伟大的科学成就
李时珍学问渊博，对博物学有深入的研究，其中有许多成就是具有世界水平的。
就《本草纲目》中对药物的分类来说，在当时是具有世界先进水平的。中药的分类最早是汉代《神农本草经》的三品分类法，就是把药物分成补养作用（无毒）、治疗兼补养作用及治疗作用（有毒）三类，叫上、中、下三品。这些方法比较原始，也比较笼统。到梁代的《神农本草经集注》，就改成按药物自然属性把药分成七类，即玉石、草木、虫兽、果、菜、米食、有名未用等，这就比以前进了一步。生物学家发展史表明，分类的情况在一定程度上代表着该学科的水平。经过近千年的进步，李时珍在药物分类学上取得了极大的进展。他把1892种药分成16部62类。就植物而言，他把1195种药分成5部30类，其中包括草部（分山草、芳草、隰草、毒草、蔓草、水草、石草、苔、杂草）、谷部（分麻麦稻、稷粟、菽豆、造酿）、菜部（分荤辛、柔滑、菜、水菜、芝）、果部（分五果，山果、夷果、味果、果、水果）、木部（分香木、乔木、灌木、寓木、苞木、杂木）等。植物的分类法，在《本草纲目》表现出相当高的科学性，例如他已经把桔梗科的沙参、荠、桔梗编排在一起；把伞形科的柴胡、防风、独活排在一起；把姜科的高良姜、豆蔻、白豆蔻、缩砂密、盖智子排在一起；还把菊科的菊、野菊、蓍、艾、千年艾、茵陈蒿、青蒿、黄花蒿、百蒿排在一起；把蓼科的蓼、水蓼、马蓼、荭草、毛蓼排在一起。这样的排列法，说明李时珍已经对植物的自然分类法有较深入的了解，有较高的科学水平。国际科学史界有人把他的这种科学分类法，与18世纪植物分类学家林奈的分类法，也就是现在通用的拉丁双名分类法相提并论。虽然林奈的分类命名比较科学，但林奈最初的分类，仅仅有12页的《自然系统》，还不如《本草纲目》高明，而且比李时珍晚了140多年。
最值得提出的是，李时珍在动物分类学及遗传学方面的成就。在《本草纲目》中，李时珍共记载动物药444种，占全部药物的23.4%。他把这些动物药分成虫、鳞、介、禽、兽和人这几部。为什么要这样分，必然有一个主导思想。李时珍对这个分类法，有他自己的原则，认为这是“由微至巨，从贱至贵”。微与巨，可能是指动物机体体积的大小，从小小昆虫，直至哺乳动物等巨大的兽类。这里的贱与贵最值得注意，它并不是指动物的经济价值的贵贱，也不是人们思想中关于贵与贱的含义。
大家都知道，在封建社会里，龙与凤在人们思想中是至贵的生物，皇帝自比为真龙天子，要穿龙袍，睡龙床；而皇后则比为凤凰，这样才能龙凤匹配。旧小说还认为龙是一种神物，能呵气成云，甚至呼风唤雨。如果是用这个意义上的贵贱而言，则龙、凤应当排列在诸动物的榜首，但实际上《本草纲目》把龙列在鳞类，而比龙应该说低一等的凤，书中把它列为禽类。
再看看猩猩，当时认为猩猩只是一种与鹦鹉相仿，只会学舌的动物。但李时珍却把它列入兽类，而且是兽类中最高的寓怪类。至于人本身呢，李时珍把人列在动物中最高的一级，专立“人”一部。
由此看来，他所说的“贵贱”另有所指，不是指动物的经济价值，也不是指人们思想中所认识的贵贱。那又是指什么呢？
我们具体看一下各类中都有什么动物。虫类都是一些微小的昆虫，鳞则是鱼类，介类中有爬行动物，也有两栖动物；禽类则是指飞禽包括鸡、鸭、鸟等等，兽类几乎都是哺乳动物，最后是万物之灵的人类。
由此看来，李时珍所说的贵与贱，是指动物在智力进化及生物高低方面的贵贱。他排列的这个顺序，与达尔文生物进化论中关于动物进化顺序的排列几乎不谋而合，除了具体到每一种动物，可能有归类不当之处外，从总体上说，李时珍的排列正好符合生物进化的顺序。
由此，人们可以得出这样的结论，李时珍在动物学的研究上，已经具有了生物进化的思想了，至少已有了生物进化思想的萌芽。李时珍较达尔文早二三百年，他的这种思想在生物学上是非常先进的。
李时珍还对生物环境的适应，有相当深刻的认识。他十分重视环境对生物，尤其对动物的影响。如地域、气候对生物的影响，他早就注意到了。如说天方国的罂粟花到7～8月以后，其皮还是青色的，他指出这是地域方土差异的结果。他指出百谷在中国九州内，其性质都不一样。而鱼类的颜色及其习性，生活在清水和浊水、流水和止水的都不一样。
有些动物为适应环境，其身体的结构与环境有密切关系。比如生活在山中的鸟类的尾巴长而鸟喙短，而生活在水上的禽类则相反，尾巴短而其喙长。鱼的鳞与水波粼粼是相适应的，他甚至说鱼的鳞就是这样起的名字，也就是清澈的水中，块块小石清晰可见的意思；又指出鸟类因为栖息在树林里，因此，它们的羽毛就与树叶片片相似；兽类身上披着的是毛皮，这是因为兽类动物都穴居山中，所以这些毛都与草相像。这些都是动物与环境相适应的结果。他把这种现象概括地说成是“毛协四时，色合五方”，也就是动物的外态形色，都与时间，地域的变化不同相适应。
对于生物的遗传现象，李时珍也已经有所认识。我们经常碰到这种情况，有些人才20多岁，头发已经布满银丝，满头花白了，我们称之为“少白头”。有些人说这是未老先衰，也有的说这是用脑过度，说法不一。其实，对这种现象李时珍早就有了解释。他说一个人的头发变白，有迟有早，有的老了才白，有的少年就白了，这些现象与人的寿命长短没有关系，而是由于“祖传及随事感应而已”。这里，他已经涉及了白发发生的两个因素：一个是“祖传”，也就是先辈传下来的因素，我们现在称之为遗传因素；二是“随事感应”，也就是与人的精神活动有关。李时珍的这个观点也是相当全面而正确的，在遗传学发展史上有着重要的地位。
就医学而言，他的主要贡献当然是在本草学方面，但他本人又是一位高明的医生，他对中医的脉诊特别有研究，著有《濒湖脉学》一书，具有世界性的影响。
此外，李时珍在天文、地质、矿冶、化学等等方面，也都有不少成就。
深远的影响
李时珍的本草学著作面世以后，一直受到人们的重视，不仅在国内如此，在国外同样影响深远。
《本草纲目》自16世纪问世以后，历代对它进行过深入的研究。像这样一部将近200万字的巨著，就是在现代，要翻印起来也并不容易。但是，就在这将近400年间，人们对它的翻刻次数，包括现代用活铅字排版的印刷，竟多达近60次！其重要性可以不用再多费笔墨了。
近代以来，人们以现代科学，包括现代医学的眼光，研究李时珍的科学思想、工作方法、生平事迹、医疗成就，甚至他的文学修养等等，研究《本草纲目》中博物学，包括现代自然科学的各个学科的成就的学术论文，数以百计，研究专著也源源不断。李时珍已经成为我国古代自然科学家的杰出代表。
