度为12米，坠落后离发射架56.12米。世界上第一枚液体燃料火箭就这样发射成功了。
1931年，戈达德采用与现代火箭相仿的程序发射方法，发射出的火箭高610米，飞行距离300米，速度达每小时800千米。1935年，火箭高度冲破了20千米，时速超过1193千米，首次实现了人造飞行器的超音速飞行。
戈达德有句名言：“昨天的梦想就是今天的希望、明天的现实。”正是戈达德的科学研究，才使我们今天有机会实现许多飞天的梦想！
多级火箭的发明
多级火箭是由单级火箭组合而成的，每一级是一个独立的火箭系统。火箭在飞行中，随着燃料的消耗，将一级一级地加速，同时又会一级一级地把燃料消耗完。待某级燃料燃尽时，火箭就脱去该级外壳，这样就可以减轻在继续飞行途中的重量……经过一级一级脱落，火箭速度越来越快，这样就能够逐渐冲出地球的大气层，到达太空中。现在发射的宇宙飞船、人造卫星和航天飞机，就是用多级火箭带到空中去的。
20世纪50年代，科罗廖夫负责进行苏联的洲际弹道导弹发射试验。在发射前的规划设计时，他遇到了一个大难题：单级火箭的推动力太小，无法实现远程导弹的飞行。于是，他登门拜访了“宇航之父”齐奥尔科夫斯基，向他请教这个问题。听完科罗廖夫的问题，齐奥尔科夫斯基陷入了沉思：单级火箭推力太小，那么双级、多级火箭呢？“双级、多级火箭？”科罗廖夫觉得不可思议。“对！就像火车一样，一列火车可以有10节车厢，也可以有15节车厢，主要看坐火车的人数有多少。这火箭，是不是也可以来个像列车一样的设计呢？”齐奥尔科夫斯基说。科罗廖夫顿时豁然开朗，他根据齐奥尔科夫斯基的“火箭列车”设想，开始设计具有超大推力的运载火箭。
终于，导弹试验开始了。在哈萨克大草原的卫星发射基地上，矗立着一枚巨大的两级火箭。发射的时刻终于到来了，科罗廖夫缓缓稳步向前，亲手点燃了导火线，然后迅速撤入掩蔽部。四周一片寂静，唯有导火线“哧哧”燃烧的声音，人们紧张得连大气也不敢喘。5、4、3、2、1！“轰”的一声巨响，在耀如白昼的火光中，火箭冲天而起。多级运载火箭发射成功了！
因飞行事故而出现的宇航服
1959年7月，海军少尉威廉驾驶的歼击机突然失灵，他被抛到1.5万米的高空。他突然感到来自全身的痛苦：腹部膨胀，耳膜撕裂，身体几乎散了架，气泡从躯体冒出，血从眼、耳、鼻和口中涌出。在头脑还清醒的时候，威廉打开了降落伞，最终回到了地面。于是人们知道了，当一个人在高空，却没有特殊装备的保护，这是很危险的。
科学家们开始研究可提供特殊保护的服装，宇航服就是这个研究的最重要成果之一。如果正常人在太空中，而没有宇航服的保护，那么他将活不到一分钟。首先，太空中没有空气，人无法呼吸，一般人在一分钟内几乎肯定会因缺氧致死。而且，太空中极其干燥，不穿宇航服的话，人体就会立即风干。再加上，太空中气温一般都在－30℃左右，不穿宇航服的话，人即使不被风干也会被冻死。另外，太空中四面八方的风，以及没有重力没有引力的环境，也会导致人的直接死亡。因为在太空中，人处于失重状态，在这种情况下，人体是无法将血液输送到下肢的，所以宇航服也必须解决这个问题。
早期的宇航服非常笨拙，人在里面几乎动弹不得。后来，一位名叫科利的设计师，在花园里观察到一种特殊的虫子后，这一切才发生了变化。这个滑稽的肥肥大大的虫子有一个外壳，它由许多单个的节连接而成，虫子由此具有很高的灵活性。于是在不久以后，灵活的宇航服问世了。与过去的太空服相比，它分节的胳膊和腿，大大地减少了对宇航员的束缚，并能够提供氧气，抵御外界的伤害。
现在，宇航服经过不断地改进，不仅能够保护宇航员，而且能够使得宇航员着装后显得十分潇洒。
曲折艰难的水星计划
