世界上有许多献身于科学研究的人，他们的故事足以让我们感动。本章列举了在物理学方面有杰出贡献的科学家，讲述他们的学习、研究和成长历程，并以通俗易懂的语言阐述他们的发明与发现，以生动的故事描绘他们与物理学研究有关的逸闻趣事。我们相信，热爱科学的人，也同样会热爱这些可敬、可爱的科学家们。
力学之父——阿基米德
阿基米德生平
阿基米德（前287~前212），古希腊哲学家、数学家、物理学家。出生在古希腊西西里岛东南端的叙拉古城。阿基米德到过亚历山大里亚，据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋抽水机。后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者，并且享有“力学之父”的美称。阿基米德流传于世的数学著作有10余种，多为希腊文手稿。
阿基米德生活的时期，古希腊的辉煌文化已经逐渐衰退，经济、文化中心逐渐转移到埃及的亚历山大城；但是另一方面，意大利半岛上新兴的罗马共和国，也正不断的扩张势力；北非也有新的国家迦太基兴起。阿基米德就是生长在这种新旧势力交替的时代，而叙拉古城也就成为许多势力的角斗场所。
阿基米德的父亲是天文学家和数学家，所以阿基米德从小受家庭影响，十分喜爱数学。大概在他9岁时，父亲送他到埃及的亚历山大城念书。亚历山大城是当时世界的知识、文化中心，学者云集，举凡文学、数学、天文学、医学的研究都很发达。阿基米德在这里跟随许多著名的数学家学习，包括有名的几何学大师——欧几里德，在此奠定了他日后从事科学研究的基础。
浮力原理的发现
关于浮力原理的发现，有这样一个故事：相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后，国王疑心工匠做的金冠并非全金，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重。工匠到底有没有私吞黄金呢？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。经一位大臣建议，国王请来阿基米德检验。
最初，阿基米德也是冥思苦想而无计可施。一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着：“尤里卡！尤里卡（我知道了）！”
他经过了进一步的实验以后，便来到了王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。
这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了浮力定律（阿基米德原理）：物体在液体中所获得的浮力，等于他所排出液体的重量。一直到现代，人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。
杠杆原理
阿基米德对于机械的研究源自于他在亚历山大城求学时期。有一天阿基米德在久旱的尼罗河边散步，看到农民提水浇地相当费力，经过思考之后他发明了一种利用螺旋作用在水管里旋转而把水吸上来的工具，后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”。埃及一直到两千年后的现在，还有人使用这种器械。这个工具成了后来螺旋推进器的先祖。当时的欧洲，在工程和日常生活中，经常使用一些简单机械，譬如：螺丝、滑车、杠杆、齿轮等，阿基米德花了许多时间去研究，发现了“杠杆原理”和“力矩”的观念，对于经常使用工具制作机械的阿基米德而言，将理论运用到实际的生活上是轻而易举的。他自己曾说：“给我一个支点和一根足够长的杠杆，我就能撬动整个地球。”
刚好赫农王又遇到了一个棘手的问题：国王替埃及托勒密王造了一艘船，因为太大太重，船无法放进海里。国王就对阿基米德说：“你连地球都举得起来，把一艘船放进海里应该没问题吧？”于是阿基米德立刻巧妙地组合各种机械，造出一架机具。在一切准备妥当后，将牵引机具的绳子交给国王。国王轻轻一拉，大船果然移动下水，国王不得不为阿基米德的天才所折服。从这个历史记载的故事里我们可以明显的知道，阿基米德极可能是当时全世界对于机械的原理与运用了解最透彻的人。
近代科学之父——伽利略
伽利略生平
伽利略·伽利莱（1564~1642），意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家，科学革命中的重要人物。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测，以及支持哥白尼的日心说。
伽利略被誉为“现代观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学之父”及“现代科学之父”。