在国外，他的影响也是相当大的。生物进化论的奠基人达尔文（1809～1883）在他研究和创立进化论的过程中，曾经引用过李时珍在生物学方面的成就。如他在《人类的由来》这本著作中曾经引用过一段关于金鱼颜色的形成的材料，指出其颜色是由于人工细心的培养而引起的突然变异，指出这种动物在中国很早就被人们细心地培养着，认为宋代就已开始培养了。这一材料就是从《本草纲目》中引用过来的。达尔文曾经提到他所引用的是“古代中国百科全书”，指的就是《本草纲目》而言。
《本草纲目》很早就传到国外，被日本、德国、欧美的学者进行研究、翻译。这样大的部头巨著，其中还有不少中医特殊的名词术语，要译成外文，是有相当大的困难的。
至今，《本草纲目》已经被全文或部分译成英文、日文、德文、朝鲜文、拉丁文、法文等等译本。此外，《濒湖脉学》也已经有了德文的译本。
李时珍已经成为我国古代科学家的杰出代表，与世界科学名人罗蒙诺索夫、达尔文、哥白尼等相并列。
病菌的克星科赫
在17世纪以前，人们还没有发明显微镜。那时候，观察微小的东西，只能靠肉眼，最多只能用放大镜，能放大10倍左右，算是很不错的了。也就是说，把一根头发放大，最多只能放大像一根缝衣服的线那么粗。
那时候，人们还看不到细菌，因为它很小，要放大上百倍以上，才能看得见。
17世纪的时候，荷兰有一个给人当看门人的青年，名叫安东尼列文虎克。他喜欢摆弄放大镜。他把几块不同的放大镜组合在一起，结果，这种组合镜能把物体放大100倍以上，这就是显微镜。列文虎克从牙缝里取一些牙垢，放在显微镜下，他发现牙垢里有好些小家伙，有圆球形的，有长条形的，这就是细菌。
在列文虎克的时代，没有人注意到细菌和人们生活的关系。一直到19世纪，人们才利用显微镜来研究细菌，并且逐渐发现，人们所患的好多疾病，是由这些细菌引起的。
最早对细菌进行研究的人有好几个，科赫就是其中的一位。
平凡的小男孩
在德国汉诺威市克劳斯特尔镇，住着科赫的一家。老科赫是这个镇上一家矿山里的高级职员。老科赫有一个贤慧的妻子，为他料理家务，让老科赫安心地去工作。
那时候，人们可不懂得什么计划生育。老科赫夫妇也是这样，没有很好地计划生育。他们几乎每年都要养育一个孩子。他们连续生育了13个孩子。罗伯特科赫是其中的第三个，也是我们这里所要介绍的科赫。
小时候的科赫也没什么奇特的。他与一般孩子没什么两样。由于孩子多，父母也照顾不过来，只是读书、吃饭才有工夫招呼大家在一起。
有一天晚上，老科赫工作完毕，回到家里准备吃饭。饭前，他们像往常一样，要把十多个孩子集中起来，点名报到。只是到了这个时候，才发现罗伯特科赫不见了。这可急坏了妈妈，她吩咐别的孩子别再乱跑，自己和老科赫去找老三这个调皮的孩子。他们先到花园，找遍了每一个角落，没见到他的影子。他们又来到邻居斯特劳斯家找小科赫，也没有下落。还是老科赫想起房后的小池塘，夫妇俩赶忙向小池塘找去。
天快黑了，远远望去，好像有个影子。走近一看，果然是小科赫。只见小科赫蹲在池塘边入神地望着池塘，他还没发现有人向他走来呢！母亲赶上一步，把小科赫搂到怀里，心疼地责备小科赫：“孩子，你怎么自己一个人跑到这里来了，也不告诉爸爸妈妈一声？你在这里干什么？”“妈妈，我……我在这里看。您看，船！”说着，用右食指指向池塘里。妈妈顺他指的方向望去，只见远处大湖里一只白色的小船，正顺着微风摇摇晃晃地飘向远方。
小科赫从小就向往成为一名水手，长大了乘船到大海里去航行，到远方的大海中，无忧无虑地飘荡……
走上医学的道路
小科赫想当水手的理想并没有实现。汉诺威城离海还很远，与海接触的机会毕竟不多，与船接触的机会那就更少一些。
8岁那一年，母亲带着小科赫到克劳斯特尔城外一座古老的教堂去。在那里，人们正在哀悼着一位去世不久的牧师。
在回家的路上，科赫用好奇的眼光望着母亲，问道：“妈妈，牧师为什么会死的？”“他是得了病死的。”“他得的是什么病呢？”小科赫紧追不舍。“是一种发热的病。在我们这里，还没有一个医生能治好他那种病。”“那是什么病呢？那叫什么病呢？”小科赫总喜欢打破沙锅问到底。“大家都说这是一种绝症，只要得了这种病，就没有救药了。”
小科赫睁大眼睛，入神地听着，好像在思索着什么？正是这样一个问题，深深地打动科赫的心。他一直在想着：为什么会有这样的“绝症”，他也暗暗下定决心，将来我总要有一天能把绝症弄清楚。这个好奇心，驱使着科赫走上医学的道路，走上他大有作为、大显身手的宽广的路。
科赫在18岁读完中学，然后又在克劳斯特尔的大学预科班读了1年。以后，他考入德国哥丁根大学医学院，开始了他大学的生涯。
大学生涯
当时，科赫在医学院学习时的老师名叫雅可布享尔。他是有名的解剖学家和病理学家，曾对疾病提出一种传染的理论。享尔认为，有很多病是可以互相传染的，没有病的人只要接触到病人，就会受到传染。科赫对这个学说非常感兴趣，他在回想，他家乡那位牧师得的是不是就是传染病呢？
科赫学习非常努力，成绩也总是名列前茅。但他有一个缺点，就是粗心，在他的笔记中，经常出现一些笔记的错误。对于这一点，享尔老师十分注意。他深知要把科赫培养成才，首先要纠正他这粗心的毛病。有一次，享尔把科赫叫到办公室，交给他一部论文稿，要求科赫把它从头到尾誊抄一遍。科赫从头到尾翻了一下，发现文稿字迹清楚，并不难看懂。他觉得很奇怪，终于问享尔老师：“老师，这不是很清楚吗？干嘛还要费工夫再抄一遍呢？”秋赫感到疑惑不解。享尔已经看透了科赫的心思，就对他说：“是的，这稿并不乱。但你要知道，抄写一遍，主要是要你重视每一件工作，不要马虎出错。聪明的人大多看不起这种繁重乏味的誊抄工作。我们从事医疗工作的人，一定要具有一丝不苟、认真负责的精神。医疗与抄写可不一样，抄错了可以修改。医学上如果出一点差错，那可是人命关天的大事，没法挽回的呀！”老师的告诫深深打动科赫的心，使他深深懂得医疗研究的重要性。从那以后，他处处谨慎小心，极少出现过去那种粗心大意的错误。
23岁那年，科赫学完医学课程，并荣获医学博士的学位。他在汉堡总医院实习了3年临床之后，就到波森的拉克威茨开业行医。
不久，发生了普法战争。当时，因为他患有屈光不正症，也就是近视眼，所以不能参军。科赫是一位爱国者，在他坚决的要求下他成为医疗队一名志愿军。他随军到前线，为伤病员治疗各种病症。当时，医学的水平还有限，还不知道细菌是人体病害的主要敌人。战伤使很多士兵和平民的伤口感染，最终因败血症或毒血症夺走了无数伤病员的生命。科赫亲眼看见这些伤病员活活被折磨死去，心中十分难受，这更激起他对病原体进行研究的决心。
生日礼物
