当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时，他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友——化工技师罗巴克。
当时罗巴克是一个十分富有的企业家，他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁，但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许，当即与瓦特签定合同，赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。
从1766年开始，在三年多的时间里，瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难，终于在1769年制出了第一台样机。同年，瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利。
第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了，但它同纽可门蒸汽机相比，除了热效率有显着提高外，在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说，瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。
改进历程
自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后，瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病，而活塞只能做往返的直线运动才是它的根本局限。
1781年，瓦特仍然在参加圆月学社的活动。也许在聚会中会员们所提到的天文学家赫舍尔在当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他，也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。他想到了把活塞往返直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作机。同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置，终于把活塞的往返直线运动转变为齿轮的旋转运动。为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特还在轮轴上加装了一个火飞轮。
正是由于对传统机构的这一重大革新，瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作的动力机。1781年底，瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利。
由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮，这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时，多消耗了不少能量。这样，蒸汽机的效率不是很高，动力不是很大。
为了进一步提高蒸汽机的效率，瓦特在发明齿轮联动装置之后，对汽缸本身进行了研究。他发现，虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝，使蒸汽机的热效率有了显着提高，但他的蒸汽机中蒸气推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同。两者的蒸汽都是单项运动，从一端进入，另一端出来。
他想，如果让蒸气能够从两端进入和排出，就可以让蒸气既能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动。那么，他的效率就可以提高一倍。
1782年，瓦特根据这一设想，试制出了一种带有双项装置的新汽缸。由此瓦特获得了他的第三项专利。
把原来的单项汽缸装置改装成双项汽缸，并首次把引入汽缸的蒸气由低压蒸气变为高压蒸气，这是瓦特在改进纽可门蒸汽机过程中的第三次飞跃。
通过这三次技术飞跃，纽可门蒸汽机完全演变成了瓦特蒸汽机。
从最初接触蒸气技术到瓦特蒸汽机研制成功，瓦特走过了二十多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫、屡遭失败，但他仍然坚持不懈、百折不回，终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新，使蒸汽机得到了更广泛的应用，成为改造世界的动力。
