莉比发明的测定方法就是依据这种原理，通过测定有机体，如一块骨骼、一块树化石放射性同位素碳－14的半衰期，从而确定这个有机体的生存年代。例如，对一个有机体化石的放射性碳－14的测定为一半，就表明它应该是约5700年前的生命。
人造染料的发明
很早以前，人类就会利用植物或昆虫、贝壳制取红、黄、紫等颜色的天然染料。最先使用的蓝色染料——“蓝靛”是从木兰叶中提取的，红色染料则可从茜草根或红花中提取。在欧洲，蓝靛作为“染料皇帝”，又叫“印度蓝”。因为它颜色深、耐脏、不褪色，所以那时在东方和欧洲都使用蓝靛染料。然而，天然染料不仅制造成本昂贵，不耐用，而且在使用上也极不方便，某些天然染料无法被织物吸收，还必须加入助染剂。
世界上第一种人工合成染料的发明是由一个年轻人在无意中完成的。1856年的暑假，年仅18岁的英国某大学学生威廉·亨利·珀金在家中做煤焦油蒸馏实验时失败了。他为了弄清原因，就用酒精来洗那块黑乎乎的东西。没想到，那块黑色物体竟溶解到酒精里，居然变成鲜艳夺目的紫色。这奇妙的现象使珀金又惊又喜，他想到这么漂亮的颜色要能染到布上做衣服，那该多好？他掏出一块洁白的丝手帕，放进溶液中，雪白的手帕立刻变成紫色。珀金将它取出时，又失手掉在地上，手帕沾上了一些灰尘，他就拿到清水中去洗，可喜的是，那紫色一点也不掉。珀金把这种理想染料叫作“阿尼林紫”。珀金的发明获得英国政府专利后，在父亲的支持下，创办了世界上第一个人造染料工厂。
珀金的成功也鼓舞了其他化学家。1859年，法国的巴津发明了红色染料的合成方法。其他如阿尼林红、阿尼林青、阿尼林黄、霍夫紫等人工合成染料，在1863年前后相继被发明出来。最后，天然染料仅剩下茜草红和印度蓝。1868年，德国的格雷贝和利贝曼提取了茜素，合成了人工茜草红染料。直到1880年，德国的拜尔才将号称“天然染料皇帝”的印度蓝中所含的主要成分合成成功。从此，德国的合成染料工业迅速发展。
现在世界上有上千种人造染料。通常的制造方法是先蒸馏煤焦油而获得苯、甲苯、萘、酚及其他化学品，再经一连串的复杂的化学合成处理，制成糊状或结晶状的染料。
有机化学的应用
有机化学除广泛应用到化工、染料、农药、医药外，另一个重要方面是研究生物的机体和代谢产物的组成、结构、性能和用途，形成了一个新的天然有机化学的分支。它研究的内容涉及碳水化合物、蛋白质、核酸和生物碱等，其中在蛋白质和核酸的研究上取得了重要成果。1955年，英国科学家测定了最简单的蛋白质牛胰岛素的结构。1965年，我国科学家首次人工合成结晶牛胰岛素。这是世界上第一个人工合成的蛋白质，从而为探讨生命起源问题提供了科学材料。
催化剂的使用
由于大部分化学反应都离不开催化剂，因此，催化剂和催化作用历来是化学中最活跃的一个分支。当前的化学工业，大都以催化技术为基础，可以说催化技术的任何进展都将引起化学、石油加工工业的重大变革。
早在1895年，化学家们已经发现催化物在化学反应中的加速作用。1904年，化学家哈伯向德国一家公司建议，建成了合成氨工厂。以后经化学家们的深入研究，得知催化反应是在与催化剂表面直接相连的单分子层中发生作用的结果。1950年以后出现了催化的电子理论，把催化活性中心看成是随着电子的迁移而变动，从而使催化作用的研究进入到更高水平。
蛋白质结构的发现
1959年佩鲁茨和肯德鲁对血红蛋白和肌血蛋白进行结构分析，解决了三维空间结构的模型问题，获1962年诺贝尔化学奖。
催化是化学工业的基石，化学工业的重大变革和技术的进步大都是新的催化材料或新的催化技术的产物。而催化剂是催化技术的关键与核心。鲍林发现了蛋白质的基本结构。克里克、沃森在X射线衍射资料的基础上，提出了DNA三维结构的模型。获1962年生理或医学奖。20世纪50年代后豪普特曼和卡尔勒建立了应用X射线分析的以直接法测定晶体结构的纯数学理论，在晶体研究中具有划时代的意义，特别是在研究大分子生物物质如激素、抗生素、蛋白质及新型药物分子结构方面起了重要作用。他们因此获得1985年诺贝尔化学奖。
化学精英