普法战争结束后，科赫复员了，他再次来到波森当一名开业医生。这次他是在沃尔斯登镇行医的。他每天除了给人看病外，就是没日没夜地研究致病的病原菌。当时，显微镜虽然已经发明了一百多年了，但人们还没有充分利用它来研究细菌。人们更没有想到在显微镜下面能显现出这些与人体疾病有密切关系的细菌原形。
科赫决心对细菌进行研究。他开始用显微镜来观察这些微小的生物。显微镜是他不可缺少的武器。开始，科赫用的是一个很粗糙的显微镜，其放大的倍数很有限。他多么想要有一个好一些的显微镜啊。
有一天，科赫正聚精会神地在自己简陋的实验室里工作，埋头看书。妻子悄悄地走进实验室，手里拿着一个盒子，这盒子包装得还相当精致。“亲爱的，你知道今天是什么日子？”妻子含情脉脉地问。“什么日子？亲爱的。”科赫边转过身来，边思索着。“看你！连自己的生日都忘记了。”
科赫这才恍然大悟，原来，他没日没夜地只顾埋头自己的工作，根本想不起自己的生日。他已经度过了30个春秋了。妻子把盒子细心地放在桌子上，仍然含情脉脉地对科赫说：“亲爱的，我把全部积蓄都拿出来了，把这个礼物送给您，希望您能喜欢。”科赫急忙把盒子打开。“啊哈！太妙了，太好了。是一台显微镜！”科赫禁不住跳了起来，他朝思暮想能得到一台精致的显微镜，在他30岁生日的喜庆日子里终于实现了，他多么感谢自己的妻子啊。他一把抓住妻子的手，泪水不禁夺眶而出。他用劲地握住——不，是捏住妻子的手，直到妻子感到受不了地叫了起来，他才松开，连连说：“太感谢了，太感谢了！”
细菌喝肉汤
在那个时候，科赫还不是太富裕，条件也还不够成熟，所以他的实验室还是比较简单的：在自己诊室的一角，他用一块布帘子隔出一个小小的角落，只有一个案子，上面摆着瓶子、杯子、试管、酒精灯，还有他心爱的那台显微镜，其他还有一些乱七八糟的破玻璃杯、瓶子……
几乎每天早饭以后，科赫总要先交代妻子：“请你替我做一碗肉汤，要浓一点的，鲜美一些的。”然后，他就到诊室去，给病人看病，如果没有病人，他就专心做他的实验。
妻子对科赫的事业，可以说是全心全意地支持的。每当丈夫叫她做肉汤时，她总是顺从地回答说：“是，我一定把肉汤做好。”等到吃中饭时，肉汤早已准备好了。
让妻子觉得奇怪的是，科赫并不喝肉汤。他总是匆匆地吃过中饭，就把肉汤连碗端走，带到自己的实验室去了。这件事让妻子感到很纳闷。她想把事情弄清楚。
有一天，妻子在吃过晚饭以后，特意来到科赫的实验室，想看看科赫是怎样喝这些肉汤的。当她一走进实验室时，只见桌子上摆着好几瓶肉汤。妻子奇怪地询问科赫：“怎么？每天给您做的肉汤，您都没喝？”科赫笑着解释说：“是的。我要的肉汤，不是自己喝，而是让细菌‘喝’，你看看，细菌多喜欢您做的肉汤。”
说着，他把一瓶瓶肉汤拿起来，指给妻子看：“你看，细菌在汤里长得多好，它们繁殖得很快。汤都变混了，说明细菌在面里长得很合适。现在，让我来告诉你，细菌是什么样子的。你大概还没见过吧。”“是的，我还不知道细菌都是什么样子的。”
于是，科赫小心地用一根很细的毛细玻璃管子吸出一滴肉汁汤，把它滴在玻璃片上，再小心地把它放在显微镜下面，对好光线，然后让妻子仔细观察。妻子看了一眼，觉得什么也没见到。科赫告诉她，要慢慢对准焦点后才看得到。果然，经过认真细致的对焦，在显微镜下面，见到有一些从来没见过的小东西。
“看到什么了？”科赫问。
妻子说，“有一些奇奇怪怪的小东西，有小圆球形，有小长条形，模模糊糊，有的好像还能活动”。科赫说“这些就是细菌，肉汤就是让它们吃的”。他还说，“这就叫细菌培养”。
固体培养基
有一个问题一直困扰着科赫，这就是怎样才能获得一种纯正的细菌。科赫开始用的肉汤固然很好，细菌很爱“吃”，长得很快，肉汤很快就变混了，表明它们繁殖得很好。但是，肉汤也有缺点，因为在肉汤里，各种细菌都在一块长，各种各样的细菌都在自由自在地繁殖。科赫很想培养出纯种的，也就是只是单一品种的细菌。几种细菌混在一起，根本分不清每一种细菌有什么特性。为了得到这种单纯品种的细菌，科赫朝思暮想，就是想不出好办法来。
那天，妻子在厨房做饭，科赫在屋里来回踱步，琢磨的还是细菌的问题。忽然间，听到妻子在厨房喊：“这是怎么回事，怎么有这些点点？”
科赫被他喊醒过来，走到厨房一看，原来妻子说的是土豆上长出好些小点子，有白色的、有黑色的……
科赫想：“这些点点是不是细菌搞的呢？”他拿起一块土豆，走到实验室。他细心地把黑色点子上的东西，按平时的方法放在显微镜下检查。
“太好了！太好了！”科赫几乎跳了起来。原来，他在显微镜下面看到的是一些单纯的、同一品种的细菌，而不像在肉汤中生长的那样，什么菌都混在一起。
科赫开始用土豆来培养细菌，他把细菌抹在土豆切面上。等待细菌繁殖起来。可是，科赫失望了。细菌没有像他所希望的那样，能迅速地繁殖起来。
这是为什么呢？
科赫的想法基本上是正确的。土豆是一种固体，如果细菌在土豆切面上繁殖，由于它们并不长脚，也没有翅膀，只能在原地上繁殖，不会像在肉汤中那样，互相混淆在一起。可是，土豆的营养比起肉汤来，相差太远了，所以它长得很慢、很慢，甚至生长的时间不长。
“怎样才能做出一种营养既丰富，又能取得单纯品种的细菌呢？”科赫再一次沉思着。
这一次，还是妻子无意中帮了他的忙。这一天，妻子做了一顿比较丰富的午餐，其中有一盘洋菜胶做成的菜，看上去又好看，吃起来味道真好。吃着，吃着，科赫停了下来。蓦地他用右手往桌子上一拍，然后抓住妻子的手深情地说：“亲爱的，谢谢您，谢谢您。这次您又帮了我的大忙了。”
妻子莫明其妙地瞪大眼睛，呆呆地望着科赫。
“怎么？您还不明白吗？这盘洋菜胶，就是这盘洋菜胶给我很好的启示呀！快，请您再给我做一盘洋菜胶，要加肉汤的……”科赫兴奋地说，有点迫不及待了。
“还要肉汤？您还吃肉汤……？”
“不，不是我吃。您忘了，我是喂给细菌吃的，不是我自己吃的……”
“噢，我忘了。我这就给您做去。”妻子对丈夫的事业，一向是无条件支持的。
原来，面对桌子上摆着的洋菜胶，科赫忽然想起可以用它来培养细菌。因为洋菜胶一碰到热就溶化了，而当一冷下来，就凝固成胶冻，是一种固体。他想，如果把肉汤加到洋菜胶里，这样做出来的肉汤样菜胶，既有肉汁的高营养料，又是一种固态的洋菜胶，这岂不是兼有二者的优点吗。当天，他们就把含肉汁的洋菜胶做出来了。科赫把它倒入一种圆形的玻璃皿里，等到冷了以后，玻璃皿里就凝出一片平滑的洋菜胶。
科赫用自己设计的一种接种的器具，从肉汤中取出一点细菌，轻轻地把它划在洋菜胶平面上，并盖上玻璃盖。过不几天，洋菜胶的表面产生一些小的点子，这每一个小点，就是一群细菌。由于洋菜胶是固体，细菌没法乱跑，繁殖起来都积集在一堆，成为一个细菌的菌落。科赫从一个菌落取出一点东西，放在显微镜下面看看，是纯净的一个品种的细菌！