1784年，瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双项装置的高压蒸汽机的综合组装取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利。1788年，瓦特发明了离心调速器和节气阀；1790年，他又发明了汽缸示工器，至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。
威力无比的炸药
诺贝尔的父亲是一位颇有才干的发明家，倾心于化学研究，尤其喜欢研究炸药。受父亲的影响，诺贝尔从小就表现出顽强勇敢的性格，他经常和父亲一起去实验炸药。多年随父亲研究炸药的经历，也使他的兴趣很快转到应用化学方面。
1862年夏天，他开始了对硝酸甘油的研究。这是一个充满危险和牺牲的艰苦历程，死亡时刻都在陪伴着他。在一次进行炸药实验时发生了爆炸事件，实验室被炸得无影无踪，5个助手全部牺牲，连他最小的弟弟也未能幸免。这次惊人的爆炸事故，使诺贝尔的父亲受到了十分沉重的打击，没过多久就去世了。
他的邻居们出于恐惧，也纷纷向政府控告诺贝尔。此后，政府不准诺贝尔在市内进行实验。
但是诺贝尔百折不挠，他把实验室搬到市郊湖中的一艘船上继续实验。经过长期的研究，他终于发现了一种非常容易引起爆炸的物质——雷酸汞，他用雷酸汞做成炸药的引爆物，成功地解决了炸药的引爆问题，这就是雷管的发明。
它是诺贝尔科学道路上的一次重大突破。
矿山开发、河道挖掘、铁路修建及隧道的开凿，都需要大量的烈性炸药，所以硝酸甘油炸药的问世受到了普遍的欢迎。
诺贝尔在瑞典建成了世界上第一座硝酸甘油工厂，随后又在国外建立了生产炸药的合资公司。但是，这种炸药本身有许多不完善之处。存放时间一长就会分解，强烈的振动也会引起爆炸。在运输和贮藏的过程中曾经发生了许多事故。
针对这些情况，瑞典和其他国家的政府发布了许多禁令，禁止任何人运输诺贝尔发明的炸药，并明确提出要追究诺贝尔的法律责任。
面对这些考验，诺贝尔没有被吓倒，他又在反复研究的基础上，发明了以硅藻土为吸收剂的安全炸药，这种被称为黄色炸药的安全炸药，在火烧和锤击下都表现出极大的安全性。这使人们对诺贝尔的炸药完全解除了疑虑，诺贝尔再度获得了信誉，炸药工业也很快地获得了发展。
在安全炸药研制成功的基础上，诺贝尔又开始了对旧炸药的改良和新炸药的生产研究。
两年以后，一种以火药棉和硝酸甘油混合的新型胶质炸药研制成功。这种新型炸药不仅有高度的爆炸力，而且更加安全，既可以在热辊子间碾压，也可以在热气下压制成条绳状。胶质炸药的发明在科学技术界受到了普遍的重视。
诺贝尔在已经取得的成绩面前没有停步，当他获知无烟火药的优越性后，又投入了混合无烟火药的研制中，并在不长的时间里研制出了新型的无烟火药。
诺贝尔一生的发明极多，获得的专利就有255种，其中仅炸药就达129种，就在他生命的垂危之际，他仍念念不忘对新型炸药的研究。
伏打发明电池
概述
1799年，伏打以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出最早的电池——伏打电池。
将不同的金属片插入电解质水溶液形成的电池，通称伏打电池。
当时科学家对于电已经有相当的认识(静电、导电、电的种类)，加上对雷电的正确了解，尤其是避雷针的研制成功，消除人们对于雷电的畏惧。特别是蓄电装置被发明后，科学家开始动脑筋去想如何能够有效地运用电。
青蛙腿的启示
意大利波洛尼亚大学的解剖学教授贾法尼(1737-1798)经常利用电击研究生物反应。1780年秋天，他无意间发现，即使在没通电源的情况下，剥下来的青蛙腿也会发生痉挛的现象。后来经过10年的研究，在1791年终于发表成果。他一直认为这是一种由动物本身的生理现象所产生的电，称为动物电，因此开发了一支新的科学“电生理学”的研究。同时也带动了电流研究的开始，促使电池的发明。
关于这次意外的发现说法如下：
一次寻常的闪电，使贾法尼解剖室台上的起电机发生电气火花的同时，放在桌子上与钳子和镊子环连接触的一只青蛙腿发生痉挛，而此时起电机与青蛙腿之间并无导体连接。接着他把青蛙腿的一只脚吊高，再用黄铜钩刺在脊髓上，并使其接触银制的台板，让另一只脚可以在台板上方自由活动，当它碰到银台时，脚的肌肉就收缩而离开台板，但是离开台板后又再度伸长碰到银台如此反复摆。如果将钩与台改换成同一种金属，就看不到这种现象。
伏打和贾法尼的争辩
意大利利帕维亚大学的物理学教授伏打(1745-1827)，反复重做贾法尼的实验，仔细观察后发现电并不是发生于动物组织内，而是由于金属或是木炭的组合而产生的。于是伏达完全不使用动物的组织，仅用不同金属相接触，使用莱顿瓶及金箔检电器进行实验，发现在接触面上会产生电压，称为接触压。这种装置可以同时用不同的几种金属，提高实验效果，但是却无法产生连续不断的电流。
伏打同时注意到贾法尼的实验中也是使用不同的金属，而实验中的青蛙腿可以看做一种潮湿的物质，所以就使用能够导电的盐水液体来代替动物组织试验之，终于发现了电池的原理，做出了着名的伏达电堆与伏达电池。
贾法尼和伏打是朋友，贾法尼相当坚持自己的看法，伏打的反对意见促使贾法尼更进一步地研究，这一次他干脆不用任何金属做导体，剥出一条青蛙腿的神经，一端缚在另一条腿的肌肉上，另一端和脊髓相接，结果腿仍然会有抽搐现象，证明了表现在青蛙腿上的电刺激，可以仅仅来自于动物本身，这就是所谓的贾法尼电池、贾法尼电流。贾法尼创造出动物电，促使了电生理学的建立。
