1771年，英国政府再次委派库克到南纬40°以南的地区进行考察。破损不堪的“奋斗”号早已不能担此重任了。皇家科学院又拨给库克两艘独桅船，一艘名为“果敢”号，由库克指挥；另一艘“冒险”号由托拜厄斯·弗尔诺指挥。他们于1772年7月13日起锚直驶南大洋。
穿过好望角，越往南行驶天气越寒冷。冰雪不停地迎面刮来，令人难以招架，但库克仍然下令前进。1773年1月中旬，船队进入南极圈。这是人类首次闯入这个陌生的禁区。接着，巨大的冰山阻碍了他们的行程。他们被迫让船往北开，在克罗泽岛和克尔格伦岛稍事休整后，便向东准备到澳大利亚东海岸，但海上的大风和浓雾使“果敢”号和“冒险”号失去了联系。直到5月份，他们才在新西兰西部的海域重新聚合。这时，库克通过实地航行，已证明南半球南纬40°以南的1/3水域中没有大陆存在的可能。
船队在新西兰休整后，便继续航行，但风暴很快又打散了“果敢”号和“冒险”号。库克虽经多方寻找，但始终白费精力，只得孤舟继续探险。“果敢”号再一次进入高纬度海域，进行“之”字形绕纬度线一周航行，先后两次进入南极圈，最远到达南纬71°10′。这时，厚实的坚冰挡住了他们的航道—库克根本没意识到，他朝思暮想的南极大陆海岸离他只有240公里。
恶劣的气候使他灰心丧气了。1775年3月21日，他回到好望角时，在报告中写道：“现在，我已经完成了高纬度的环南大洋之行，在我们所到的地方是没有大陆存在的。这次航行所有的目的都已圆满地达到了，对南半球已经作了充分的考察。自古以来的地理学家和近两个世纪以来的航海家寻找南大陆的梦想接近结束了。在我之后，没有人会走到更远的地方去，如果真的有人能做到，我也不会嫉妒和羡慕他所获得的声誉。我敢说，世界不会因为那一发现而获得任何好处。”他还感慨：人常常为自己的梦幻所困惑，而南大陆的梦是最诱人的，所以破灭之后也是最痛苦的。库克是世界上第一个既到过南极圈，又到过北极圈的探险家。后来，他在夏威夷与那里的波利尼西亚人发生械斗，一个伟大的南极大陆的寻梦者就在那场械斗中死于非命。
科学家发现南磁极
19世纪末20世纪初，人类对遥远的南极给予了更多的关注。当时最著名的南极探险家是英国人斯科特。但与斯科特同时代到南极内陆探险考察，并且想同他一争高下的还有另一位探险家——爱尔兰人欧涅斯特·沙克尔顿。沙克尔顿是一名非常出色的航海家。他体格强壮，从16岁起就从事远航，练就一身高超的航海本领。1902年，当斯科特第一次深入南极内陆进行考察时，沙克尔顿就是他的一名得力的助手。但他不幸染上了坏血病，身体变得极为虚弱，最后被斯科特遣送回英国养病。这一挫折并没有使好强的沙克尔顿松懈自己的斗志，他反而信心十足地另起炉灶，决心成为第一个征服南极的人。
1907年，沙克尔顿的身体完全康复之后，由他筹集大部分奖金，组成了一支南极探险队。他的这支探险队，完全是私人探险组织，他们兵分两路，计划实现两大目的：一路由沙克尔顿亲自率领，直奔南极点；另一路由澳大利亚50岁的地质学家埃奇沃斯·戴维教授和年轻的地质学家道格拉斯·莫森带领，测定南磁极的位置。1909年1月9日，沙克尔顿和3个同伴向南冲刺到南纬88°23′，离极点只有160多公里的地方，创造了人类在南极大陆活动的新纪录。但是，猛烈的风暴和严重缺粮，使他们再也无法向南挺进。沙克尔顿被迫收兵回营，归途中天气很坏，队员们都被严重冻伤。在饥不择食的情况下，他们不得不吞食矮种马的尸体，结果大家都得了痢疾，险些送命。