成功了。科赫的这种培养细菌的方法，获得纯净品种的细菌，这种方法，后来不仅成为研究细菌的重要方法之一，而且还一直沿用到今，人们把它叫“固体培养基”。
给细菌穿上衣服
科赫的下一个目标，是想办法在显微镜下面观察细菌。
经过显微镜放大，细菌是现了原形了。但是，细菌既很小，又是透明的，在显微镜下面观察，很是吃力。上次让妻子看细菌，她就找了很久才能勉强看清。他必须想法儿解决这个问题。科赫想到，人要是穿了颜色鲜艳的衣服，就能老远被人看见，而且很醒目。那么细菌是不是也能穿上衣服呢？可是细菌那么小，怎样让它穿上衣服呢？科赫把各种带颜色的染料都拿来了，他一样样给细菌试验，可是细菌一点也没染上颜色，在显微镜下面照样是透明没有颜色。
科赫具有敏锐的眼光，极善于思考问题，并从中得到启迪。有一次，他在一位朋友家中做客，这位朋友是位化学家。他看到这位朋友正在摆弄一种叫苯胺的东西，颜色比较鲜艳，这也是一种染料。这种染料科赫还没有用过。科赫决心再试一试这种染料。这一次果然成功了。细菌被苯胺染成鲜艳的颜色，在显微镜下面，染上颜色的细菌一个个现出原形，还与其余不被染色的细菌形成鲜明的对比。这样，要检查和观察细菌，就容易得多了。不但如此，科赫还设计了在显微镜下照相的方法，他把细菌的原形一个个给留了影子。
就这样，细菌在科赫的手下，变得服服帖帖。科赫从培养细菌入手，设计了培养基，处理细菌的各种器具、细菌染色法、细菌摄影法。这一整套研究细菌的方法，为后代研究细菌，提供了十分方便的条件。
缉拿元凶
科赫在当时成为最著名的细菌征服者，他发现了细菌王国里许许多多的秘密。
33岁这一年，他开始研究一种叫炭疽病的病原菌，即炭疽杆菌。他发现，当外界环境不利时，炭疽杆菌会变成一种孢子，即在细菌体的外表形成一层壳。孢子能抵抗恶劣的环境，诸如严寒、酷热、干燥等等，它都不怕。这样不吃不喝，能活上几年，甚至还能抵御煮沸的温度。到了环境适宜时，它就从孢子上长出新的杆菌来，并能继续兴风作浪。
科赫指出，炭疽杆菌就是使人和家畜患炭疽病的元凶。这是人类第一次证明一种病菌引起人体疾病，明确疾病与细菌之间的因果关系。
从这一年开始，科赫与他的同事们不停地向细菌王国探索，找到了许多秘密：1880年，他们找到了引起人体患伤寒病的病原菌——伤寒杆菌；1881年，他们发明了利用蒸汽的方法，杀灭病菌，达到消毒的目的；1882年3月24日，科赫在柏林生理学会上宣布，他已经发现引起人体患结核病的结核杆菌。
这期间，德国政府把他吸收到帝国卫生局工作。这样，他就有条件放弃他为人看病以谋生的业务，可以专心一意地从事他研究细菌的工作了。
1883年，东方有许多国家流行霍乱病，其中，埃及、印度为最厉害。人们求援于科赫，希望他能研究出一种对副霍乱的办法，因为这种病的确太凶猛了，死伤的人无法计数。
德国组织了一个“德国霍乱研究委员会”，由科赫率领，奔赴霍乱现场。没有无畏的精神，人们是不敢冒这种风险的。科赫的同事、法国人杜列奥正是在这一次远征中，染上了霍乱，献出了宝贵的生命。科赫深受这位同事言行的感染，他决心深入研究，早日缉拿霍乱的元凶。
不久，他成功了。他从霍乱病人肠道内排出的白色液体中，成功地培养出霍乱病菌。经过他辛勤的努力，最终使霍乱病菌现出了原形。这种病菌在显微镜下呈略微变曲的形状，浑身还长满了细长的纤毛。人们给它起了霍乱弧菌的名字。科赫还进一步提出如何预防霍乱等措施。为此，德国政府特为他颁发了高达10万马克的奖金。
此后，科赫还接连不断地研究各种病菌所致的传染病，其中有疟疾、睡眠病，还有鼠疫。他奔忙于埃及、印度、爪哇、意大利、非洲这些地方。他带领了一支突击队，哪里传染病的情况紧急，他们就在那里出现。人们称它为“瘟疫消防队”。
他在鼠疫研究方面的贡献很大。当时，鼠疫在欧洲极度猖獗，有时使整个城市覆没，死伤者无法统计。科赫冒着极大的危险，告别亲爱的家人，向流行疫区进军。
“不入虎穴，焉得虎子”。科赫在疫区做了深入的研究，他发现人体所患的腺鼠疫是由鼠蚤的叮咬引起的。后来，他又深入到非洲的丛林地区，在那里，他研究了回归热，发现回归热是由壁虱传播的。对非洲流行的奇怪的睡眠病，他也做了深入的观察，提出它是由一种特殊的昆虫叫采采蝇的螫咬引起的疾病。
科赫勇敢地向传染病进军，向细菌王国进军，不断地发现传染病的元凶，不断地揭露细菌王国的秘密。
最高奖赏
在科赫与细菌打交道的生涯中，最为精彩的一幕要算是他与结核菌的战斗了。
结核病是一个历史相当悠久的疾病。在当时把许多疾病与细菌挂钩的日子里，人们自然地认为结核病的元凶也是细菌。科赫按照平时研究细菌的方法，也就是使用培养、染色、照相等等方法，都没有取得成功。种种迹象使科赫相信，结核病的元凶必然还有其他细菌，只不过这种细菌比一般的细菌来得特殊，需要加以特殊处理罢了。
科赫经过无数次的试验，最终找到了给结核病菌“穿衣服”的办法。原来，一般普通细菌只要用苯胺一类染料，就能现出其原形了。可是结核病菌却不吃这一套，普通苯胺不能染色。科赫终于摸索出一套新的办法，就是用美蓝这种染料加上乙醇酒精的溶液来染色，还需经过整整一天一夜，然后加热到40℃，放1小时左右，再用别的化学药品（如卡波品红）去褪色。在一般情况下，普通细菌及组织染上的颜色都会褪去，变成棕黄色，而结核菌具有抗酸的能力，它不褪色。这样一来，只有它才能染成蓝色，一眼就能看得出来，它是一种长条形的杆菌——结核杆菌。因为它有抗酸的能力，所以又叫抗酸杆菌。
科赫就是在这样艰苦复杂的工作条件下，在1882年宣布他发现了结核杆菌的。
为了证实人体与动物的结核病都是受结核杆菌侵袭的结果，科赫设计了一套极为严密的论证方法。他发现，有一些动物很容易受到结核杆菌的侵害，其中主要是豚鼠。他首先从患结核病的组织中，取出一些组织，放在实验室里培养。经过精心培养后，从培养物中，科赫用染色的方法证明它们是结核杆菌。然后，他把这些培养物提取出来，注射到健康动物体内。受注射的豚鼠过不多久就得病了。它们的病状与患结核病的病状一模一样。接着，科赫把患病的豚鼠杀死，把有病的组织拿去培养，然后从培养出来的组织提出物中，用染色法检查，直到找到与原先患病动物组织中找到的细菌相同的病菌为止。
这个全过程，叫做科赫氏假设，它包括：
患病动物组织培养证实致病微生物注射到健康动物体内引起同样病症取出被接种的患病动物组织组织培养发现与原先发现的同样细菌。
这个假设，后来成为细菌学中不可缺少的一个公式，可以用它证明某一种疾病是由于某一种病菌引起的。
