人类生活的环境多姿多彩，气象万千.但是仔细观察会发现，一棵树结出很多果实后会长出一片树林、一只母羊会生出一群羊，那么，最初的那棵树或那只羊从何而来的?

过去流传一些关于天地起源的神话创世说，例如可能生活在公元前8世纪的古希腊诗人俄德所著的《神谱》：最初的宇宙一片混沌，从混沌(chaos)中最先生出了大地.

公元前6世纪（BC600），伊奥尼亚（前6和5世纪在伊奥尼亚出现了泰勒斯、阿那克西曼德和赫拉克利特等重要的哲学家.）的一些哲学家开始提出世界的本原问题，他们反对过去流传的种种神话创世说，认为世界的本原是一些物质性的元素，如水、气、火等；与此同时，在意大利南部出现了具有另一种思想倾向的哲学学派，他们认为万物的本质不是物质性的元素，而是一些抽象的原则，毕达哥拉斯学派认为是“数”，以巴门尼德为代表的爱利亚学派认为是“存在”，并认为“存在”是不变的，不生不灭的，运动变化的只是事物的现象.他们提出的非物质性的抽象原则，对以后唯心主义哲学的产生影响很大.

泰勒斯：约公元前624-公元前547或546年，希腊最早的哲学学派——米利都学派（也称爱奥尼亚学派）的创始人.家庭属于奴隶主贵族阶级，据说他有希伯来人（Hebrews）或犹太人（Jew）、腓尼基人血统，所以他从小就受到了良好的教育.泰勒斯早年也是一个商人，曾到过不少东方国家，学习了古巴比伦观测日食月食的方法和测算海上船只距离等知识，了解到英赫•希敦斯基探讨万物组成的原始思想，知道了古埃及土地丈量的方法和规则等.他还到美索不达米亚平原，在那里学习了数学和天文学知识.以后，他从事政治和工程活动，并研究数学和天文学，晚年研究哲学，招收学生，创立了米利都学派.泰勒斯向埃及人学习观察洪水，很有心得.他仔细阅读了尼罗河每年涨退的记录，还亲自察看水退后的现象.他发现每次洪水退后，不但留下肥沃的淤泥，还在淤泥里留下无数微小的胚芽和幼虫.他把这一现象与埃及人原有的关于神造宇宙的神话结合起来，便得出万物由水生成的结论.

泰勒斯的学生有阿那克西曼德、阿那克西美尼等，地心说.

毕达哥拉斯572 BC—497 BC）古希腊数学家、哲学家，师承泰勒斯、阿纳克西曼德. 毕达哥拉斯的哲学思想受到俄耳甫斯的影响，具有一些神秘主义因素.从他开始，希腊哲学开始产生了数学的传统.毕氏曾用数学研究乐律，而由此所产生的“和谐”的概念也对以后古希腊的哲学家有重大影响.毕达哥拉斯还在西方长期被认为是毕达哥拉斯定理（中国称勾股定理）首先发现者.

在宇宙论方面，毕达哥拉斯结合了米利都学派以及自己有关数的理论.并坚持大地是圆形的，不过抛弃了米利都学派的地心说.

毕达哥拉斯对数学的研究还产生了后来的理念论和共相论.即有了可理喻的东西与可感知的东西的区别，可理喻的东西是完美的、永恒的，而可感知的东西则是有缺陷的.这个思想被柏拉图发扬光大，并从此一直支配着哲学及神学思想.

他还坚持数学论证必须从“假设”出发，开创演绎逻辑思想，对数学发展影响很大.

阿那克萨戈拉（英文Anaxagoras 约公元前500—前428）出生于爱奥尼亚的克拉佐美尼.他是米利都学派的哲学家阿那克西美尼的学生.他是第一个提出月光是日光的反射的人，也是第一个用月影盖着地球和地影盖着月亮的见解来说明日食和月食的人.

