1600年10月19日，开普勒携全家来到第谷处，继续他们之间的合作。当时，第谷的一位主要助手朗格蒙太努在完成对月球的研究之后已离开第谷，返回丹麦当上了哥本哈根大学教授。第谷更感到开普勒在他身边工作的重要性。他对开普勒一家关怀备至，在开普勒面前也大大收敛了昔日的傲慢。
1601年初秋，第谷的健康已经不佳，但他却支撑着前去罗森贝格拜访一位男爵，在一次晚宴时突然发病，回家后病情加重，连续几天处于昏迷状态，不幸于这年10月24日逝世。临终前第谷把开普勒叫到床前，把自己长期积累的行星运动资料交给开普勒，嘱咐他一定要尊重观测事实，同时要他运用自己的宇宙体系来进行行星运动的理论研究。还对开普勒说，为了感谢鲁道夫皇帝的知遇之恩，自己本打算编一部以“鲁道夫”命名的高精度星表，但现在只能托付给他了。开普勒一一含泪答应。后来开普勒真的不负第谷的期望，他应用第谷的观测资料发现了著名的行星运动三定律，还编出了高精度的《鲁道夫星表》。
功高千秋
第谷在弥留之际，一再喃喃地说：但愿此生并未虚度。答案是肯定的，他的工作和声望已永载天文学的史册。
第谷出身在一个贵族家庭，但他没有沉醉在贵族的富有物质生活中，而是坚定不移地把毕生精力献身科学事业，这确实是难能可贵的。更难能可贵的是，当时的欧洲经院哲学相当泛滥，这种哲学反对进行实际考察，强调神的启示和繁琐推理，而第谷却能反其道而行之，他始终把天文实测工作放在第一位，在汶岛使用自己研制的第一流的古代天文仪器进行了长达21年的天文观测，从而获得了大量高精度的观测资料。他还谆谆嘱咐开普勒要尊重观测事实。这种持之以恒的信念使他取得了成功，也给后来开普勒的研究点燃了一盏永不熄灭的航标灯。最后，第谷的成功还在于他慧眼识人，发现了开普勒并委托他来完成自己的未竟事业。他与开普勒的合作是科学史上实测工作与理论工作紧密配合取得辉煌成果的范例。也正因为这一成功的合作，第谷在天文学史上的地位更有所提高，使他成为功高千秋的人物。
化学原子学说的创立
许多人都会这样想：科学家必定都是上过大学的人。然而，事实并非如此。英国著名化学家、化学原子学说创立者道尔顿，就只是念过几年小学而自学成才的人。他在化学和物理学方面，都做出了重大贡献。一个只上过小学的人，是怎样勤奋自学成就大业的呢！
家境贫寒的少年
1766年9月的一天，约翰·道尔顿诞生在英国农村一个贫苦的家庭里。父亲是个手工纺织工，靠微薄的收入来养活6个孩子，生活十分困难。年幼的道尔顿，只在当地教会办的小学里读了几年书，就被迫辍学了。老师们对道尔顿的辍学都很惋惜，因为他那好学深思的优点深得老师们的称赞。他的数学老师弗莱彻先生说：“在教会的孩子们当中，思想最成熟的就是约翰。”正是由于这位老师的推荐，年仅12岁的道尔顿，便当上了乡村小学的教师。
那时的道尔顿，边教书，边干农活，边学习各种知识。当地一位有学问的教徒鲁滨逊，经常利用业余时间，教他数学、物理等知识，还送他一个自制的气压计。从此，他对自然科学便产生了浓厚的兴趣。
但是，家庭的贫困使道尔顿难以安心工作和学习。他的父母从早到晚不停地在织布机前干活，挣来的钱还是维持不了这个八口之家的温饱。他做教师的收入也很少，没能给父母减轻多少负担。可怜的妹妹和弟弟，由于体弱多病，相续死去。看到这情景，他决定外出谋生，找个挣钱多一些的工作，以减轻父母的沉重负担。
1781年，15岁的道尔顿便来到他表兄办的一所城市学校，做了初级中学的教员。收入增加了，家庭困境也有所好转。在这里，他安下心来自学了拉丁文、希腊文、法文和高等数学、自然哲学、文学等大学课程，还有幸结识了一位盲人学者约翰·豪夫。
豪夫是因幼年患天花而双目失明的。他有过人的毅力和才智，掌握多种外语，精通天文学、数学、化学和医学，还具有令人惊奇的触觉和嗅觉，能靠嗅觉将远处的植物分辨出来。
道尔顿十分敬佩这位盲人学者，经常去拜访、求教。豪夫不仅教他掌握了许多新的科学知识，还教会他如何做实验，如何搜集动植物标本，如何做气象观测记录等许多实际本领。正是在这位学识渊博而又待人热情的盲人学者的指导下，道尔顿才迈出了对自然界进行科学研究的第一步。