史蒂芬·霍金说，“自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及。”
伽利略的工作，为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。
伽利略于1564年出生于意大利的比萨市，9岁时随家移居到佛罗伦萨。青年时代伽利略入读比萨大学，并于1589年成为该大学数学系教授。
伽利略在研究运动学时研究过物体的等加速运动，这个课题在今天几乎所有高中及大学的入门物理学课程中都是必教的。他对观测天文学的贡献包括用望远镜确认金星的盈亏，发现木星最大的四个卫星（以他命名为伽利略卫星）以及观测并分析太阳黑子。伽利略也曾研究过应用科学及科技，并改进了圆规的设计。
1610年，伽利略公开支持日心说之后，受到一些哲学家和天主教教士的激烈反对。1616年2月，天主教会对外宣称日心说是“错误且有违《圣经》的”，而且伽利略还被警告，说要他终止对日心说的支持──而他也承诺了会这样做。
当他后来在他最有名的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（于1632年出版）中捍卫日心说观点时，就受到了裁判所的审讯，被判定“有强烈异端嫌疑”，结果被迫放弃日心说，并在软禁下度过余生。
研究成果
伽利略为牛顿的牛顿运动定律第一、第二定律提供了启示。他非常重视数学在应用科学方法上的重要性，特别是实物与几何图形符合程度到多大的问题。
伽利略认为选择得当的数学证明可以用来探索任何牵涉到定量性的问题。伽利略为自己提出的第一套力学问题，是那些牵涉到尺度效果的问题。
在考察尺度效果时，伽利略研究了物质的数量，即后来叫做质量的量，后来又以同样方式探索了牵涉到时间测量和速度测量的动力学问题。伽利略所研究的中心问题就是在重力影响下的落体运动问题，他推翻了亚里士多德关于不同重量的物体下落速度不同的论点。
根据亚里士多德的物理学，保持物体以匀速运动的是力的持久作用。但是伽利略的实验结果证明物体在引力的持久影响下并不以匀速运动，而是每次经过一定时间之后，在速度上有所增加。物体在任何一点上都继续保有其速度并且被引力加剧。如果没有了引力，物体将仍旧以它在那一点上所获得的速度继续运动下去。这就是惯性原理。这个原理阐明物体只要不受到外力的作用，就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。
从惯性原理，伽利略发展了抛射体的飞行轨迹理论，从而表明数学证明在科学上的价值。他考察了一个球以匀速滚过桌面，再从桌边沿一根曲线轨道落到地板上的动作。
在这条坠落轨道上的任何一点，球都具有两种速度：一个是沿水平面的速度，根据惯性原理始终保持匀速；另一个是垂直的速度，受引力的影响而随着时间加快。在水平方向，球在同等时间内越过同等距离，但是在垂直的方向，球越过的距离则和时间的平方成正比。这样的关系决定球走出的轨迹形式，即一种半抛物线，因此，一个物体以45度角抛出时，距离将最远。
伽利略发展一些仪器。他制造了第一个温度计来测量温度，而且用摆来测量时间，伽利略还改良了折射望远镜，并使用望远镜进行天文观测。
一心致力于科学——惠更斯
惠更斯生平
克里斯蒂安·惠更斯（1629～1695），荷兰物理学家、天文学家和数学家、钟表学家，土卫六的发现者。他还发现了猎户座大星云和土星光环。
惠更斯于1629年4月14日出生在海牙，是家中的第二个儿子。其父康斯坦丁·惠更斯为外交家，是数学家笛卡尔的朋友，家境富裕。惠更斯幼年跟随父亲学习，16岁后进入莱顿大学学习法律与数学，两年后又转到布雷达的奥兰治学院继续学习。
学生时代惠更斯接受过笛卡尔的指导，在阿基米德等人著作及笛卡儿等人直接影响下，致力于力学、光波学、天文学及数学的研究。他善于把科学实践和理论研究结合起来，透彻地解决问题，因此在摆钟的发明、天文仪器的设计、弹性体碰撞和光的波动理论等方面都有突出成就。
1651年，惠更斯发表了第一篇论文，内容为求解曲线所围区域的面积。1655年，惠更斯成为法学博士，1663年他被聘为英国皇家学会第一个外国会员，1666年成为荷兰科学院院士，同一年在路易十四的邀请下成为法国皇家科学院院士。
1681年，惠更斯在罹患重病后搬回海牙。1695年7月8日，惠更斯死于海牙，被埋葬在大教堂。他指导过莱布尼兹学习数学，与牛顿等人也有交往，一心致力于科学事业，终生未婚。
在物理学方面的成就
惠更斯是介于伽利略与牛顿之间的一位重要的物理学先驱，是历史上最著名的物理学家之一。他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。他建立向心力定律，提出动量守恒原理，并改进了计时器。
