哈维在解剖学上强调采用活体解剖和比较解剖的方法，他通过尸体解剖和活体解剖的实验，证明在成年人中，全部血液从心脏的右边经肺流到左边。他还证明心脏是肌肉，其主要功能是收缩而不是舒张。心脏的活动不是由于心和肺的活动，而是由于其本身引起的，哈维运用比较解剖学的方法，弄清了心脏的收缩和舒张是血液循环的原动力，在实验的基础上，血液循环理论得以产生并进一步得到检验。
哈维是第一个把血液的运动归之于机械原因，即心脏肌肉收缩的人，从而否定了灵气动力说。哈维以其精确的实验和天才的推理，一举否定了1000多年被传统公认的盖伦的“心潮学说”。哈维的成就不仅推翻了盖伦体系，而且也是向宗教神学发出了挑战。
哈维的血液循环学说具有很重要的意义。首先，哈维学说的诞生使生理学（包括人体生理和动物生理学）确立为科学，哈维抛弃了盖伦关于心脏的中膈作用和血液的涨落运动的观点，否定中隔小孔的存在，指出瓣膜的作用，弄清了血液从静脉到动脉的血液单向流动过程。他进一步指出周身血液是循环的、推测从动脉到动脉的联系一定存在，即预言了毛细管的存在；他发现并证实了心脏的肌肉收缩是血液循环的机械原因，哈维的学说是在宗教神学观念仍占支配地位时破土而生的。哈维纠正了盖伦的许多错误，第一次弄清了血液运动的来龙去脉，他把肌体解剖学的结构及相应的功能联系起来，并将力学和定量实验引入生理学，使生理学成为一门科学，奠定了生理学的基础。哈维被人们尊为近代生理学之父。
哈维的生理学是17世纪生物学的最高成就，是科学革命的重要内容之一。
哈维的生理学，为比较解剖学、人体生理学及医学的发展开辟了道路。
17.独具匠心的门捷列夫元素周期律
1869年前后，俄国化学家门捷列夫（1834~1807）等发现元素的性质随元素原子量的增长而周期性地变化。在认识到原子结构之后，其准确的说法应为：元素的性质随元素的原子序数，即原子核外电子数或核电荷数的增加而周期性变化。1864年，德国化学家迈尔（1830~1895）按原子量递增顺序排列出了“六日元素表”，初步形成了周期和族的轮廓。1869年，门捷列夫以《根据元素的原子量和化学性质相似性的元素系统的尝试》为题，编制了一份包括当时已知的全部63种元素的周期表，并以《元素性质和原子量的关系》为题发表论文，明确是出和阐明了“按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性”的“化学元素周期律”。门捷列夫还曾根据元素周期律大胆地预言了当时尚未发现的元素，如钪、锗、镓等的存在，并在1886年以前先后被实验所证实。元素周期律是化学的基本规律之一。它的发现对化学的发展起了重大的推动作用，指导了对元素及其化合物性质的系统研究。恩格斯指出：“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业”（《自然辩证法》第51页）。
18.出神入化的X射线和天然放射性
19世纪中叶以后，电力工业的发展出现了高压输电漏电问题，同时，寻求新的光源促使人们研究气体放电现象，并发现了阴极射线，从而导致x射线、天然放射性和电子等一系列新发现。1895年12月28日，德国维尔茨堡大学物理学教授伦琴（1845~1923）宣布了他的发现：密不漏光的真空放电管能发射出一种可穿透书籍、木板、人体，乃至十五毫米厚的铝板，使远处的铂氰化钡屏幕发出荧光的未知射线，伦琴称之为x射线。他还用此射线为夫人拍摄了清晰的手骨像。这一发现使伦琴于1901年成为诺贝尔物理学奖的第一位获得者。x射线、天然放射性和电子的发现，否定了原子不可分的传统观念，纠正了由于经典物理学的巨大成就，使科学界产生的物理理论已达顶峰的错觉，揭开了物理学革命的序幕，被称为19世纪到20世纪之交的物理学三大发现。1911年，德国物理学家劳厄（1879~1960）提出设想，1912年实验加以证实：x射线通过晶体时将发出波动所特有的衍射现象，从而认识到x射线的本质是波长很短的电磁波。