阿那克萨戈拉深米利都学派唯物主义思想影响，但他又不满足于用某一种具体物质或元素作为万物本原的主张，因为这不能解决一和多的关系问题.他提出了自己的种子说，认为“种子”有各种不同的性质，数目无限多，体积无限小，是构成世界万物的最初元素；种子具有各种形式、颜色和气味，它们的结合构成了世界上千差万别的事物，头发是由头发的种子、血是由血的种子、金子是由金子的种子构成的，在世界伊始这些所有的种子都是混合在一起的一个巨大的混沌物，而世界万物的构成是通过分离运动来形成的，他提出一个漩涡的理论模型，就是指这个巨大的混沌物通过旋转，然后产生的离心力，将万物甩了出去，从此万物也就开始分开了，从而构成了我们今天看到的万事万物，这于现代的星系诞生理论十分相似.但他还提出了一点即认为万事万物都是不可能被完全分离开来的，总是会带有一些微量的其他种子，比如雪，虽然可称为白色但其中也必然包含少量黑色种子而只是因为白色种子占绝大多是罢了.

Parmenides of Elea巴门尼德（约公元前515年—前5世纪中叶以后）是一位诞生在爱利亚（南部意大利沿岸的希腊城市）的古希腊哲学家.师承米利都学派、毕达哥拉斯.活动于公元前6世纪末一前5世纪中叶以后，鼎盛期约当公元前五世纪上半叶.他受克塞诺芬尼关于神是不动的“ 一 ”的理论影响，依靠抽象形象，从感性世界概括出最一般的范畴“存在”.认为存在是永恒的，是一，连续不可分；存在是不动的，是真实的，可以被思想；亚里士多德说过：“克塞诺芬尼是第一个说出‘一’的人（因为巴门尼德据说是他的学生），不过他并没有说清楚任何事物.看来他没有把握这些的本质，只是凝视整个天空，说‘一’就是神.”许多学者根据亚里士多德的这句话和克塞诺芬尼的残篇，认为克塞诺芬尼说的神就是宇宙.克塞诺芬尼是西方哲学史上第一个泛神论者（泛神论认为宇宙就是神，到处都有神性）.

克塞诺芬尼认为神是永恒的、不变的存在，只有一个神，那就是存在.神没有具体的形式form，因为如果神有form，那么羊的神会是羊的样子，猪的神会是猪的样子，这样就会有很多神，神无处不在.因此不存在void（nothing），如果存在void，那么void就是存在（因为存在 – 神无处不在），因此void就是物质，那么就没有void；既然没有void，那么就没有运动变化，也就是说，神是永恒的、不变的，处处存在的.那么运动就不可能，因为没有void让物质在里面运动.因此物质是连续的、不可分的一unity.如果可分，那么void就会占据其中.（神是永恒的、不变的存在，不可能不存在神，出处都有不变的、永恒的神，因此出处都有存在）.

另一种观点是，赫拉克利特（Heraclitus，约公元前530年—前470年），一位富传奇色彩的哲学家，师承米利都学派、毕达哥拉斯，认为自然界中的一切存在都是变化的.“你永远不可能跳入同一条河”（基于sense的观点，比较实际.）

德谟克利特接受了除变化是幻觉之外的巴门尼德的大部分思想，认为运动是真实的，因此支持void的概念the concept of void.认为宇宙是由许多巴门尼德的实体组成并且绕着void运动.原子论创始人留基波（大约在公元前440年）和德谟克利特（约公元前460～公元前370年或公元前356年），受阿那克萨戈拉种子说的影响，提出世界万物由原子构成，原子是不可再分的物质微粒，以虚空void为运动的场所.

古希腊的哲学家对于原子论中提到的void，或者说真空是否存在的问题有很多讨论和争议.

苏格拉底(公元前469—公元前399年），师承米利都学派，古希腊著名的思想家、哲学家、教育家、公民陪审员.

苏格拉底的学生，柏拉图，约公元前427年－公元前347年，紧随着柏拉图，即便是没有任何特性featureless的抽象的虚空的概念也备受质疑：void无法通过感知senses来理解.除了根据定义给出的物理上的体积以外，Void本身不能自己提供额外的对自己的解释，void完全就是字面上来讲的“什么也没有”，“什么也没有”肯定不能说是存在exit.