伏打电堆与伏打电池
伏打电堆是由几组圆板堆积而成，每一组圆板包括两种不同的金属板。所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布，潮湿的布具有导电的功能。伏达进一步试验不同金属对所产生的电动势效果，得到以下的关系：
Zn-Pb-Sn-Fe-Cu-Ag-Au
同时他也试过不同的导电液，后来就用硫酸液代替盐水。至于电堆的原理，伏打则认为是由于金属接触的机械原因所导致的，一直到后来赫尔姆霍兹才指出这是错误，而认为这是化学作用所引起的。
1800年伏达将十几年的研究成果，写成一篇论文《论不同金属材料接触所激发的电》，寄给英国皇家学会，不幸受到当时皇家学会负责论文工作的一位秘书尼克尔逊有意的搁置，后来伏达以自己的名义发表，终于使尼克尔逊的窃取行为遭受学术界的唾弃。
当时的法国皇帝拿破仑平素喜欢学者，1800年11月20日在巴黎召见伏达，当面观看实验顿觉感动，立即命令法国学者成立专门的委员会，进行大规模的相关实验。同时也颁发6000法郎的奖金和勋章给伏达，发行了纪念金币，而伏打也被作为电压的单位，直到现在我们还在引用。
伏打电池之后
在伏达之前，人们只能应用摩擦发电机，运用旋转以发电，再将电存放在莱顿瓶中，以供使用。这种方式相当麻烦，所得的电量也受限制。伏打电池的发明改进了这些缺点，使得电的取得变得非常方便。现在电气所带来的文明，伏打电池是一个重要的起步，它带动后续电气相关研究的蓬勃发展，后来利用电磁感应原理的电动机，和发电机研发成功也得归功于它，而发电机之后电气文明的开始，导致第二次产业革命改变人类社会的结构。
居里夫人和镭
玛丽1867年出生于波兰的华沙，高中毕业后，曾患了一年的精神疾病。由于是女性的原因，她不能在俄罗斯或波兰的任何大学继续进修，所以她做了几年的家庭教师。最终，在她的姐姐的经济支持下移居巴黎，并在索邦(Sorbonne，巴黎大学的旧名)学习数学和物理学。经过四年的努力后，玛丽于巴黎大学取得物理及数学两个硕士学位。在那里，她成为了该校第一名女性讲师。
玛丽在索邦结识了另一名讲师——皮埃尔·居里，就是她后来的丈夫。他们两个经常在一起进行以沥青铀矿石为主的放射性物质的研究，因为这种矿石的总放射性比其所含有的铀的放射性还要强。在研究过程中，她发现能放射出那种奇怪光线的不只有铀，还有钍。因此，她做出大胆判断：还有一种物质能够放射光线，这种新的物质，也就是还未发现的新元素，只是极少量地存在于矿物之中。居里夫人把它定名为“镭”，因为在拉丁文中，它的原意就是“放射”。
当时很多科学家并不相信，认为居里夫妇只是一种假设，甚至有人说道：
“如果真有那种元素，请提取出来，让我们瞧瞧！”
要提炼镭元素，需要足够的沥青铀矿，而这种矿很稀少，价格又很昂贵，他们根本无法得到。这件事后来传到奥地利，迅速得到奥地利政府的支持，奥地利政府赠送他们一吨已提取过铀的沥青矿残渣，这才开始了提取纯镭的实验。
经过3年多的艰苦工作，居里夫妇终于在1902年提炼出0.1克镭盐，接着又初步测定了镭的原子量。由于这种元素的放射性比铀强200万倍，因而它不用借助任何外力，就会自然发光发热。
镭的发现，引起科学乃至哲学的巨大变革，为人类探索原子世界的奥秘打开了大门。可以说，它的发现，开辟了科学世界的新领域，并由此诞生了一门新兴的放射学，所以，镭被誉为“伟大的革命者”。
正是因为居里夫妇为科学革命做出了巨大的贡献，第二年，他们便获得了诺贝尔物理奖金。
过后不久，人们又发现镭在医学方面的价值，给癌症患者带来了福音，这使本来已经非常昂贵的镭，变得更加珍贵。有人劝说居里夫妇说：“您如果去申请专利，定会成为百万富翁！”
“不，镭是一种元素，它应属于全世界！”居里夫妇毫不犹豫地回答。
居里夫妇非常信奉“科学是无国界”的，也可以说，这是他们献身科学的共同宏愿。但不幸的是，1906年4月的一天，在一次车祸中彼埃尔·居里失去了自己宝贵的生命。居里夫人强忍悲痛，继续进行自己的科学研究。
1910年，居里夫人成功地分离出纯镭，分析出镭元素的各种性质，精确地测定了它的原子量。在同年居里夫人出席的国际放射学理事会上，制定了以居里名字命名的放射性单位，同时采用了居里夫人提出的镭的国际标准。
连接火车的詹内挂钩
我们今天看到一列长长的火车奔驰而过时，都知道各车厢之间是用自动挂钩连接起来的。
但在19世纪中叶之前，这种挂钩还没有发明，那时连接各车厢的方法是用铁链子拴起来。这种办法很笨重，不仅费时费力，而且很不牢固，特别是一遇到列车爬坡，车厢很容易脱节，往往会导致翻车事故。
发明火车自动挂钩的是美国人哈姆尔特·詹内。
詹内原来是个铁路工人，他看到工人们为了连接或分开一列火车的车厢，总要爬上爬下，用铁链子缠来绕去，工作非常艰苦，还容易发生挤伤手脚的事故，便决心发明一种新的连接方法，以减轻工人的劳动强度。
1867年的一天，詹内从一个货运站回家，他边走边在思考着火车挂钩的问题。
突然，一群孩子挡住了他的去路，原来这些孩子正在做游戏。