离心机研制与应用之父——斯韦德贝里
斯韦德贝里（1884～1971）是瑞典物理化学家。1923年他和尼科尔斯制出了第一台光学离心机，拍摄了在沉降过程中的胶体粒子。1924年，他研制出超速离心机，用于蛋白质胶体研究，第一次测定了蛋白质的分子量。高分子化合物分子量测定方法的出现，对高分子化学和胶体化学是一个很大的推动。斯韦德贝里的工作，在亲液胶体方面取得很大的成就，为蛋白质及高分子溶液的深入了解提供了研究手段。他在高分子合成和同位素研究方面也有贡献。斯韦德贝里因研究分散体系的贡献而获1926年诺贝尔化学奖。
性激素研究的先驱——布特南特
布特南特是原联邦德国有机和生物化学家，1903年生于不莱梅港。他是性激素研究的先驱之一。1929年他从孕妇的尿液中分离出名为雌酮的雌性激素，迈出研究性激素化学性质的关键一步。1935年布特南特将雄甾酮的衍生物转变成睾丸甾酮。布特南特因在性激素研究方面的开创性工作，和卢齐卡共获1939年诺贝尔化学奖。
量子化学的开创者——海特勒
海特勒是英国理论物理学家，1904年生于德国。他在1927年与F·W·伦敦首先用量子力学处理氢分子，解释了氢分子中共价键的实质问题，为化学键的价键理论提供了理论基础，开创了量子化学这门学科。他曾获都柏林、格丁根和乌普萨拉等大学的荣誉博士学位，曾获马克斯·普朗克奖。
结构化学的开拓者——霍奇金
霍奇金是英国化学家，1910年生于开罗，霍奇金主要从事结构化学方面的研究。在1932年以前，X射线分析仪仅限于验证化学分析的结果，但霍奇金将X射线分析技术发展成一个非常有用的分析方法。霍奇金在剑桥大学期间最先用X射线结晶学正确测定了复杂有机大分子的结构。1934年回到牛津大学后，研究了许多具有生理作用的化合物并做出第一幅蛋白质的X射线衍射图。1949年第一次成功地测定了青霉素的结构。霍奇金因测定抗恶性贫血的生化化合物的基本结构而获1964年诺贝尔化学奖。
生物化学大师——穆尔
穆尔（1913～1981）是著名的生物化学家。从1939年开始，穆尔和斯坦终生并肩合作，从蛋白质的分离和分析方法研究的基础工作出发，经过20余年的努力，建立了从常量（摩尔水平）到超微量的操作步骤，还从化学结构研究发展到结构中活化中心的研究，对现代医学和生物化学的发展产生了不可估量的影响。他们能同时荣获化学界的最高奖赏——诺贝尔化学奖，确实当之无愧。
化学激光器的奠基人——波拉尼
波拉尼是加拿大物理化学家，1929年生于柏林。波拉尼主要研究化学动力学和分子反应动态学。他最先律立了研究元反应产物能量分配的红外化学发光实验装置，他用此法研究了许多原子交换反应的动态学，为研制化学激光器奠定了理论基础。基于大量的实验和理论计算结果，波拉尼总结出反应物能量选择和产物能量分配与势能面的几何形状之间的一般规律。
有机合成的开拓者——伍德沃德
伍德沃德（1917～1979）是美国化学家。他与美国量子化学家霍夫曼共同提出分子轨道对称守恒原理，被誉为近代化学理论方面最大成就之一。1930年前后，罗伯逊第一次证实了化学家所预言的六角碳环的存在。伍德沃德从20世纪30年代末开始，把理论和实验技术紧密结合起来，利用紫外和红外吸收光谱来分析有机分子的结构，并以此为指导合成了系列天然有机化合物。这些合成都是在其结构分析之后，以短期快速合成成功而著称，使有机合成从19世纪的领先经验和筛选的传统中解脱出来。1944年，他合成了结构很复杂的奎宁碱，1962年合成了叶绿素，还合成了植物碱、胆固醇类化合物、马钱子碱和利血平等，并对一系列抗菌素成功地进行了结构分析。他因此于1965年获诺贝尔化学奖。
中国化学史先驱——丁绪贤
丁绪贤（1885～1978）是我国化学家和化学史学家，是我国讲授和研究化学史的先驱之一，所著《化学史通考》（1936）是我国第一部化学史专著。他还是我国半微量定性分析化学最早的倡导者和推广者，译有《半微定性分析》（1947）和《试验金属及酸根用有机试剂》（1949）。1917年他在北京高等师范学校发起成立了“理化学会”，并于1919年创办了《理化杂志》。它们是我国近代较早的学术团体和学术刊物。