气象学家
在科学研究上，道尔顿最初感兴趣的不是化学，也不是动植物，而是气象。从1787年起，他就每天观测气象，并认真做观测记录。当时他所用的仪器，主要是自己制造的，还有家乡的鲁滨逊先生赠送的气压计。他常常背起这些仪器外出观测，收集有关大气的压力、湿度、温度以及风力、降水量等多方面的数据资料。他还在自己校园里安装了雨量计。
而对自己苦心收集的气象资料，他认真进行研究、分析并从中探索气候变化的原因和规律。1793年，他的第一部学术著作《气象观测论文集》发表了。在这本书里，他总结了几年来自己观测的结果；介绍了气压计、温度计、湿度计及其他一些仪器的装置；对于云的形成、水的蒸发、降水量的分布等，也进行了科学的分析。在当时气象学还很薄弱的情况下，这部专著的发表，受到科学界的极大重视。由此，27岁的中学教师道尔顿，成了知名人士。当年，就受到曼彻斯特一个学院的聘请，担任了数学和自然科学的讲师。
道尔顿告别了工作12年的中学和导师豪夫，来到了曼彻斯特这个文化发达的城市。这里有藏书丰富的图书馆，可以看到许多新书刊，学到许多新知识；这里有各种学会和学术社团，可以进行学术交流，发表学术讲演；这里还住着许多著名科学家和学者，可以登门拜访、求教和讨论问题。这里对从事科学研究的人来说，的确是一个大有作为的广阔天地。
道尔顿在学院的教学工作负担很重，但他依然坚持自学、坚持气象观测、坚持科学研究。他每天起得很早，睡得很晚。正像他给朋友的一封信中写的那样，为了科学总是“黎明即起，午夜方眠”。
在科学领域中，任何一项成果的取得，都必须付出巨大的努力。这不仅要有足够的时间和精力，要有刻苦钻研的精神，要有知识的积累和不断更新，还必须具备搞自然科学研究的实验条件。但是，道尔顿所在的学院，实验条件缺乏，教学又占用了他过多的时间，对他开展科学研究工作，十分不利。他感到这样继续下去，虽也能多少搞一点研究，但要取得像样的成果，是不大可能的。摆在道尔顿面前的这个难题如何解决呢？倘若辞去学院的工作，专搞科学研究，那么，生活和研究的费用从哪里来？如果辞职后，大部分时间搞研究，而用少量时间做私人教师以保证起码的经济收入，问题不就可以解决了吗！他只能这样抉择了。
1799年，道尔顿辞去了学院的工作，做了私人授课教师。他向一位牧师租了几间房，布置了实验室和居室。每天他仅用两个小时去授课，其余时间几乎都是在实验室里度过的。在这里，他过着简朴的生活，坚持科学研究达25年之久。他一生中最重要的一些成就，都是在这里取得的。
分压定律
道尔顿在辞去学院工作两年后，就发表了有关大气的组成和性质的论文。他论证了大气都是由氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气4种主要物质所组成，并阐明了气体受热膨胀等方面的性质。继而他又研究了混合气形成的原因，发表了《弹性流体彼此相互扩散的趋势》的论文，指出气体混合物的形成，是由于气体都具有均匀扩散的性质。
道尔顿对于气体的这些研究成果，虽不属于气象学的范围，但跟他的气象观测密切相关。这正如他自己说的：“由于长期做气象记录，就注意思考大气的组成和性质。使我感到奇怪的是，为什么由多种气体混合而成的大气或其他混合气，竟能在外观上形成一种均匀体呢？”正是基于这种思考，道尔顿才由研究气象开始，进而对气体的性质做了多方面的研究。
随着对气体性质的研究逐步深入，他对气体的压力认真思考起来。他认为，要说明气体的特性，还有一个很重要的方面，就是它的压力。混合气体是由多种气体混合而成的，混合气体中各种不同气体的压力如何呢？它跟混合气的总压力又有什么关系呢？要弄清这样的问题，就必须进行实验。