柏拉图的学生亚里士多德，公元前384年-公元前322年3月7日，17岁时，他赴雅典在柏拉图学园就读达20年，直到柏拉图去世后方才离开.亚里士多德不承认void存在，认为虚空void不会自热而然地产生，因为包围着物质的连续的密集的东西会迅速地填充可能产生虚空void的任何地方.亚里士多德在physic IV中反驳道，假如有void，那么在没有阻碍的void中运动速度将趋于无穷大，因此没有理由认为会在任何地方有什么东西停下来；尽管罗马共和国末期的诗人和哲学家提图斯•卢克莱修•卡鲁斯（Titus Lucretius Carus，约前99年—约前55年）argued真空的存在，他继承古代原子学说，特别是阐述并发展了伊壁鸠鲁的哲学观点.认为物质的存在是永恒的，提出了“无物能由无中生，无物能归于无”的唯物主义观点.反对神创论，认为宇宙是无限的，有其自然发展的过程，人们只要懂得了自然现象发生的真正原因，宗教偏见便可消失.

西罗也在公元1世纪不成功地试图人工制造真空，以及欧洲学者，像Roger Bacon， Blasius of Parma 和 Walter Burley 在13和14世纪付出了值得肯定的attention于真空.最终，随着stoic physics，从14世纪开始，直到17世纪，人们才不停地远离亚里士多德的倾向于超自然的真空观点，而趋于宇宙本身的确认范围the confines of the cosmos itself，这使得人们将自然与神理论分离开来.

柏拉图之后2000年，笛卡尔提出了一种基于几何意义的可选的原子论，他的原子论避免了“有 – 没有nothing - everything”的真空和原子之间的二分问题without the problematic nothing–everything dichotomy of void and atom.尽管笛卡尔同意同时代的立场，即真空不会在自然界中产生.但是以他的名字命名的笛卡尔坐标系、以及他的更加隐喻的形而上学的空间实体元素the spacial–corporeal component of his metaphysics（可能是指以太）的概念依然定义了现代的空间的概念，即空间是体积在数量上的延伸.随着笛卡尔的机械哲学mechanical philosophy对超距作用这个残忍事实的默许，最终，通过力场对空间概念的具体化的成功，以及更加哲学化的几何构架这个与时代错误的空间被扩展了，直到20世纪的量子论，真空才被一种虚拟的pleroma填充.

中世纪有一些思想实验设计到真空，当两块平板迅速分开后，中间是否会出现真空，哪怕是瞬间出现.当平板被分开时，空气是否移动的足够快了填充，或者，天上的代理celestial agent是否会阻止真空的产生.普遍的观点认为自然界痛恨真空.即便是上帝想要制造真空但是不能制造的推论也被1277年的巴黎主教埃蒂安•唐皮耶(Etienne Tempier)谴责否定了，这个谴责说上帝的能力是没有制约的，也就是说，只要上帝愿意，他就能够制造真空.法国哲学家布里丹报告说，即便10匹马都无法把封闭的封箱拉开.17世纪出现了对部分真空的定量测量.1643年托里拆利的水银气压计和帕斯卡的实验都演示了部分真空.

当时罗马、佛罗伦萨的学者们热烈讨论着自然的本性是否“厌恶真空”的.人们早就知道只要把水管里的空气抽掉，造成一个真空，那么水就会沿着水管往上流.他们无法解释水为什么会往上流，而不是通常那样“水往低处流”，就借用古希腊学者亚里士多德的名言“大自然讨厌真空”来解释.粗一想也对，大自然是不让真空存在的，一旦真空出现就让水来填补，于是水就被抽上来了.真空出现到哪里，水就跟到哪里.

当时罗马、佛罗伦萨的学者们还热烈讨论着如何解释矿井中的水泵只能把水提到10.5米高的问题.伽利略虽做过称量空气的实验，证明空气有重量，但仍认为可能有一种“真空阻力”"force created by a vacuum".意大利学者G.B.巴利安尼1630年写信给伽利略，提出可能存在大气压力的假设.

托里拆利（Torricelli，Evangelista，1608-1647）在二十岁时，伯父将他带到罗马，受教于伽利略的学生卡斯德利，卡斯德利见托里拆利年轻聪慧，便指派他为自己的私人秘书，在学术上给予他指导.托里拆利深刻研究了伽利略的《两种新科学的对话》一书.从中获得了有关力学原理的发展的很多启发.1641年，托里拆利出版了《论重物的运动》一书，企图对伽利略的动力学定律作出新的自己的结论.卡斯德利在一次拜访伽利略时，将托里拆利的论著给伽利略看了，还热情推荐了托里拆利.伽利略看完托里拆利论著之后，表示非常欣赏他的卓越见解，便邀请他前来充当助手.1614年，托里拆利来到佛罗伦萨，会见了伽利略，此时伽利略已双目失明，终日卧在病床上.在他生命的最后三个月中，托里拆利和他的学生维维安尼担任了伽利略口述的笔记者，成了伽利略的最后的学生.