在科赫以前，人们对痨病，也即结核病没有统一的认识，对最常见的结核病，即肺结核，给它起了种种病名，有“慢性肺炎”、“肺尖卡塔尔”、“肺尖肺炎”等等。
经过科赫的研究，这些都是肺结核，是结核杆菌引起的。从那以后，这些杂乱的病名就不再用了。科赫还正确地指出，结核菌不仅能侵犯肺脏，还能侵袭其他各种人体组织，这些组织包括肠子、骨骼关节、肾脏、皮肤、淋巴腺，从而导致肠结核、骨结核、关节结核、肾结核、皮肤结核和淋巴结核。不仅如此，科赫还致力于研究治疗结核病的方法。他设法从结核杆菌中提取出一种结核菌素，他先把这种结核菌素在试管里试验，又在实验动物上试验，看它是否能治疗结核病。可惜的是，经过一再验证，结核菌素并不能治疗结核病，但人们从科赫这个研究中得到了两个启示：一个是对任何传染病的治疗，必需先在试管里试验，然后再在患同样疾病的动物内试验，在取得肯定的结果后，才能过渡到人体治疗。另一个是人们以同样的原理，提取了抗白喉菌的血清，对于治疗白喉病十分有效。
科赫在结核病方面的研究，大大超过他在其他传染病方面的成就。为此，瑞典的卡罗琳医学院以1905年的生理学和医学的诺贝尔奖授予给科赫。这是世界上在自然科学方面的最高荣誉。科赫成为现代的细菌学之父，他为现代细菌学制定了一整套的规范。这套规范一直到现在仍然为细菌学，特别是实验室里的细菌学所遵循着。其中包括细菌固体培养基、蒸汽消毒法、染色法、照相法以及涂取细菌培养液、玻片染色法等等，这些都是科赫当年所制定的规范。
科赫在1910年5月27日去世，享年67岁。他的骨灰安放在柏林传染病研究所，而他用过的那台显微镜，仍然作为珍贵的文物珍藏在柏林大学。
宇航之父齐奥尔科夫斯基
飞机的发明，人类终于实现了向往已久的夙愿——飞上天空。但是，每当人们遥望星光闪烁的夜空，便会激发出新的渴望：如果我们能够在这样广阔无边的星际空间自由地飞翔到其他星球上去看看，那该是一件多么振奋人心的事情啊！
可是，飞出地球不是一件容易的事。就拿气球来说吧，目前世界上最好的气球也只能升到3万米的高空。至于飞行速度，那就不用说了。那么，飞机又怎样呢？情况也不理想，尽管后来许多飞机专家不断地对飞机进行改进和完善，但是目前世界上飞得最高的飞机所能达到的高度，也不过跟气球相仿。而最快的飞机的最高飞行速度，也只能达到冲出地球引力所需要的最低速度的八分之一。
可见，飞往宇宙空间是摆在人们面前一个十分艰巨而复杂的问题。经过成千上万科学家和工程技术人员费尽心机的研究和百折不挠的实践，人们才找到了一种方法，就是利用火箭把人送往太空。到目前为止，火箭是惟一打开宇宙大门的“钥匙”。然而是谁最先掌握了这把神奇的钥匙呢？他就是被人们誉为“宇航之父”的俄国科学家齐奥尔科夫斯基。
孤苦的童年
1857年9月17日，俄罗斯梁赞省伊诺夫斯克林务员埃杜阿尔德伊格纳吉耶维奇齐奥尔科夫斯基家又生下一个男孩，起了个名字叫康斯坦丁，奶名叫柯斯嘉。柯斯嘉的前额高高的，眼睛圆圆的，有一头的卷发，长得黑胖黑胖，很逗人喜爱。
柯斯嘉7岁那年，背着妈妈做的书包，高高兴兴上学了。他在家里爱说爱笑，顽皮淘气，可是到了学校却一声不吭，低着头坐在小椅子上，不敢正视老师。学年结束了，他的考试成绩很不理想，勉强升了级。
10岁那年，柯斯嘉得了一场猩红热，一连9天高烧不退。妈妈日夜照料，精心护理，病总算好了，可他的两只耳朵什么也听不见了。喧闹欢乐的世界，对他来说一下子变得非常寂静可怕。柯斯嘉变了，他沉默、发呆、孤僻，圆圆的脸上失去了笑容，紧闭的双唇像是贴上了封条。倔强的柯斯嘉怎么也不能相信自己会成为聋子，他心想：一定是有什么东西把耳朵眼堵住了，如果能把它掏出来就会听见的。他把小手指用力塞进耳朵，使劲地掏呀，掏呀，耳壁掏破了，他咬着牙，一声也不吭。有一天，他突然像发疯似地叫喊起来：“妈妈！妈妈！我听见了！我听见公鸡的叫声了！我听见牛脖子上铜铃的叮当声了！我没有聋，我怎么会聋呢！”可是孩子看到的，只是妈妈脸上忧愁、痛苦的表情。可怜的小柯斯嘉扑到妈妈怀里，放声大哭。妈妈紧紧搂着他，眼泪顺着双颊流下来。
妈妈玛丽娅伊万诺芙娜为了减少耳聋给柯斯嘉带来的痛苦，她把自己的全部业余时间几乎都用在孩子身上：教他读书、写字、画画，但是不久，玛丽娅也病倒了。柯斯嘉耳聋后的第二年，妈妈悄悄地离开了人间。埋葬了妈妈以后，柯斯嘉一个人躲在坟旁边的白桦林里，哭得非常伤心，谁也拉不走他，最后，还是爸爸硬把他背回了家。
妈妈死后，爸爸肩上的担子更重了，他严肃的脸上很少出现过笑容。一天，爸爸拉着柯斯嘉的手大声说：“孩子，要忍耐呀，不忍耐又有什么办法呢！要记住，长大了要做一个诚实的人，做一个对人们有用的人！”爸爸的手粗硬、冰凉，他的话也和他的手一样粗硬、冰凉。但是，这几句包含着深刻哲理的话也如同妈妈的眼泪一样温暖着孩子幼小的心灵，分担着他的痛苦和不幸。
柯斯嘉耳朵聋了以后，在学校里遇到了更多的困难，在课堂上，他常常因为答非所问，引起哄堂大笑。尽管困难重重，他还是顽强地坚持去上学，他比过去更用功了。有一天上神学课，老师说话声音低，柯斯嘉什么也听不见，只好闭上眼睛想。老师发现了，走到他跟前，扯起孩子的耳朵大声叫喊着说：“你在干什么？为什么不看黑板？”柯斯嘉以为老师提问他呢，赶紧站起来大声背书，于是又引起同学们的一阵哄笑。气急败坏的老师以柯斯嘉上课睡觉为由，将他赶出了课堂。受到极大委屈的柯斯嘉低着头靠在走廊的窗户边，泪水一滴一滴地掉在地板上。望着紧闭的教室大门，他暗暗下定决心：再也不上学了。
在回家的路上，柯斯嘉背着书包边走边哭，不知不觉走到了家门口。他急忙擦干眼泪——他不愿意让别人看见他哭红的眼睛，他也不想碰见任何人，所以回家以后，拿了块黑面包就跑出去了。到哪儿去呢？房子东边有棵大树，树上最安静。他爬上树藏在茂密的枝叶里，闭上眼睛沉思起来。他幻想自己变成一只大鸟，只要把两臂一摆动，就会飞起来。可是睁开眼睛一看，他还是坐在树上。
夜幕降临了大地，爸爸就要回来了，柯斯嘉不敢见爸爸。万一爸爸问起上学的事，他怎么回答呢？他悄悄溜进屋子里，顺着梯子爬上了屋顶阁楼，又从阁楼的窗户钻出去，上了屋顶。他坐在高高的屋顶上，回想着自己的不幸和受到的委屈，他想着想着，抬头仰望天空。啊！夜空无边无际，深蓝透明，皎洁的月亮在白云间忽隐忽现，晶莹的繁星不停地给他眨眼，好像是在叫他到天上一块儿玩耍，大地沉浸在寂静之中。柯斯嘉凝视着熟悉而又陌生的月亮和星星，内心无比激动。