惠更斯善于把科学实践与理论研究结合起来，透彻地解决某些重要问题，形成了理论与实验结合的工作方法与明确的物理思想。他留给人们的科学论文与著作总记68种，《惠更斯全集》共有22卷。在碰撞、钟摆、离心力和光的波动说、光学仪器等多方面作出了贡献。惠更斯被看作是第一个理论物理学家，他是第一个将物理学套上公式的人。
在物理学方面，惠更斯主要由以下成就：
1.惠更斯在《摆式时钟或用于时钟上的摆的运动的几何证明》、《摆钟》等论文中提出了钟摆摆动周期的公式。1656年设计并制造出了利用摆取代重力齿轮的摆钟。
2.研究了完全弹性碰撞，证明了碰撞前后能量和动量的守恒。研究成果在其死后发表于《论物体的碰撞运动》一文中。
3.创立了光的波动说，把以太（或译乙太，是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质，现已被科学界弃用。）作为光传播的介质，在《光论》一书中提出了惠更斯原理。解释了冰洲石的双折射现象。
惠更斯原理
惠更斯原理是近代光学的一个重要基本理论。但它虽然可以预料光的衍射现象的存在，却不能对这些现象作出解释，也就是它可以确定光波的传播方向，而不能确定沿不同方向传播的振动的振幅。因此，惠更斯原理是人类对光学现象的一个近似的认识。直到后来，菲涅耳对惠更斯的光学理论作了发展和补充，创立了“惠更斯-菲涅耳原理”，才较好地解释了衍射现象，完成了光的波动说的全部理论。
天才物理学家——牛顿
不朽的牛顿
艾萨克·牛顿（1643～1727）是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。在1687年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。
牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。
在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理。在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。
在数学上，牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。
在2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，在被调查的皇家学会院士和网民投票中，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。
牛顿为人类建立起“理性主义”的旗帜，开启了工业革命的大门。牛顿逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂，成为在此长眠的第一位科学家。
牛顿生平
大约从5岁开始，牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常、成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。
牛顿12岁时进入离家不远的格兰瑟姆中学。他在格兰瑟姆中学读书时，曾经寄宿在一位药剂师家里，这使他受到了化学试验的熏陶。牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读课外书，对自然现象有好奇心，例如颜色、日影四季的移动，尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。后来迫于生活，母亲让年幼的牛顿停学回家种地，赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷，后来舅父劝服了牛顿的母亲让他复学，并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校，如饥似渴地汲取着书本上的知识。
1661年6月，牛顿进入了剑桥大学的三一学院。在那时，该学院的教学基于亚里士多德的学说，但牛顿更喜欢阅读一些笛卡尔等现代哲学家以及伽利略、哥白尼和开普勒等天文学家更先进的思想。
1665年，牛顿发现了广义二项式定理，并开始发展一套新的数学理论，也就是后来为世人所熟知的微积分学。在1665年，牛顿获得了学位，而大学为了预防伦敦大瘟疫而关闭了。在此后两年里，牛顿在家中继续研究微积分学、光学和万有引力定律。
1670~1672年，牛顿负责讲授光学。在此期间，他研究了光的折射，表明棱镜可以将白光发散为彩色光谱，而透镜和第二个棱镜可以将彩色光谱重组为白光。
1679年，牛顿重新回到力学的研究中：引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和弗拉姆斯蒂德在力学上的讨论。他将自己的成果归结在《物体在轨道中之运动》一书中，该书中包含有初步的、后来在《原理》中形成的运动定律。