道尔顿选择了两种互不发生化学反应的气体。在两个体积相同的容器中，分别盛有这两种不同的气体。先测出它们各自的压力。再将一个容器里的气体，引入另一个容器中，使两种气体在同一容器中混合。这时测得混合气的总压力，恰好就等于这两种气体单独占有该容器时的压力之和。如果把混合气中每一种气体的压力称做分压，那么，道尔顿根据实验结果得出的结论就是：混合气体的总压力，就等于组成该混合气的各种组分气体的分压之和。这就是1801年道尔顿发现的一个重要定律，即著名的“道尔顿分压定律”。这一定律的发现，对于物理学的发展是一项突出的贡献。
一个伟大的科学家，是从来不会满足于自己已经取得的成就，而总是在事业上不断地探索和追求的。道尔顿认为，自己在气体研究上的成果以及分压定律的发现，仅仅是总结出客观存在的规律，但还没有揭示出产生这些规律的原因是什么。他又陷入了沉思中：混合气体的总压，恰好就等于各组分气体的分压之和，这究竟是为什么？怎样进行科学的解释呢？
原子学说
根据道尔顿分压定律，混合气体中某种气体的分压，跟这种气体单独占有该体积时的压力是相等的。这就清楚地表明，某种气体在容器里的存在状态，跟容器里其他气体的存在没有关系。由此，道尔顿想到的就是气体必定具有微粒结构。这就是说，气体都是由极小的微粒构成的，不同的气体具有不同的微粒。当两种气体混合时，一种气体的微粒，均匀地分布在另一种气体的微粒之间。因此，这种气体的微粒所表现出来的性质，跟另一种气体的微粒无关。
物质具有微粒结构的观点，并非道尔顿的发明。早在两千多年以前，古希腊的哲学家德谟克里特（公元前460～前370年），就提出物质都是由一些坚硬的、不可再分割的微粒构成的，并把这种微粒称做“原子”（希腊文的原意就是“不可再分割”的意思）。这种古代原子论，是靠观察推测而得出的结论。在当时，并未被科学实验所证实，只是一种哲学观点。后来，到了17世纪后期，也有些科学家提出过物质具有微粒结构的说法，但都不能科学地解释化学现象而未得到公认。
道尔顿也把物质的微粒称做原子，但他的原子学说，跟以往的原子论是不同的。正如他自己所说：“在我之前的各种关于微粒的学说，其共同点在于都认为，构成物质的微粒（即原子）是一些大小相同、一模一样的小球。而我认为，同一元素的原子是相同的，不同元素的原子则是不同的”。
1803年10月的一天，道尔顿在曼彻斯特文学哲学学会上，宣读了自己的论文。他的化学原子学说的要点就是：一切物质都是由原子这种不可再分的微粒构成的；单质由简单原子所构成，化合物由“复杂原子”（即现在说的分子）所构成；不同元素的原子其性质、大小特别是重量即原子量，是不同的。在这里他第一个提出了原子量的概念，并把它看做是区分不同原子的最重要的特征。
在今天看来，道尔顿的原子学说，确有一些不完善之处。他没能把原子和分子这两种不同的微粒加以区分，他说原子是不可再分的，也是不正确的。但是，在当时这一学说的建立，结束了多年来人们对原子认识的混乱状态，在化学发展史上，是又一个重要的里程碑。恩格斯评价说：化学的新时代，就开始于道尔顿的原子学说。
道尔顿原子学说的提出和原子量概念的建立，就像一把钥匙，打开了研究化学定量关系的大门。论文一发表，就立刻震动了英国科学界。许多地方都纷纷邀请他去做学术讲演，但他没有一一答应。他只接受了伦敦皇家学会的邀请，在那里做了“关于原子的相对重量”的讲演。这一课题，引起了化学家们的极大兴趣。人们不再认为原子都是一模一样的小球了，不同原子具有不同的原子量，这就需要一一测定出来。于是，测定原子量，便做为当时一项热门工作，在世界化学界迅速展开了。
世界上最早的原子量表
在测定原子量的工作中，走在最前面的，不是别人，正是道尔顿自己。他在1803年宣读的论文中，就附有一张原子量表。这是世界上最早的原子量表。在这张表里，他列出了6种“简单原子”和15种“复杂原子”的原子量。如果你仔细看看这6种“简单原子”的原子量的话，就会发现，跟现代化学课本上的原子量相比，除氢以外其他原子量都是错误的。也许你会感到奇怪，创立原子量概念的人怎么不能准确测出原子量呢？这除了跟当时的测定技术条件有关外，还跟道尔顿原子学说本身的缺点有关。