“天空呵，你是这样伟大！你也和我一样，听不见任何声音，你也是个聋子！”柯斯嘉想，“而且你还不会说话，又是个哑巴！你还不如我哩！孩子们才不愿意和你一块玩哩！这有什么呢？咱俩一块儿玩……”想到这里，柯斯嘉忘记了上神学课时受到的委屈，忘记了深夜的寒冷，甚至忘记了自己是个聋子。他想：如果我能飞上天，该有多好哇！我可以把天上看到的一切告诉大家。当他顺着梯子下来的时候，觉得自己像是从天上返回地面，而且一下子长大了好几岁。
从此，柯斯嘉不上学了，但他一天也没有停止过学习。他整天钻进院子外边的小草棚里。一个月过去了，两个月过去了，半年过去了……他个子长高了，但却明显地消瘦了。他上身穿着爸爸的一件破褂子，下身穿的裤子又短又窄，半截小腿露在外边，谁看见他，都会发笑，可是他却毫不在乎，他的心全放到学习上了。每次吃饭，爸爸总是吩咐说：“去叫柯斯嘉，不然他会饿死的。”
邻居的孩子们经常成群结队来到小草棚门口，但谁也不敢进去，因为柯斯嘉从来不许孩子们到小草棚干扰他的学习。他们只好站在门口恳求说：“柯斯嘉，拿出你做的机械玩具让我们看一看吧，保证不弄坏。”只要小朋友们做了保证，柯斯嘉就把自己的玩具一件件拿到外边，表演给大家看。你看他一会拿出来一架风车，把机关一按，风车就转动开了，起初转得慢，后来越转越快。柯斯嘉放进去几粒燕麦，风车像真的石磨一样把麦粒磨成了面粉。一会儿他又拿出一辆小车，刚放到地上，小车嘎嘎响着向前走了，车轮压在松软的泥土上，留下两条车辙。这些东西对孩子们来说只是新奇的玩艺儿，可是柯斯嘉不这样看。有一天，他指着这些玩具对爸爸说：“爸爸，这不是玩具，这是我的学习成绩，就要为人类创造奇迹！”
每当他用自己的手，成功地制作出玩具时，他高兴得跳了起来，忘记了吃饭，忘记了睡觉……他做了一辆自动车，既不像现在的火车，也不像现在的汽车，只有一个车头，上边装着小锅炉，不停地往外冒热气，蒸汽推动杠杆，带动车轮转动，它跑得可快了！接着，柯斯嘉又做了一台小车床，当他当着众人的面作表演时，一名当机械工人的邻居感到十分惊讶，连说了不起。
几天后，一位中学老师听说柯斯嘉一直没有间断学习，便半信半疑地给他出了五道代数方程。柯斯嘉接过题看了一遍，不一会儿，整整齐齐写满了两张纸，五道题都解出来了。这位老师看过“考卷”后，大吃一惊，连声称赞说：“没有想到你真行！数学这门课，我可以给你打‘优’。”
图书馆的“大学生”
当柯斯嘉16岁时，他已将父亲存的书、邻居们家里的书全读完了，这时想征服宇宙的念头更强烈了。他终于说服了父亲，只身来到莫斯科，在一个洗衣工家寄住，开始了他独特的“大学”生涯。
肉市大街的鲁勉柴夫斯基博物院里有一个公共图书馆（1925年改名为“苏联列宁图书馆”），齐奥尔科夫斯基每天一早就来到这里，每天开门迎接他的总是那个穿一件旧军大衣、戴一顶宽檐帽子、又高又瘦、有一脸毛胡子的老头，他是图书馆优秀管理员费多罗夫。他把齐奥尔科夫斯基引进图书馆，并领他在一排排高大书架中间转来转去，指给他各类书籍摆放的地方。
“天哪！我从来没有见过这么多的书！”齐奥尔科夫斯基高兴得差点喊出来，“可是，我该先读哪本呢？”
在费多罗夫的建议下，他制定了一个读书计划：高等数学、物理学、机械学，还有化学、天文学……没有系统学过中学课程的齐奥尔科夫斯基，现在自学这许多高深的理论著作不是没有困难的，但他有一个坚强的信念：没有读不懂的理论，再复杂、再高深的理论也是人写出来的。别人能写出来，我怎么能读不懂呢！他把大本书、小本书、厚本书、薄本书摆了一桌子，一头钻进书本里。整天和数字、公式打交道，他丝毫不感到枯燥，而且得到极大的乐趣。他在抽象的公式中看到了美好的未来。
齐奥尔科夫斯基在这个图书馆里共念了两年“大学”。每当有人说他没有上过大学时，他总要诙谐地说：“谁说我没有上过大学！我在图书馆里念了两年大学。大学要学的书，图书馆里都有；大学里不念的书，图书馆里也有。图书馆里不但有俄罗斯的权威、教授，而且有世界著名的教授、学者——不但有现代的，而且有古代的！哪所大学里能有这么多好老师呢？当然我得虚心向他们学习，向他们请教。可见，大学我是念过的，我念的是图书馆大学！”
齐奥尔科夫斯基念“大学”这两年是很刻苦的，刻苦的程度使人难以想象。他几乎天天在图书馆里，可是，除了图书管理员费多罗夫以外，他好像没有见过任何人。原因是每天还没到开馆时间，齐奥尔科夫斯基就已经坐在台阶上等候了，费多罗夫只好让他先进去。齐奥尔科夫斯基一走进图书馆，就熟练地从书架上取下要看的书，专心致志地读起来了。开馆以后，阅读大厅里借书、还书的人络绎不绝，这时他早就钻到公式和数学算式里去了！每天在闭馆之前，借阅书的人便纷纷离开了阅读大厅，闭馆的时间到来时，阅读大厅已经空荡荡的，只有齐奥尔科夫斯基一人还在看书、演算。每次都是费多罗夫走到他身边告诉他，闭馆的时间到了，他才恋恋不舍地合上书，离开图书馆。
爸爸每个月只给他寄10个卢布，为了节省钱，他每三天去面包铺买一次面包。除了吃面包的钱以外，其余的都用来买书，买做实验用的材料。他重视理论学习，也重视做实验，他常说：“我一方面学习，一方面创造。”他学到理论一定要亲手用实验证明。如果说图书馆是他念“大学”的课堂，那么他寄住的矮小房间就成了他的“科学实验室”。
两年的图书馆“大学”毕业后，他为了实验费用支出，必须要有一定的收入。齐奥尔科夫斯基经过反复思考决定去报考中学教师。1880年夏天，齐奥尔科夫斯基顺利地通过了考试，圣诞节前才接到任命通知书——派他到巴洛夫斯克城中学教物理。巴洛夫斯克是梁赞省一个偏僻的小县城，交通极不方便。他在那里举目无亲，中学的条件很差，也无教师宿舍，只好在离学校不远的地方租了一间房住下了。
奇特的恋爱和婚礼
齐奥尔科夫斯基的房东叫苏格罗夫，5年前死了老伴，留下一个女儿名叫瓦琳卡。瓦琳卡从11岁起不得不中断学业，负担起全部家务。瓦琳卡个子不高，举止大方，性情温和，待人接物很有礼貌。她心灵手巧，样样活都能干。
齐奥尔科夫斯基不但住在苏格罗夫家，而且还在他家搭伙吃饭。瓦琳卡起初不明白：为什么一个单身教师要住3间房，也许要在这里举行舞会？不过看样子房客不像是爱跳舞的人——衣着破烂，耳朵又聋，眼睛也近视。当齐奥尔科夫斯基打开箱子，拿出自己的仪器书籍和自制的小机器以后，里屋外屋摆得满满的，3间房对他来说确实不算大。瓦琳卡帮他拿这搬那，忙得不可开交。姑娘不小心把一个仪器碰倒了，但没有弄坏。就这样，齐奥尔科夫斯基还发了一顿脾气，可把姑娘气坏了。
