在牛顿之前，人们普遍认为天上物体的运动规律和地上物体的运动规律是不同的，一个做圆运动，一个做直线运动。但是牛顿证明，不论天上还是地上的物体，都要遵循惯性定律、质点运动定律和作用与反作用定律，即所谓的“牛顿三定律”运动。他还明确指出，推动行星绕日运动的是天体之间存在的万有引力。运用牛顿三定律和万有引力定律，不仅计算出了行星围绕太阳的运动，卫星围绕行星的运动，还说明了地面上物体的降落运动和抛射运动，以及海洋潮汐发生的原理，并能确定彗星的轨道和运转周期。牛顿还最早提出了发射人造卫星的设想。这些空前的成就标志着牛顿已经成功地建立了近代力学和天文学。
牛顿在数学上的最大功绩，是和莱布尼兹同时发明了微积分，并且把微积分和力学结合起来，用微分方程的形式来表示运动物体受力和所产生的加速度之间的原因一结果关系，使长期以来非常神秘的运动过程一下子变得清楚明白，计算结果和实际情况分毫不差。
牛顿对于光的本性的发现也震动了世界。他利用一只玻璃三棱镜证明了白色光线实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色光线具有不同的折射率，所以形成了雨后美丽的彩虹。牛顿还提出了光是高速前进的粒子流的学说，引起科学界热烈的讨论。
牛顿多方面的贡献对三百多年来自然科学的发展起了重要的作用，他写下了世界历史极其辉煌的一页。但他总是谦逊地说，我的成就是因为我站在“巨人肩膀上”的结果。
（8）近代化学之父——拉瓦锡法国化学家拉瓦锡（1743—1794）因为提出了燃烧是氧化-还原反应的正确理论，把化学从当时燃素说的一片迷茫中拯救出来，把化学从死胡同里引到了正确的轨道，被誉为近代化学之父。
在拉瓦锡那个时代，人们认为物质燃烧是由于含有燃素。拉瓦锡不迷信权威，只相信试验的结果。他收集到磷燃烧时冒出的全部白烟，称出了它们的重量，证明烟重于原来的磷，他认为这是磷与空气化合了。他又将装有磷的盘子放在浮于水面的软木架上，点燃磷后，迅速用玻璃罩把它罩上，罩内充满了白色浓烟。火熄灭了，水位上升五分之一，这说明罩内五分之一的空气与磷化合了。他还用硫做了同样的试验，得出了相同的结论。于是，他推翻了燃素理论，并把支持燃烧的气体叫做氧气。
拉瓦锡在做燃烧试验时，发现金属在密封的玻璃器皿里燃烧时，尽管形成的金属灰重于最初使用的金属，但密闭器皿的重量在加热前后没有改变。这些实验研究成果，为确立质量技师守恒定律作出了重要贡献。
当时人们把氢气叫做“可燃空气”，但对它燃烧的生成物并不清楚。拉瓦锡经过多次试验，证明了氢气燃烧后生成水，水分解又可生成氢气和氧气。他把整个试验放在一个大分析天平上反复进行，发现它们的总重量在反应前后是不变的，这证明质量守恒定律是普遍规律。
正当这位素有刻苦精神的拉瓦锡全力以赴投身到科学研究工作时，灾难降临到他的头上。他被诬入狱，于1794年5月8日被送上断头台。拉瓦锡就这样被冤死了。法国处死了自己的伟大儿子，世界失去了一位最杰出的科学家。著名数学家拉格朗日感慨地说：“砍掉他的脑袋只需要一刹那，可是，也许要等一个世纪，才能再出现像他这样的一个脑袋。”（9）提出科学原子论的道尔顿尽管古代早就有人认为组成万物最小的微粒是原子，但在当时只是一种天才的猜测，真正用事实证明这种观点的是英国人道尔顿（1766—1844）。
道尔顿是纺织工人的儿子。由于家庭贫困，他只读了几年小学，没有受过高等教育，是位自学成才的化学家、物理学家。他从15岁左右起从事教育工作，直到逝世，是位受人爱戴、尊敬的老师。他在担任初中物理教员期间，开始对自然界进行观察研究，特别是每天详细记录气候变化竟坚持56年之久，直到逝世前几小时，还记下了最后一次观测结果。他的全部观测记录超过20多万条目。27岁时出版了《气象观测与研究》一书。书中描绘了气压计、温度计、湿度计等仪器装置，巧妙地分析了降雨和云的形成过程、水蒸发过程、大气层降水量的分布等现象，深受读者喜爱。后来他把注意力转到气体成分、性质等的研究。经过一系列的实验，1801年他总结出关于混合气体压强与各组分气体压强关系的气体分压定律。
在化学方面道尔顿提出了定量的概念，总结出质量守恒定律、定比定律和化合量（当量）定律。在些基础上，1803年又发现了化合物的倍比定律，提出了元素的相对原子量，并制成最早的原子量表。
道尔顿最伟大的贡献是创立了科学的原子学说。原子观念虽然很早就提出来了，但只有当道尔顿找到了大量定量实验证据，并明确提出原子量概念的时候，原子才上升为科学的而不是猜想的组成万物的微粒。道尔顿认为，一切元素都是由微小的、具有相同的原子量的不可分割的粒子（原子）所组成……。这一科学的原子学说，为近代化学和原子物理学奠定了基础，是科学史上一项划时代的成就。为此，英国政府于1826年将英国皇家学会的第一枚金质奖章授予了道尔顿。
（10）电磁场理论的奠基者——法拉第几千年前，人类就发现了电现象和磁现象，但一直把它们看作互不相干的两回事。英国实验大师法拉第（1791—1867）发现了电和磁之间的密切联系和统一性，并且第一个用力线和场的概念来表达它们，为后来建立严密的电磁场理论奠定了基础。