天文学领域
天文学概览
天文学的研究方法主要依靠观测。不断的创造手改革观测手段，也就成为天文学家一个致力不懈的课题。宇宙中的天体浩瀚无际，而且天体离开我们越远看起来也越暗弱。因此，观测设备的功能越强，研究暗弱目标的能力就越强，人的眼界就能深入到更辽阔的天文领域。
从20世纪开始，直径2～6米的大型光学望远镜的发展，尤其是近三四十年来射电天文学和空间天文学的相继诞生，使天文观测手段不但具有空前的探测能力和精度，而且使天文学的领域扩展到整个电磁波段。十分明显，我们的时代正在经历着天文学的一次新的巨大飞跃。
观测手段的飞跃使天体物理学进入空前活跃的阶段。如果说天体物理学在它诞生之初就对物理学做出某些贡献，那么最近天文学上接连发现的新现象，可以说给物理学以一连串的冲击。像红外源、分子源、天体微波激射源的发现对恒星形成的研究提供了重要的线索；脉冲星、X射线源、γ射线源的测定，则推动了恒星演化的研究；星际分子的发现，吸引了生物学界和化学界的注意；类星体、射电星系和星系核活动等高能现象的发现，对以往的物理学规律提出了尖锐的挑战；结合各种类型星体观测资料的积累和分析，星系演化到和大尺度宇宙的观测研究也已提到日程上来。
各类天全的起源和演化
天文学研究中的一个重大课题是各类天体的起源和演化。在我们观测到的天体中，千万岁的年龄是很年轻的。太阳的年龄约为50亿年，也只是一个中年的恒星。人类的文明史至今也不过几千年，而一个天文学家终其一生也不过是几十年。所以从短暂的观测来探讨天体百亿年的演变历史，应当说是天文学研究的又一特点。
一个天体的物理特征，除了反应出它的基本结构以外，还可以反映出它所处的演化阶段。天体的信息是通过光的辐射传给我们的。对于遥远的天体，光在旅途中要经历漫长的时间，比如对于离我们一亿光年的天体，光要用一亿年才能送来它的信息，而我们看到的是它一亿年前的形象。
这样，我们所观测到的许许多多天体，展示给我们的是时间上各不相同的“样本”。特别是河外星系，代表着从百万年到上百亿年前的各种“样本”，包含着上百亿年的演化线索。因此通过统计分类和理论探讨，我们就可以建立起天体演化的模型。
太阳和太阳系
太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总质量的99．86％。太阳系的其他成员是：行星、小行星、彗星、流星，它们都围绕着太阳旋转。
从天文学的角度看，地球是一颗适于生物存在和繁衍的星体。虽然我们相信宇宙中还会有千千万万个能够繁衍生命的星球，但以目前的科学水平，我们还不能发现它们。作为行星，地球只是太阳系的一个普通成员。它的物理结构和化学组成虽然有自己的特点，但并不特殊。
连地球在内，太阳系内已经被发现的有九大行星，从离太阳最近的算起，依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。它们都沿着同一方向自西向东绕着太阳转动，轨道都是椭圆的。大多数行星的轨道，都大致在同一平面上。冥王星离太阳最远，轨道直径约120亿公里。但太阳系的疆界可能还要遥远得多。
除了水星和金星，太阳系的行星周围都有卫星。地球的卫星是月球，直径约3500公里，在太阳系里算是一个大型卫星。到目前为止，已经确知的卫星共有34颗。
小行星是太阳系里较小的天体，已经发现并正式命名的有两千多颗，其中最大的一颗——谷神星，直径约为1000公里。大部分小行星分布在火星和木星的轨道之间。
彗星也是太阳系中质量较小的天体。绝大多数彗星沿着非扃的椭圆轨道绕日运行。它靠近太阳时显得十分明亮，而且拖着一条扫帚形的尾巴。
流星体是太阳系内更小的天体，流星体是固态的，也绕着太阳运转，但轨道千差万别。它们进入地球大气层时，由于速度很高，同地球大气的分子碰撞而发热、发光，形成明亮的光迹，划过太空，称为流星现象。绝大部分流星体在落到地面以前时化为气体，也有一些比较大的或特别大的在大气中没有耗尽，落到地面上就是陨石。