天然放射性是天然存在的不稳定原子核放射出射线的现象。1886年，法国物理学家贝克勒尔（1852~1908）研究硫酸双氧铀的荧光辐射中是否含有x射线时，发现了一种来自铀元素本身的辐射现象。波兰科学家居里夫人（1867~1934）将其命名为放射性，测量了铀的辐射强度，并大胆预言铀矿中存有比铀的放射性强得多的未知元素。1896年7月，彼埃尔·居里（1859~1906）夫妇经过艰苦劳动，从大量沥青矿渣中提炼出一种新的放射性元素。为纪念居里夫人的祖国，他们将其命名为钋。同年底，他们又发现了一种新的放射性元素镭。天然放射性元素的原子能放射出（氦核流）、p（电子流）和y（比x射线波长更短的电磁波）三种射线，从而彻底否定了原子不可分的观念。1902年英国物理学家卢瑟福（1871~1937）和化学家素迪（1877~1956）通过实验发现，放射性元素在放出放射线时将自发地转变成其他放射性元素，最后成为没有放射性的元素铝，从而证明了元素是可以转化的。
19.一目了然的变量数学
变量的引进，解析几何的创立，尤其是微积分的发明，是数学的突破性进展之一，为科学技术的突飞猛进提供了重要条件。法国哲学家、数学家笛卡儿第一次把数学上的两个研究对象“形”和“数”统一起来，引入“变量”，从而完成了数学发展过程中的一次划时代的变革。1637年，笛卡儿在他的专著《几何》一书中阐述了关于解析几何的基本思想，使代数与几何结合在一起，为微积分的发明铺平了道路。微积分的建立，主要是为处理17世纪时面临的四个科学问题引起的，即：已知物体移动的距离与时间的关系，求物体在任意时刻的速度和加速度；求曲线的切线；求函数的极大值和极小值；求曲线长度和曲线围成的面积以及物体的重心、两物体间的引力等。这些问题直接导致了微积分的发明。牛顿把两个变量的无穷小增量作为求流数或导数的手段，当增量减小时，流数实际就是两增量比的极限。他是从变化率出发来解决变速运动所经过的距离，基础是物理问题。其工作方式是经验的、具体的，对他来说，微分是出发点。法国数学家莱布尼兹，首先想到的是无穷小量的求积，然后再求其逆运算，对他来说，积分是出发点。同时莱布尼兹还创造了一套简便易行、沿用至今的微分和积分符号。
尽管牛顿和莱布尼兹的工作有着明显的差别，但其本质是相同的，两个共同发明了微积分。微积分的发明对科学技术的进步已经取得并继续起着巨大作用。
20.言简意赅的经典力学
经典力学是指英国科学家牛顿建立，在17世纪以后发展起的物理学科。作为经典力学、几何光学的奠基人、微积分的发明者之一，牛顿曾主持过剑桥大学的讲座，并长期担任英国皇家学会会长。1687年出版的《自然哲学中的数学原理》为其重要的代表作。该书序言指出，研究物理学的目的和方法是：“从运动的现象去研究自然界中的力，然后从这些力去说明其他现象。”全书分为三编。
前两编定义了惯性、质量、力、时间、空间等基本力学概念，提出了三条运动的基本定律，即第一定律：任何物体都始终保持其原来的静止或等速直线运动状态，只有受到外力作用，才被迫改变这种状态；第二定律：物体的加速度与所受的外力成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与外力方向相同；第三定律：两物体问的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
还用演绎方法推演出万有引力定律，即任何两物质的质点都相互吸引，引力大小与两个质点的质量的乘积成正比，与其距离的平方成反比。第三编则是用已发现的力学规律去解释世界体系、潮汐的成因、岁差现象和彗星轨道等。《原理》正确地反映了低速宏观物体的运动规律，建立了经典力学的基本体系。人们常将经典力学称为牛顿力学。它是经典物理学和许多工程技术的重要基础。它发展了从经验事实概括为自然科学理论的方法，对许多学科的研究起了典范作用。经典力学认为质量和能量各自独立存在和变化，并各自守恒。它只适用于物体运动速度远小于光速度的范围。在物体运动速度很大，可以和光速相比拟时，须用爱因斯坦所建立的相对论力学。此外，对于各种微观粒子如电子、质子、中子等，经典力学也往往不适用，须用薛定格海森堡等人建立的量子力学。