法拉第出生在一个铁匠家庭，因家境贫寒，只读了两年半小学，12岁就上街卖报，13岁当学徒，借工余时间自学电学和化学。他不满足书本上的现成结论，常常自己因陋就简地动手设计制造仪器做实验，以检验书中的内容。他的勤奋好学和实验才能得到大化学家戴维的器重，吸收他为皇家研究所的实验人员。
法拉第是许多电磁现象的发现者，为电磁学的发展做出了卓越的贡献。1821年9月，他用实验首先发现通电导线能绕磁铁旋转，实现了人类历史上第一次将电磁运动向机械运动的转换。这个装置后来发展成为电动机。他经过无数次的失败，呕心沥血10年，于1831年10月发现：如果把磁铁插入或抽出闭合的导线回路，回路中会出现电流，并总结出著名的法拉第电磁感应定律。同一年，法拉第还完成了后来演变成变压器的工作。这些实验孕育的发电机、电动机、变压器，预示着人类将步入电气化的时代。现在电学和化学上的一些单位和定律就是以法拉第的名字命名的。
法拉第不仅有实验天才，还有大胆而丰富的想象力。当时人们只知道万物均由原子构成，但他却提出电和磁不是由原子组成，而是以空间中场的形式存在的；电力和磁力的作用可以用场中的力线来表示；他还认为自然界各种各样的力归根到底是统一的。他的这些新颖思想为19世纪以后自然科学的发展指出了方向。
法拉第一生致力于科学事业，勤奋工作，不图虚荣。他获得了许多荣誉和奖章，但他却深深地收藏起来，连最亲近的朋友都未见过。有人问他喜欢不喜欢这些荣誉，他说：“我从来没有为追求这些荣誉而工作。”难怪科学家麦克斯韦评价法拉第说：“法拉第是科学家中最有成效最高尚的典型。”（11）生物进化论的创始人——达尔文在英国科学家达尔文（1809—1882）提出生物进化学说以前，人们一直相信基督教的宣传，相信上帝先创造了花草树木、飞禽走兽，后来又创造了男人亚当，再抽出亚当身上的一根肋骨，做成了女人夏娃，亚当夏娃婚配繁衍的后代就是人类。是达尔文的生物进化论，打破了上帝创造人（生物）的迷信，改变了人们对人类在整个世界中的地位的看法，极大地推动了人类思想的发展。
达尔文从小热爱大自然，喜欢采集动植物标本。他16岁到爱丁堡大学学习，参加了青年自己组织的普林尼学会活动，共同讨论拉马克的进化学说。当时，人们认为万物都是上帝创造的，而拉马克却不相信这一套，但又拿不出令人信服的证据。这使达尔文的思想产生了矛盾。他下决心到大自然去寻找答案。
1831年，23岁的达尔文以自然科学家的身份，参加了贝格尔号军舰的环球旅行，历时五年，经受了千辛万苦。他观察过火山，经历过地震，观察到各种各样稀奇古怪的动物植物。达尔文采集了大量动植物标本和化石，细心地对各地的动植物加以比较，提出了许多问题：相似的动物为什么住在千里之外的不同地区？同一个岛上为什么居住着不同的动物？他还联系地质学的最新观点：大地自古以来发生过多次变迁，认为不可能在一个经历过变化的大地上居住着不变的动植物。
从贝格尔号到英国后，达尔文发表了许多论文，逐渐形成了生物进化而来的。他的身体多年来就不好，再加上家庭连遭不幸，小儿子病死，小女儿得了白喉，但他仍以巨大的克制力坚持写作。1859年，他的划时代科学巨著《物种起源》问世了。在这部书中，他用大量事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。他认为世界上的一切生物都是可变的，并预言从低级到高级的变化过程中必定有过渡物种存在。他指出物种的变异是由于大自然的环境和生物群体为生存而斗争造成的，彻底否定了万物都是上帝创造的旧思想，推翻了物种不变的神话，使生物学真正迈入实证自然科学的行列。为了纪念这位学科奠基人，人们把进化论称为“达尔文学说”。
（12）遗传学始祖——孟德尔人类很早就知道“种瓜得瓜，种豆种豆”，已经能利用生物繁衍的规律培育动植物良种；而且进一步知道人类近亲结婚会影响后代健康。制定了表兄妹、堂兄妹之间不得结婚的法律。研究这种生物亲子间关系的学问叫遗传学。第一个遗传学家是奥地利的孟德尔（1882—1884年），但他生前不被人理解，死后还蒙受屈辱，直到1900年后才被公认为遗传学始祖。
孟德尔从小爱好园艺，虽然因为家庭经济困难没有读完大学就当了修道士，但他的志趣始终在科学上面。开始时，他对“种瓜得瓜，种豆种豆”的生物遗传现象感到好奇和困惑，就在修道院里栽培了许多花木，还挑选了22种大小不同，形状、颜色各异的食用豌豆，把它们杂交，再杂交，并他细记录“子孙”们的各种特点。经过七年的观察实验，孟德尔总结出生物遗传的两条规律：
第一，当两种不同类型的植物（或动物）杂交时，它们的下一代将全部是一模一样的。他把这叫做统一律。如一株红色花和一株白色花杂交，它们的下一代全是灰色的。
第二，当不同植物品种统一的新一代被拿来再交配，结果是：在8株后代中，将有2株红色的，2株白色的，4株灰色的。这一代的红色互相交配得到将永远是红色的花；这一代的灰色花互相交配，就像前一代灰色花交配的结果一样，仍旧是2红、2白和4灰。所有这些花朵，都将按照孟德尔分异律依次地遗传下去。