水星计划是一项载人宇宙飞船发射和回收的计划，美国希望将一艘能够乘坐一名宇航员的水星号飞船发射到太空中，检验宇航员在空间的活动能力，最后像飞机一样，把宇航员安全地载回地球。这个计划的实施过程十分艰难。1960年7月29日的第一次试验，飞船就在爆炸声中一下子粉身碎骨。后来，又经过了几次失败经历，水星号飞船的发射和回收终于取得了成功。
不久，一只黑猩猩登上了水星2号飞上了蓝天，并安全地降落在预定的海面上。水星计划取得了初步的成果。
1962年初，第一次载人轨道飞行的实验要付诸实施了。然而，发射的准备工作一开始就进行得不顺利，光是发射的时间前后就变更了10次，这对宇航员的心理素质无疑是一种强烈的考验。2月20日，“水星”火箭总算冲向了太空，准确地将飞船送入了固定的轨道。忽然，宇航员发现飞船出现了向西甩动的现象，虽然能很快地自动纠正，但每次纠正都要消耗大量的燃料。宇航员很快判断出是驾驶器发生了故障，没有办法，只得改由人力操纵飞行。随即，控制中心的测航仪器忽然发出了警报，飞船的隔热层变成半开状态，如果隔热层在进入大气层之前全部脱落，那么飞船和空气间的巨大摩擦所产生的高温，就会把整个飞船熔化掉。这一不幸的消息，使得地面控制中心的工作人员焦急万分，他们立即投入到紧张的研究之中。终于，地面专家们提出了完善的解决方案，飞船安全地回到地球的怀抱。
当宇航员被人们从船舱里救护出来时，在场的人们一下子狂欢起来，欢呼之声响彻云霄。至此，水星计划画上了一个完美的句号。
俄罗斯人的太空镜
很久以来，俄罗斯人就认为，如果能充分利用太阳光，把这个廉价的能源反射到冬天黑夜过长的西伯利亚地区，为那儿的城市照明，那该是一件多么美好的事情啊。但是要实现这一梦想，需要一个巨大的太空镜，但根据目前情况，实现这一梦想并不容易。1993年2月，俄罗斯的科学家将一个直径25米的巨型反光镜，运送到太空船上，镜子的重量不超过9磅（约合4千克），表面镀上了特殊的材料，这样可以充分发挥太阳光线的作用。科学家打算，在冬天的时候，将反光镜张开，那样就可以照亮直径5～7千米的地区。假如试验成功，反射的阳光将会相当于十几个满月的亮度，以后还可以运送更大、更多的反光镜到太空。
当月4日，俄罗斯宇航员成功地进行了实验，用太空镜将阳光反射到了地球的部分地区。凌晨3时45分，携带太空镜的宇宙飞船开始运行，当飞船飞到350千米的高空后，太空镜被固定在飞船的顶部。在控制器的作用下，太空镜慢慢打开，形成了直径为20米的反光圆盘。宇宙飞船围绕地球飞行，太空镜也就将太阳光反射到欧洲部分地区，当时这些城市正处在黑夜中。此次实验的成功，是对太空能源利用的新突破，人们对太空的认识加深了一层。
后来，美国的一名学生设想出一个“超级镜子”。按照其构想，宇航员将在火星轨道上设置300个用反光材料制成的气球，每个气球直径都长达150米，它们挨个排列在一起，从而形成一面“超级镜子”。它可以把太阳光反射到火星，在接受到太阳光的1平方千米左右的区域，气温将上升到20℃。现在，这个设想正在试验中。
多国合作创建国际空间站
1971年4月19日，苏联发射了礼炮1号空间站，标志着人类载人空间站时代的到来。
20世纪80年代，航天飞机首次飞行成功，它可完成空间站的建造、物品补给、人员及产品的往返等任务，又可完成像各类航天器的发射、捕获和处理等多项轨道任务，说明建立永久性空间站的时机已经成熟。1984年1月24日，美国总统里根发表国情咨文，批准了宇航局在10年内建成一个永久性载人空间站的计划。规划的空间站耗资在75亿到90亿美元之间，如果从1984年开始建造，可望在1991年发射。计划该空间站建在480千米高度的地球轨道上，每次由6～8名男女轮换值班。
美国的设想得到了日本、加拿大和欧洲空间局的热烈响应。1994年3月，美、俄、日、加和欧洲空间局的代表，正式通过了建造宇宙空间站计划方案的决定。这个计划，分三个阶段共10年时间来完成。第一阶段从1994年开始。美国宇航员将在和平号空间站进行长期适应能力的训练。俄国将为和平号扩容，使美国可进行大规模的空间科学实验。