21.浮光掠影的光微粒说与波动说
光的微粒说与波动说是关于光本质的两种学说。随着16世纪和17世纪实验科学的成长，光学得到了发展。17世纪时，关于光的本质的认识，出现了两种观点和两大派别，即“微粒说”和“波动说”。笛卡儿和牛顿等人主张微粒说，他们认为光是由亿万个“微粒”组成的，它们沿直线高速运动，向四面八方射出，笛卡儿据此解释了折射现象，并得出光在光密介质中的速率大于光疏介质中的速率。意大利数学家格里马第是波动说的首创者。他发现光并不走直线，根据是影子比光走直线时所应有的位置大些，且影子边缘有好看的色彩。他由此设想光是作波浪式运动的流体。
荷兰物理学家惠更斯在其所著《光论》中明确提出：光是传光流体或静止以太这种介质传播的纵波。并在解释折射现象时得到光在光密介质中的速率小于光疏介质中的速率。由于微粒说除了和波动说一样能够解释光的反射、折射之外，还能较好地解释光的直线传播等现象，因此为当时较多的人所接受，使微粒说占了很大优势。到了19世纪，人们发现了光的干涉、衍射和偏振等现象，对此微粒说无法加以解释。特别是英国物理学家托马斯作出了两束光互相重迭的所谓扬氏双缝干涉实验，并用波动说进行了计算，得到良好的结果，从而使波动说处于优势地位。1851年法国物理学家傅科成功地设计了测定光速的一种实验室方法，即旋转平面镜法。
用这种方法首先测出了光在介质（水）中的速率小于光在空气中的速率，支持了波动说，成为微粒说和波动说两者间带有判决性质的实验。麦克斯韦的光的电磁波理论更进一步加强了光的波动理论，使之大大地向前推进。但随着光电效应的一些现象出现，波动说也遇到了严重困难，对其无法解释。1905年爱因斯坦提出了与经典微粒说本质不同的光子理论，圆满地解释了光电效应，使人们认识到光具有“粒二象性”。人对光本质的认识是逐步深入的，目前这种认识并未完结，还在不断地发展和深化。
22.天衣无缝的康德·拉普拉斯星云学说
康德·拉普拉斯星云学说是关于太阳系起源的一种学说。1755年，德国哲学家康德在其所著《自然通史和天体论》中提出，太阳系是由弥漫的星云通过万有引力的作用而逐渐形成的。他假定，该原始星云内有各种不同大小和运动方式的物质微粒，其中密度较大的部分凭借万有引力“从它周围的一个天空区域里把密度较小的所有物质聚集起来，它们又同聚集的物质一起，聚集到密度更大的质点所在的地方……”那些密度、引力比其他地方大的部分将形成星云的引力中心，并象胚芽一样“迅速生长，它吸引的下落物体愈多，对周围物质的吸引力就愈大，生长也愈快”，最后聚集为太阳。并指出，微粒向引力中心降落时会相互碰撞，“使垂直下落运动变成围绕降落中心的圆运动”，使星云逐渐向一个垂直于转轴的平面，形成圆盘式结构。其中速度较大的团块，又各自形成小的引力中心而聚集成行星。
1796年，法国数学家、天文学家拉普拉斯在其所著《宇宙体系说》中独立地提出了类似的星云假说。其与康德学说的不同点为：原始星云非弥漫的固体微粒，而是炽热气体，且从开始便缓慢地旋转着。拉普拉斯还用力学和数学方法对该观点作出了较严格的沦证。指出，直径比太阳系大得多的原始炽热球状星云，由于不断放热，将逐渐收缩。根据角动量守恒原理，该星云的旋转速度必不断加快，并逐渐变为扁平状。当扁平星云外缘物质所受惯性离心力与星云收缩力平衡时，便保留在该半径处旋转，形成与主体分离的圆环。星云体继续收缩会分离出一个个圆环，星云体的中心收缩为太阳，其他各圆环物质经吸引凝聚而成为颁于各轨道，且在同一平面并沿同一方向旋转的行星。这些行星的卫星也以同样的方式形成，人们常把拉普拉斯与康德二者的学说合称为“康德一拉普拉斯星云学说”。该学说把太阳系的形成看作是物质按其客观规律运动发展的过程，是哥白尼以后天文学所取得的一项最大进步，在人类认识自然的过程中起了重大历史作用。