1640年10月的一天，在离佛罗伦萨集市广场不远的一口井旁，伽利略进行了抽水泵实验.他把软管的一端放到井水中，然后把软管挂在离井壁三米高的木头横梁上，另一端则连接到手动的抽水泵上.抽水泵由伽利略的两个助手拿着，一个是富商的儿子——32岁，志向远大的科学家托里拆利，另一个是意大利物理学家巴利安尼（Giovanni Baliani).托里拆利和巴利安尼摇动抽水泵的木质把手，软管内的空气慢慢被抽出，水在软管内慢慢上升.抽水泵把软管吸得像扁平的饮料吸管，这时不论他们怎样用力摇动把手，水离井中水面的高度都不会超过9.7米.每次实验都是这样.

可是，为什么水到了10 米左右高的地方就再也上不去了呢？伽利略提出：水柱的重量以某种方式使水回到那个高度.

大约在1641年，一位著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10米多长的铅管做成了一个真空实验.托里拆利受到了这个实验的启发.1643年，托里拆利（Evangelista Torricelli 1608年－1647年）又开始研究抽水机的奥妙.根据伽利略的理论，重的液体也能达到同样的临界重量，高度要低得多.水银的密度是水的13.5倍，因此，水银柱的高度不会超过水柱高度的1/13.5，即大约30英寸.

他将一根长度为6英尺的玻璃管灌满水银，然后用手指顶住管口，将其倒插进装有水银的水银槽里，放开手指后，可见管内部顶上的水银已下落，留出空间来了，而下面的部分则仍充满水银.与他料想的一样，水银柱的高度是30英寸.为了进一步证明管中水银面上部确实是真空，托里拆利又改进了实验.他在水银槽中将其水银面以上直到缸口注满清水，然后把玻璃管缓缓地向上提起，当玻璃管的管口提高到水银和水的界面以上时，管中的水银便很快地泻出来了，同时水猛然向上窜入管中，直至管顶.由此可见，原先管内水银柱以上部分确实是空无所有的空间（什么都没有也没有空气所以水可以进去）.与此管对比的还有另一个上面带圆玻璃泡的玻璃管，托里拆利原来猜想容积大的真空应有较大的“真空阻力”，但两管的水银柱却等高.（说明真空的大小不是阻碍或吸引水银上升的原因，如果玻璃管更长，则真空也会更多，但是水银柱始终是相同的高度.）

第二天，风雨交加，雨点敲打着窗子，为了研究水银上面的真空，托里拆利一遍遍地做实验.可是，这一天水银柱只上升到29英寸的高度.

托里拆利困惑不解，他希望水银柱上升到昨天实验时的高度.两个实验有什么不同之处呢？雨点不停地敲打着玻璃，他陷入沉思之中.

一个革命性的新想法在托里拆利的脑海中闪现.两次实验是在不同的天气状况下进行的，空气也是有重量的.抽水泵奥秘的真相不在于液体重量和它上面的真空，而在于周围大气的重量.（雨天水多，空气少，空气重量小，压力就小.）

原先的水银柱和现在的水柱都不是被什么真空力所吸引或阻碍住的，而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的.

在1644年他给罗马M.里奇的信中说：“我们是生活在大气组成的海底之下的.实验证明它的确有重量……”托里拆利在实验中还发现不管玻璃管长度如何，也不管玻璃管倾斜程度如何，管内水银柱的垂直高度总是76厘米，于是他提出了可以利用水银柱高度来测量大气压，并于1644年同维维安尼合作，制成了世界上第一具水银气压计.

这一实验之所以能率先在意大利做成功，还因为罗马和佛罗伦萨在当时的吹制玻璃器皿的技术最先进.