相比之下，戴维和莫森率领的分队比较顺利。他们通力合作，在翻越南极横断山脉时进行了多方面的科学考察，并于1909年1月16日在维多利亚地东部高原有史以来第一次找到了南磁极的位置（南纬72°25′，东经155°15′）。这对于现代地磁学的研究和发展航海、航空事业都具有重要意义。从那时以后，南磁极的精确位置就只需根据各地的磁参量（磁倾角和磁偏角），经过计算便可获得。逐年的观测资料表明，南磁极并不固定，而是游移不定的。从1909年到1975年，南磁极已向西北移动了800多公里。最近10年里，它一直在法国科学站迪蒙·迪尔维尔站附近徘徊（南纬66°，东经139°）。
沙克尔顿并不满足于他领导的探险队所取得的巨大成就。在阿蒙森和斯科特探险队先后登临南极之后，他制订了一个雄心勃勃的计划，准备从威德尔海的菲尔希内尔冰架出发，穿过南极极点，抵达罗斯岛。这是一条比前人的道路更加艰险的路线，他要创造新的奇迹，探索更多的奥秘。
1914年12月，沙克尔顿探险队乘坐“持久”号船航行到威德尔海域。过去人们对威德尔海的了解远不如罗斯海。那里气候寒冷，海流急，且不规则；浮冰厚，且密集，这都给“持久”号的航行带来极大的困难。没有几天，“持久”号就被浮冰和冰山团团包围，进退不得，只好随冰漂流。探险队在船上被困了整整10个月之久。由于冰块的撞击和挤压，“持久”号变得千疮百孔，最后沉没了。沙克尔顿和他的全体队员在一座冰山上建立起一个避难所，他们捕食海豹，住冰洞，在十分险恶的环境里顽强生存。1916年4月15日，冰山漂流到一个叫象岛的小孤岛上，他们结束了历时500天的漂流生活。可是在这座小岛上久留等于束手待毙，为了谋求生路，沙克尔顿亲自驾驶救生艇，向南乔治亚岛方向划去。经过近半个月的拼死搏斗，航行1287公里，终于找到了南乔治亚岛上的挪威捕鲸基地。他们得救了。
尽管沙克尔顿的跨越南极的计划彻底破产了，可是，他和他的探险队员传奇般地全部生还回国，却创造了南极探险史上的又一奇迹。
法拉第发现电磁感应现象
1792年，法拉第出生在英国伦敦南萨里郡的组英顿。他早年在书店和印刷厂工作。1812年4月，英国王室在威斯敏斯特广场为大化学家戴维举行授勋仪式，之后，戴维在皇家研究所举行一系列化学讲座。法拉第偶然得到了一张入场券，在会场，法拉第认真地听讲座，并记下了厚厚一大本笔记。
几天后，法拉第写了一封信给戴维，同时寄上他听戴维演讲时的记录。记录经过了认真的整理，戴维收到这本记录集时感到十分惊讶，他发现这本册子里面不仅有他的演讲内容，而且还有很多他没提到的，后来补充进去的化学知识，共有380页。戴维怎么也没想到，这本集子竟出自一个印刷工之手。
几个月后，在戴维的鼎力帮助下，法拉第得到了月薪25先令的皇家学院勤杂工职位。就是这份工作让法拉第学到了很多知识，他还得到了以仆人身分陪戴维去欧洲各国科学旅行的资格。回国后，法拉第开始了独立的科学研究，并很快当上了皇家学院实验室总监和代理实验室主任，1824年当选为皇家学会会员，1829年，戴维去世，38岁的法拉第被聘为教授。法拉第通过自己的努力，终于成为电学大师。
36-法拉第