齐奥尔科夫斯基来到学校才两周，全县城的男女老少都知道他是个怪人，有点“神经不正常”，理由有两点：一是他谁也不拜访。有的同事暗示要和他聚餐，他直截了当地回答说：“我没有请客的习惯，谁也甭想来我屋里作客。我是聋子，我也决不会到别人家里作客的。”二是。上星期日。教堂的钟响了，全城的人穿着整洁的衣服到教堂作礼拜去了，惟独这位物理老师没有去——他到城外滑冰去了。只是滑冰倒还不大要紧，他披了一床大被单子，两手张开作成船帆的样子，在冰上迅速地滑来滑去，从远处一看，他很像一只大鸟。孩子们跟在他后面，笑得前俯后仰，他的喊声大大压倒了孩子们的欢笑声。督学知道后，生气地说：“成何体统！哪里有一点作教师的样子，精神病！”
齐奥尔科夫斯基每天起得很早，去学校上课以前，他在家还要工作两三个小时。下课后，他一分钟也不在学校里呆，急忙回到住所研究自己的飞行器。夜深了，县城沉浸在死一般寂静中，惟独齐奥尔科夫斯基的房间亮光闪闪，不时传出他的咳嗽声。在闪烁的烛光下，他披件旧大衣，坐在椅子上，右手不停地写着什么。其实他正在总结前一段时间与风作斗争的经验。瓦琳卡隔着门缝看了一会儿，抬起头暗暗想：他既能当木匠、当钳工、当铁匠，又能写诗作文章，真是个文武双全的人！
瓦琳卡总是关注齐奥尔科夫斯基的生活，并深深地爱上了他。姑娘爱他谦虚、正直、勤奋、好学，爱他专心研究科学。耳朵聋当然是个缺点，眼睛近视也不好，但这些在瓦琳卡眼里是微不足道的。齐奥尔科夫斯基也倾心瓦琳卡，却老也找不到机会表示。
相爱的心总是相通的。一个偶然的机会，终于使他们互诉衷肠，并商定两天以后去教堂结婚。
巴洛夫斯克县城的教堂都在城外，最近的那个离城也有四五千米。这天早晨，天刚亮，两个人就动身去教堂了。他们决定7点以前履行完结婚的一切手续，新郎8点以前还要赶到学校上课呢。结婚仪式一完，小俩口就跑了——瓦琳卡回了家，齐奥尔科夫斯基到学校去了。放学了，齐奥尔科夫斯基一看时间还早，在回家路上，绕道到沃洛比尼科夫家搬运上个月买好的一部旧车床。他雇了一辆马车，把车床拉回家来。
齐奥尔科夫斯基一走进院里，发现岳父苏格罗夫正陪着证婚的神甫和七八位客人在房里喝酒。他在房门口站了一会儿，看样子“宴会”一时还散不了，只好推门进去对客人们说：“尊敬的来宾们，请大家不要见怪，我要把车床从这儿搬过去，请各位让开一条路，不要弄脏了你们的衣服。”客人们吃惊地刚刚站起身，齐奥尔科夫斯基接着说：“时间也不早了，请各位回家去吧，谁没有喝够酒，可以带一些回家，慢慢喝。”
客人们对他这种无礼的行为感到气愤，但也不好说什么。你看看我，我瞅瞅你，一个个噘着嘴，拂袖而去。出门以后，他们纷纷议论说：“瓦琳卡这孩子真可怜，嫁给了一个疯子，以后的日子可怎么过呢？”
接二连三的挫折
齐奥尔科夫斯基生活在极度贫困中，有时孩子哭着要一块黑面包吃，瓦琳卡都拿不出来。为了让丈夫研制飞行器，瓦琳卡把家里能够当卖的东西都当卖光了。她常常坐在屋角里流泪。每当见到这种情景，齐奥尔科夫斯基总是亲切地安慰她：“忍耐一些，等我把金属飞行器研究成功了，造出世界上第一个既经济又方便可靠的飞船来，那时咱们的生活会好的。”
18岁那年，他就想设计一个金属飞行器。12年过去了，他只得出三个结论：一是飞行器的外壳一定要像轮船那样坚固，像鸟儿那样轻巧；二是它的外壳要有一定的伸缩性，适应不同的气候条件；三是它的外壳应该是金属的。制造金属外壳的飞行器不简单呀！齐奥尔科夫斯基整整用了两年的时间，反复设计、计算、实验，终于搞出了点眉目。
他写了《气球原理》一书，里边有80个公式，150幅插图。设计草图挂满了墙，制作的模型摆满了屋子，但能充上气飞行的只有一个。他回忆这段生活时说：“这两年，除了在学校上课以外，我几乎没有和别人说过话。看来人不说话也能生活。”望着自己两年的心血，齐奥尔科夫斯基多想把它介绍给社会，以求得资助呀！
机会终于来了。1887年春天，齐奥尔科夫斯基得到自然科学爱好者协会的允许，可以就飞行器研究状况办一次讲座，但首先要通过一名权威的考核。接到消息后，齐奥尔科夫斯基立即动身去了莫斯科。一下火车，他就直奔考核专家斯托列托夫教授家。
教授打量着这位貌不惊人的年轻人，随后发出了一连串的提问：牛顿的自然哲学原理，冯特的因果关系学说，奥斯特瓦尔德的能量守恒定律，黑格尔和莱布尼茨的学说，气体动力学原理……这突然袭击式的“考试”，不但没有吓倒齐奥尔科夫斯基，反而驱走了他初来时的不安心情，他讲话声愈来愈高，好像不是在回答提问，而是在演讲。他从来没有遇见过能跟他谈论这么广泛、这么深奥科学知识的人，好不容易碰上了这个机会，他怎么能放过呢！
“考试”完了，斯托列托夫教授站起来说：“好极了！我没想到，你这位居住在穷乡僻壤里的青年人能精通这么多科学理论，明天请介绍你的飞行器吧！”
第二天在综合技术博物院礼堂，第一个做报告的就是齐奥尔科夫斯基。他的整个报告几乎全是实验结果、公式和数据。报告结束时，只有稀稀落落几个人鼓掌。大会主席礼节性地和他握手表示祝贺。齐奥尔科夫斯基闷闷不乐地回到了住所。
可就在这天晚上，斯托列托夫教授派人送来了一封便信，信上写道：“亲爱的朋友，我祝贺你！尽管在你今天的报告结束时鼓掌的人寥寥无几，这也难怪，因为你的报告太枯燥，同时你大胆的设想和科学上的独创不是所有的人都能理解的。然而我认为你的每句话都建立在可靠的科学基础上。你的飞行器一定会制作出来的，它将是我们俄罗斯科学的骄傲！我要尽全力帮助你实现这个宏大的理想。我决定以我个人名义向皇家技术协会航空部推荐你的报告。我想，他们会拨出钱来资助你的。你要马上返回巴洛夫斯克，把所有的资料，还有你做的模型寄往彼得堡，一天也不要耽误，越快越好！”
齐奥尔科夫斯基连夜乘火车赶往巴洛夫斯克，可是不幸的灾难发生了，邻居家发生火灾，殃及到周围几家，齐奥尔科夫斯基的家也被大火吞没。他用10多年积累起来的图纸、数据，及模型全部被大火烧毁。
火灾后，齐奥尔科夫斯基病倒了，而且病了很长时间。病情稍稍好些，他就不顾医生的劝告，撑着虚弱的身体又开始工作了。全家人既要吃穿，又要买工具、材料，可是钱从哪儿来呢？压缩生活开支，这是惟一可行的办法。菜不吃了，黑面包也只允许吃八成饱。穿的好办：一件衣服大人穿完小孩穿。
齐奥尔科夫斯基忍受着难以忍受的困难，以难以想象的毅力又整整研究了3年，总算把飞行器的详细设计图和模型搞出来了，连同手稿一起寄给了斯托列托夫教授，由他将飞行器设计方案呈送皇家技术协会航空部。
一两个月过去了，他的设计方案如石沉大海。在绝望中，他看到彼得堡一家报纸上登的一条消息：昨天在皇家技术协会航空部会议上，彼得洛夫上校就齐奥尔科夫斯基先生提出的制造金属飞行器设计方案作了长篇报告，与会者对报告感到极大兴趣，并进行了激烈的争论。