对于托里拆利实验过程中玻璃管内为什么可以形成一个760毫米高的汞柱悬浮现象的原因，理论界形成并产生了两种完全对立的观点，其中以伽利略为代表的“真空力”论者和以托里拆利为代表的“大气重力”论者展开了激烈的讨论和争论，结果双方各持一词谁也说服不了谁、争论局面一度出现僵持状态.

这个实验传到西欧后随即引起了帕斯卡、盖利克等人对大气压的研究热潮.

1646年法国科学家帕斯卡经过仔细研究后认为，大气的重力来源于大气层的厚度，其厚度越高则重力越大、厚度越低则重力越小，如果托里拆利实验中玻璃管内的汞柱高度现象真是大气重力压迫导致的，那么托里拆利实验中玻璃管内的汞柱高度就应该伴随着大气层的厚度的增加而升高、变薄而降低.

为了验证这一推测，帕斯卡在托里拆利实验的基础之上设计了那个著名的“多姆山实验”，他预想通过爬高山来降低大气层的厚度，来观测托里拆利实验中汞柱高度的变化情况，1648年帕斯卡的姐夫比里埃在多姆山按照帕斯卡的设计思路进行了该实验，实验的结果显示，在多姆山山顶上比山脚下水银柱的高度的的确确降低了约3.15英寸.于是帕斯卡根据多姆山实验结果就此认为，托里拆利实验过程中玻璃管内的760毫米汞柱就是大气压强导致的并且还认为，大气压强随着海拔高度的升高而降低，在3000米范围内海拔高度大约每升高12米大气压就降低1个毫米汞柱.

1648年左右，帕斯卡为了证明液柱高度大小取决于气体的压力，设计了两个巧妙连接在一起的玻璃管.依靠其中一个可以减少另一个管子里水银表面上的空气.利用这一装置，他有效地演示了空气压力的存在，以及空气压力决定着管中水银柱高度的变化.

几乎与意大利和法国同时，关于真空问题的研究也在德国独立地进行，它产生了著名的马德堡半球实验.实验是由葛利克（1602—1686年）设计的.

1650年，德国的叫奥托•冯•葛利克的人听到托里拆利的事，又听说还有许多人不相信大气压；还听到有少数人在嘲笑托里拆利；因此，葛利克虽在远离意大利的德国，但很抱不平，义愤填膺.他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银，重新做托里拆利这个实验，断定这个实验是准确无误的；他造出了第一台抽气泵-这种泵有点象水泵，但其零件装配精良，气密性较好.它用人力开动，工作缓慢，但行之有效，他将一个密封完好的木桶中的空气抽走，木桶就“砰！”的一声被大气“压”碎了！他抽空一个容器并指出，放在该容器里的响铃的声音，就是听不到的；这就证实了亚里士多德的论点-声音不但可以在空气中传播，而且可在液体和固体中传播，但不能在真空中传播. 葛利克还指出：蜡烛在真空中不能燃烧，动物在真空中不能存活.但是，这些观察的真正意义在一百二十多年以后才由拉瓦锡阐述明白.葛利克接着做了一个更富有戏剧性的实验.他在活塞上拴了一根绳子，让五十个人拉住那根绳子，这时他就缓慢地对缸筒内活塞的另一边抽气，尽管那五十个人拼命地拽住活塞上的绳子，空气压力仍不可抗拒地将活塞推下缸筒.

1657年，当玻意耳(1627-1691)(Robert Boyle)听到葛利克所做的实验后，便着手设计他自己的抽气泵.在精明强干的助手R.胡克的帮助下，他成功地制造了抽气泵，得以进行了许多开拓性实验.由这种空气泵获得的真空一度被叫做玻意耳真空.1668年后他移居伦敦，埋头从事化学实验和研究，取得了一系列成就.他是第一位收集气体的化学家.此外，他在1662年发现：空气不但可以压缩，而且这种可压缩性按一简单的反比关系随压强而变化.如果将一定量的气体置于两倍压强之下，则气体的体积减少一半；如果压强增大到3倍，气体的体积就减少到三分之一.反之，如压力减小，气体则膨胀.这个反比关系被称为玻意耳定律.