第二阶段从1997年开始。俄国将发射一个与和平号核心舱类似的大型舱体，作为联合空间站的基础，然后再发射载人飞船，与核心舱共同构成一个过渡性的空间站。
第三阶段从1998年开始到2004年结束。这期间要将美国的居住舱、欧洲空间局和日本的实验舱及加拿大的遥控机械臂送上轨道，最终完成空间站组装。
现在，空间站已经投入使用。这种永久性空间站，除进行对地观测、天文观测、微重力材料加工和生命科学研究外，还将为未来建立月球基地和载人火星飞行架起空间桥梁。
在空间站做实验
1996年的时候，在和平号空间站上，研究人员拥有自己单独的实验室，可以独立做实验。而且如果一项实验做腻了，还可以换另一项。当时，实验的目的只有一个：观察太空环境下的实验及结果，与地面环境下的实验及结果有何不同。
第一项实验是观察鹌鹑蛋在太空状态下的孵化情况。研究人员把30只鹌鹑蛋放入一个孵化器，16天后，每天拿出一只鹌鹑蛋，将其放入特殊的溶液中，以阻止其继续孵化。这些被固定在不同孵化阶段的鹌鹑蛋，随后搭乘货舱返回地面，接受进一步研究。根据地面研究人员的实验，鹌鹑蛋不能正常孵化的比率为13%，足足是地面的4倍多。研究人员认为，和平号上的辐射相当于一个人每天接受8次X光照射，虽然不会伤害宇航员的健康，但对鹌鹑蛋有影响。
试验时间最长的是在温室内种小麦，观察小麦的生长和成熟情况。由于小麦可以为长期太空飞行提供氧气和食物，因此实验的意义非常重大。而之所以选择小麦，更因为它的生长周期较短，便于观察。研究人员把小麦种在特殊的土壤中，湿度、温度和光照都由电脑系统控制。按照计划，研究人员定期给小麦拍照，在不同阶段“收割”部分小麦的禾苗，并把这些禾苗存放在抑制生长的固定剂中。大约40天后，终于出现了麦穗，不久就收获了成熟的小麦。后来小麦被送回地面，科学家研究了这些小麦，却意外发现麦穗中一颗麦粒都没有。他们猜测，空间站的空气可能污染了小麦，造成小麦未能结出麦粒。不过，在和平号空间站上试种油菜籽的试验，倒是获得了丰收。
精神疲惫造成和平号事故重重
据统计，到完成太空使命前，和平号空间站上共发生过近2000处故障，而这些故障，有很多都是发生在1997年。美国一位太空工程师说，1997年和平号发生的一系列事故，很多都是因宇航员“精神疲惫”引起的。
1997年2月24日，和平号空间站上的航天员正在紧张地工作，突然，从“量子－1”号舱方向传来一声爆炸声，他们慌忙停下了自己的工作，奔出察看。只见舱内浓烟弥漫，氧发生器正在着火，他们竭力扑灭了火焰，但是烟雾仍然扩散到了整个空间站。由于和平号空间站上的保护措施完备，航天员处理及时，使这次火灾危险降到最小。但是，事后探查事故原因时，发现仅仅是因为一个宇航员错关电闸，而导致了生氧装置起火，这一“失误”几乎导致站上宇航员集体弃船逃生。
同年6月25日，俄“进步”型货运飞船与和平号在执行人工对接程序时，因为操作失误，刺破了一个实验舱，并导致空间站外壳损伤，造成和平号内舱起火，气压降低。两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员走出内舱，以太空漫步的方式修复了创伤。两天后，同样因为操作失误，空间站上一台计算机被毁。
1997年7月，俄罗斯宇航员拉祖特金在身心疲惫的情况下操作失误，把一根电线过早拔掉，使得主控计算机失灵，空间站失去能量，漂浮在太空。
1997年10月，美国宇航员对和平号空间站进行环绕观察飞行时，发现隔热保护层上有两个泄漏点，还好并不影响和平号的安全。
这些事故的发生，使得宇航局不得不面对宇航员的“精神疲惫”状况，开始对宇航员的心理健康予以关注。
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