在法拉第之前，丹麦物理学家奥斯特于1819年发现了电流的磁效应，这是人类第一次发现电动机的原理。随后，法国物理学家安培又发现通上电流的线圈本身也相当于一个磁体。法拉第得到这些消息后，验证了两位科学家的成果。1831年8月法拉第发现了磁体运动时导线产生感应电流的原理。10月，他在改进的实验装置中成功地得到了感应电流。
法拉第是一个不满足于现状的人，他要向科学的更高峰迈进。有一次，法拉第把许多铁屑撒在磁铁周围，发现铁屑不仅磁化了，而且在磁铁两极间排成规则的曲线。一个极其平常的实验让法拉第意识到：电和磁周围布满了电和磁的“力线”。法拉第的这一观点是对理论电磁学的开拓性贡献，他为后来有关场的研究和应用开辟了道路。
法拉第这位电学大师，在磁学、光学、电工学等一切与电有关的物理学领域及电化学、电磁与引力的关系等方面均获得了巨大成就。电磁感应现象的发现，使电气时代的到来成为可能，而力线理论的提出预示了经典电磁学的最终完成。
哥白尼创立日心说
尼古拉·哥白尼1473年2月出生于波兰一个面包师的家庭。他10岁时，父亲去世了，便跟着舅舅生活。哥白尼的舅舅是一个主教，他送给外甥许多天文学方面的书，这些书籍使哥白尼对“天空”产生了兴趣，他总是不断地观察着有趣而神奇的星宿变化。
1491年，哥白尼考入克拉科夫大学。在大学里，他获得了医生证书，还钻研了托勒密的天文学理论，学会了使用天文仪器。从此，他对天文学的兴趣更浓了。
22岁时，哥白尼前往意大利，先后在波伦亚大学、帕多亚大学和斐拉拉大学学习医学、法学、神学和天文学。4年后哥白尼被聘为罗马大学的天文学教授。哥白尼在罗马大学一直按照托勒密的“地球中心说”来教授天文学。所谓“地心说”就是：“静止的地球是宇宙的中心，恒星天外是第九重天，上帝就住在那里。上帝为照亮白天，造了太阳，为照亮黑夜，又造了月亮。”哥白尼照这种理论教了3年以后，越来越怀疑这种理论了。因为他知道，早在2000年以前，古希腊哲学家毕达哥拉斯就指出过，宇宙的中心是太阳而不是地球，地球只是环绕太阳运行的恒星之一。为了彻底证实这一理论的科学性，哥白尼放弃了罗马大学的教授席位，回到波兰，在弗洛恩堡大教堂担任教士，他获得了充裕的时间来从事科学研究活动。
37-哥白尼
外框去掉
在弗洛恩堡教堂西北角的围墙上，有一座小阁楼。哥白尼为了研究工作的方便，就选定阁楼做宿舍，并在那里设置了一个小天文台，用自制的简陋仪器，坚持观察天体30余年。他所著的《天体运行论》一书中选用的27个观测事例，其中25个就是他在这个阁楼上完成的。
《天体运行论》是一部巨著。在这本书里，哥白尼指出：“太阳是宇宙的中心，所有行星都围绕太阳运转；人们每天看到太阳由东向西运行，是因为地球每昼夜自转一周的缘故，而不是太阳在移动；同样，天上星体看上去在不断移动，也是因为地球本身在转动，而不是星体围绕着静止的地球转动。”这些观点勾勒出了太阳在“宇宙”的地位，创立了“日心说”。
“日心说”推翻了自公元前300年由古希腊哲学家亚里士多德提出的“地心说”的统治地位，描绘出了一幅太阳系的真实图景，为近代天文学奠定了基础，并从根本上将科学从神学的桎梏中解放出来。
随着自然科学的发展，1600年哥白尼的“日心说”终于广为人知，并引发了一场哲学革命。
伽利略发现新宇宙
1564年，伽利略出生于意大利比萨市一个没落的贵族家庭。他17岁考入比萨大学，在大学里，伽利略在宫廷数学家里奇的精心辅导下，把阿基米德的浮力原理和杠杆原理结合起来，获得了精密的测量方法，发明了用以测定合金成分的“液体静力天平”，引起了学术界的注意。25岁时，伽利略受聘为比萨大学教授。