此后15年，法国物理学家马略特也根据实验独立地提出这一发现.所以后人把关于气体体积随压强而改变的这一规律称作玻意耳一马略特定律.这一定律用当今较精确的科学语言应表达为：一定质量的气体在温度不变时，它的压强和体积成反比.

在化学实验中，玻意耳读了不少前人的有关著作，也了解到当时的一些科研成果.这不仅开阔了他的眼界，丰富了他的思想，同时也为他整个实验的安排提供了指导.当时德国有位工业化学家格劳伯，大半生从事化学实验，对金属冶炼、酸碱盐的制取有较多的研究，对于振兴德国的工业做出了重大贡献，格劳伯的事迹以及他的关于化学实验的著作《新的哲学熔炉》给了玻意耳一个重要的启示，使他认识到化学在工业生产中所具有的广泛意义，化学不应只限于制造医药，而是对于整个工业和科学都有着重要作用的科学.为此，他认为有必要重新来认识化学，首先要讨论的是什么是化学.

玻意耳根据自己的实践和对众多资料的研究，主张化学研究的目的在于认识物体的本性，因而需要进行专门的实验收集观察到的事实.这样就必须使化学摆脱从属于炼金术或医药学的地位，发展成为一门专为探索自然界本质的独立科学.这就是波意耳在《怀疑派化学家》中所阐述的第一个观点.为了引起人们的重视，他在书中进一步强调指出：“化学到目前为止，还是认为只在制造医药和工业品方面具有价值.但是，我们所学的化学，绝不是医学或药学的婢女，也不应甘当工艺和冶金的奴仆，化学本身作为自然科学中的一个独立部分，是探索宇宙奥秘的一个方面.化学，必须是为真理而追求真理的化学”.

为了确定科学的化学，波意耳考虑到，首先要解决化学中一个最基本的概念：元素.最早提出元素这一概念的是古希腊一位著名的唯心主义哲学家柏拉图，他用元素来表示当时认为是万物之源的四种基本要素：火、水、气、土.这一学说曾在两千年里被许多人视为真理.后来医药化学家们提出的硫、汞、盐的三要素理论也风靡一时.波意耳通过一系列实验，对这些传统的元素观产生了怀疑.他指出：这些传统的元素，实际未必就是真正的元素.固为许多物质，比如黄金就不含这些“元素”，也不能从黄金中分解出硫、汞、盐等任何一种元素.恰恰相反，这些元素中的盐却可以被分解.那么，什么是元素? 波意耳认为：只有那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素.例如黄金，虽然可以同其它金属一起制成合金，或溶解于王水之中而隐蔽起来，但是仍可设法恢复其原形，重新得到黄金.水银也是如此.

至于自然界元素的数目，波意耳认为：作为万物之源的元素，将不会是亚里士多德的“四种”，也不会是医药化学家所说的三种，而一定会有许多种.现在看来，波意耳的元素概念实质上与单质的概念差不多，元素的定义应是具有相同核电荷数的同一类原子的总称.如今这种科学认识是波意耳之后，又经三百多年的发展，直到20世纪初才清楚的.波意耳当时能批判四元素说和三要素说而提出科学的元素概念已很不简单，是认识上一个了不起的突破，使化学第一次明确了自己的研究对象.在《怀疑派化学家》一书中，在明确地阐述上述两个观点的同时，波意耳还强调了实验方法和对自然界的观察是科学思维的基础，提出了化学发展的科学途径.波意耳深刻地领会了培根重视科学实验的思想，他反复强调：“化学，为了完成其光荣而又庄严的使命，必须抛弃古代传统的思辨方法，而要象物理学那样，立足于严密的实验基础之上.”波意耳正是这样身体力行的.他把这些新观点新思想带进化学，解决了当时化学在理论上所面临的一系列问题，为化学的健康发展扫平了道路.如果把伽利略的《对话》作为经典物理学的开始，那么波意耳的《怀疑派化学家》可以作为近代化学的开始.

在波意耳众多的科研成果中，还有几项不能磨灭的化学成就.波意耳常说，“要想做好实验，就要敏于观察.”这几项成就都是实验中敏锐观察的结果.

波意耳女友去世后，他一直把女友最爱的紫罗兰花带在身边.在一次紧张的实验中，放在实验室内的紫罗兰，被溅上了浓盐酸，爱花的波意耳急忙把冒烟的紫罗兰用水冲洗了一下，然后插在花瓶中.过了一会波意耳发现深紫色的紫罗兰变成了红色的.这一奇怪的现象促使他进行了许多花木与酸碱相互作用的实验.由此他发现了大部分花草受酸或碱作用都能改变颜色，其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明显，它遇酸变成红色，遇碱变成蓝色.利用这一特点，波意耳用石蕊浸液把纸浸透，然后烤干，这就制成了实验中常用的酸碱试纸——石蕊试纸.

也是在这一类实验中，波意耳发现五倍子水浸液和铁盐在一起，会生成一种不生沉淀的黑色溶液.这种黑色溶液久不变色，于是他发明了一种制取黑墨水的方法，这种墨水几乎用了一个世纪.

在实验中，波意耳发现，从硝酸银中沉淀出来的白色物质，“如果暴露在空气中，就会变成黑色.这一发现，为后来人们把硝酸银、氯化银、溴化银用于照相术上，做了先导性工作.

晚年的波意耳在制取磷元素和研究磷、磷化物方面也取得了成果，他根据“磷的重要成分，乃是人身上的某种东西”的观点，顽强努力地钻研，终于从动物尿中提取了磷.经进一步研究后，他指出：磷只在空气存在时才发光；磷在空气中燃烧形成白烟，这种白烟很快和水发生作用，形成的溶液呈酸性，这就是磷酸，把磷与强碱一起加热，会得到某种气体（磷化氢），这种气体与空气接触就燃烧起来，并形成缕缕白烟.这是当时关于磷元素性质的最早介绍.

法国科学家制造了一个黄铜气缸，中间装有活塞，安装得很紧.几个人用力按下活塞，压缩缸里的空气.然后，他们松开活塞，活塞弹回来，但是没有全部弹回来.不论他们隔多长时间做一次实验，活塞总是不能全部弹回来.

通过这项实验，法国科学家声称空气根本不存在弹性，经过压缩，空气会保持轻微的压缩状态.

波意耳宣称法国科学家的实验不能说明任何问题.他指出，活塞之所以不能全部弹回来，是因为他们使用的活塞太紧.有人反驳道，如果活塞稍松，四周就会漏气，影响实验.波意耳许诺要制造一个松紧适中的绝好活塞，证明上述实验是错误的.两周后，波意耳手持“U”形大玻璃管站在众会员面前.这个“U”形玻璃管是不匀称的，一支又细又长，高出3英尺多，另一支又短又粗，短的这支顶端密封，长的那只顶端开口.

波意耳把水银倒进玻璃管中，水银盖住了“U”形玻璃管的底部，两边稍有上升.在封闭的短管中，水银堵住一小股空气.波意耳解释，活塞就是任何压缩空气的装置，水银也可以看作“活塞”.像法国实验所期望的那样，波意耳的做法不会因为摩擦而影响实验结果.

波意耳记录下水银重量，在水银和空气交界处刻了一条线.他向长玻璃管中滴水银，一直把它滴满.这时，水银在短玻璃管中上升到一半的高度.在水银的挤压下，堵住空气的体积变成不到原来的一半.

在短玻璃管上，波意耳刻下了第二条线，标示出里面水银的新高度和堵住空气的压缩体积.然后，通过“U”形玻璃管底部的阀门，他把水银排出，直到玻璃活塞和水银的重量与实验开始时的重量完全相等.水银柱又回到它实验开始的高度，堵住的空气又回到它当初的位置.空气果真有弹性，法国科学家的实验是错误的，波意耳是正确的.

波意耳用玻璃活塞继续实验，发现了很多值得注意的事情.当他向堵住的空气施加双倍的压力时，空气的体积就会减半；施加3倍的压力时，体积就会变成原来的1/3.当受到挤压时，空气体积的变化与压强的变化总是成比例.他创建了一个简单的数学等式来表示这一比例关系，如今我们称之为“波意耳定律”.就认识大气、利用大气为人类服务而言，这一定律是极为重要的.

Robert Boyle在Robert hooked的帮助下改良了抽气泵，之后很长时间里抽气泵都没有发展，直到1850年August topler发明了topler抽气泵，但是有关August topler为什么要发明抽气泵的信息几乎没有.