1590年的一天，伽利略邀请了许多学者和大学生来到比萨斜塔下面，他和他的助手登上斜塔，让一个重100磅和一个重1磅的铁球同时由塔上自由下落，轻的和重的几乎同时落地。伽利略把实验重复做了一次，结果仍然相同。伽利略的这次实验，动摇了亚里士多德在物理学中长期占统治地位的臆断亚里士多德认为不同重量的物体从高处下落时速度不一样，在观众中引起了很大的震撼。伽利略发现了真理，但却激怒了比萨大学里亚里士多德学派的信徒，他们攻击伽利略是圣教的叛徒。伽利略被赶出了比萨大学，但正是这个实验让他发现了“自由落体定律”。
伽利略离开比萨大学后，来到学术空气自由的帕图拉大学。每逢他上课时，大厅里挤满了前来听课的学生。伽利略给学生们讲宇宙，并告诉他们：“宇宙中没有任何东西是一成不变的”，这个观点与亚里士多德的学说正好相反。他还告诉学生，宇宙中所有东西、所有原子、所有星球都在运动，而不是静止不动的。
1609年，伽利略经过刻苦钻研和实验，成功地研制出了世界上第一架放大倍数为33倍的天文望远镜。在这架望远镜的帮助下，伽利略做出了一系列重大的发现：月球表面呈现不规则的凹凸状起伏；银河由千千万万颗暗淡的星星所组成；太阳上面有黑子；土星周围有光环；木星旁边有四颗运转着的卫星；地球并不是各个天体旋转的惟一中心，等等。所有这些结果，都有力地支持了哥白尼的“日心说”，即地球和所有行星都围绕太阳运行。第二年，伽利略出版了他的《星际使者》，向全世界宣布了他的上述发现。
1611年，伽利略在《关于太阳黑子的通信》中，肯定太阳是宇宙的中心，支持哥白尼的“日心说”。他指出，天体的永恒，只是相信亚里士多德哲学的教士们自己的看法，而不是天主教的教义。然而，当时势力强大的教会反对哥白尼的“日心说”。他们认为地球是宇宙的中心，太阳围绕地球转动，而地球是静止的。因此，教会在1616年给伽利略下了一道禁令，不准他讲授哥白尼的学说。
1623年，伽利略冒险开始《关于两种世界体系之间的对话》的写作。同时他6次请求教皇乌尔班接见他。他谨慎地向乌尔班介绍哥白尼学说的书籍，教皇同意他把对“日心说”赞成和反对的论点一起写出来，但不允许他得出地球是绕着太阳旋转的结论。6年后，伽利略完成了他的杰作。在书中，他巧妙地阐明了自己支持哥白尼学说的证据，他把哥白尼的学说当做“一种纯数学假说来叙述”，1632年，这本书得到了教会监察吏的许可后出版发行。但是，教会的权威人士很快就发现了伽利略仍在支持哥白尼的“日心说”，于是一次又一次地把他押上宗教法庭。
这时的伽利略已年近70，身患重病，体质虚弱。在宗教法庭上，他的精神和肉体受尽了折磨。1633年6月22日，他被迫发誓：哥白尼的理论完全是一派胡言乱语。伽利略刚宣布完他的誓言，却又大声说：“无论怎么说，地球到底是在运动着的。”这说明伽利略并没有放弃自己所坚持的学说。伽利略被判处终身监禁，监外执行。
尽管受到不公正的待遇，伽利略仍没有放弃科学，3年后，他又完成了《关于力学和位置运动的两种新科学的对话和数学证明》这部巨著。在书中，他大胆叙述了物体的各种运动和动力学有关的一些问题，为近代实验科学的发展，开辟了广阔的道路。这部书后来得以偷运到荷兰出版。