齐奥尔科夫斯基喜出望外，激动得热泪盈眶。全家人像过节一样愉快地度过了两天，第三天上午，邮递员送来一封信：皇家技术协会否定了他的论文。尽管有许多学者为齐奥尔科夫斯基的论文进行辩护，终因大权掌握在不学无术、对科学技术一窍不通的一伙人的手中，给人类造福的一项重大科学发明被否决了。
锲而不舍
一连串的打击，并没有使齐奥尔科夫斯基气馁。1895年，齐奥尔科夫斯基提出了征服星际空间的具体主张，他发表了人造卫星的图样，提出人造卫星星际航行的中途“基地”，以及再从这个“基地”向月球和其他星球发射火箭的主张。这个主张获得了许多科学家的钦佩。
这个勇敢的幻想家，决心通过实践，征服地球引力，使人类变成宇宙的主人。
1895年，他写了一本科学幻想小说《奇异的地球和天空》。1898年，他又写了《用火箭推进飞行器探索宇宙》的论文。但是，这篇论文拖延5年以后，才于1903年发表在俄国《科学评论》杂志上。
这篇论文第一次阐述了火箭飞行和火箭发动机的基本原理，具体地说明了液体火箭的构造，认为可以用液氧和煤油作燃料，提出了质量比（起飞质量和燃料消耗完以后的质量的比值）概念，推导出计算火箭飞行最大速度的公式。它从科学原理上论证了太空旅行的可能性。也就是说，他首先提出了用火箭探索宇宙空间的思想，并作出了深刻的论证。他所提出的著名的火箭速度公式，被人们称为齐奥尔科夫斯基公式。这尽管是设想，但他有把握地说：“星球和星球之间的旅行是可能实现的。”因此，他曾自称为“宇宙公民”。
经过无数个日日夜夜，而又不知多少万次的计算，他知道了，要摆脱地球引力，火箭必须具有每秒11.2千米的速度，才可以沿抛物线轨道飞离地球，进入茫茫的星际空间。可是，当时他所设计的火箭速度没超过每秒2.5千米。他坚信：今天不可能，明天就必然会变成可能。
齐奥尔科夫斯基继续顽强地对火箭进行着研究。到1929年，他终于提出了用多级火箭取得高速，使火箭飞离地球的理论。齐奥尔科夫斯基把他的星际航行站有趣地称为“地球外的火箭码头”。当星际航路经过码头时，可以在这个码头上加燃料和食物，然后再飞身向遥远的星际空间。他还为卫星设计了一幅美丽而壮观的图画，上面有大街、住宅、温室、燃料库、综合科研站等。这真是一个美好的世界啊！
“宇宙公民”
齐奥尔科夫斯基不知疲倦地发表了一系列的科学论文。如1883年的《自由空间》，1892年的《可操纵的金属气球》，1903年的《用火箭推进飞行器探索宇宙》等等。
然而，沙皇政府对他的这些伟大科学成就并不感兴趣，只有一些科学家给这个中学教师以最高的评价和鼓励。
伟大的十月革命以后，列宁把齐奥尔科夫斯基从孤独困苦的生活中解放出来。他得到了苏维埃政权的特别重视，从而才有可能发挥他的聪明和才智。
在政府的帮助下，他制成了一只不锈钢的飞船模型。这只飞船长15米，最大直径是7.2米，体积达1000立方米。接着，他又在中央流体动力研究所中制造了一批喷射推动机。同时，他又发表了许多著作，如《宇宙火箭列车》、《钢质飞船》、《喷射推进飞机》、《星际航空》等。
他75岁寿辰的那天，前苏联科学院为他举行了祝寿大会，庆祝他在航空科学上的成就。
1935年，伟大的科学家齐奥尔科夫斯基与世长辞了，终年78岁。科学家们继承了他航行星际的大业，终于制造出了高速度的喷气式飞机、洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船……这一切神话般的创造，对这位长眠在九泉之下的“宇宙公民”，该是多大的安慰啊！
星系天文学之父哈勃
18世纪中叶，瑞典的斯维登堡、英国的赖特、德国的康德和朗伯提出，我们所见的银河和恒星构成一个巨大的天体系统，并提出在这个巨大的天体系统之外，在浩瀚的宇宙中还存在着无数这样的天体系统。18世纪下半叶，英国天文学家威廉赫歇尔用天文观测证实了前一点，并将这个巨大的天体系统称为银河系。但在银河系之外是否存在别的类似银河系的天体系统（河外星系）的问题，在威廉赫歇尔之后约一个多世纪中始终没有解决。直到20世纪20年代，美国著名天文学家哈勃才率先解决了这个问题。他还对河外星系进行了形态分类，发现了河外星系退行速度与它离我们的距离之间关系的哈勃定律，探讨了河外星系的空间分布……这些成果开创了人们对星系世界的研究，因此他被誉为“星系天文学之父”。
早年生涯
哈勃的全名叫埃德温鲍威尔哈勃，1889年11月20日生于美国密苏里州马什菲尔德。哈勃的祖先在17世纪从英国移居美国，他的父亲约翰鲍威尔哈勃是一名律师，母亲婚前叫维琴尼亚李詹姆斯。哈勃在肯塔基度过了他的童年生涯，后来在芝加哥上高级中学，在校时学习和体育运动两方面都很出色。高中毕业后他获得了一项奖学金进入芝加哥大学，1910年毕业于该校天文系，获理学士学位。他还是该校有名的拳击运动员，一位体育运动教练想训练他同当时世界冠军杰克约翰逊进行拳击，培养他成为一代拳王，但他却在1910年作为罗兹奖学金获得者来到英国牛津女王学院攻读法学，1912年修完所有法学课程，获文学士学位。1913年哈勃回到美国，在肯塔基州路易斯维尔开了一家法律事务所，但翌年便放弃了这个职位来到芝加哥大学叶凯士天文台，成为弗罗斯特的助手和研究生。1917年他完成了“暗弱星云的照相研究”的学位论文而获博士学位。
美国最有声望的天文学家海尔早年曾与哈勃有一段师生情。哈勃刚跨入芝加哥大学校门时，海尔虽已就任威尔逊山天文台台长但却未完全脱离芝加哥大学和所属的叶凯士天文台，他培养了年青的哈勃对天文学的兴趣。十多年过去了，海尔得知哈勃重返芝加哥大学并出色地完成了天文学博士论文，认为后者很有发展前途，于是以威尔逊山天文台台长的身份邀请后者去该台工作。当时该台1.52米的反射望远镜已投入观测，举世无双的口径2.54米的胡克望远镜也即将建成。哈勃认为威尔逊山的工作条件极佳，但当时美国参加了第一次世界大战，他被征入伍。他打电报给海尔说，一旦他复员便接受海尔的邀请去威尔逊山天文台工作。此后哈勃随美国远征军到法国服役，在军中晋升到陆军少校军衔。1918年11月11日停战日之后，他又随美国占领军留驻德国，直到1919年10月才返回美国。
揭开旋涡星云本质之谜
哈勃一退伍回到美国，即遵前诺赴威尔逊山天文台任职，当时他已达而立之年，始得安心从事日后使之声望卓著的天文研究工作。此后，除第二次世界大战期间曾在美国军队中参与领导弹道学研究，并在马里兰州阿伯丁试验场超声速风洞实验室担任领导工作外，哈勃始终在威尔逊山天文台工作。
从1922年起，哈勃将研究的注意力集中到旋涡星云本质的问题上。这是一个争论已久的问题。早在18世纪中叶，康德就把呈云雾状的星云看成是我们天体系统（银河系）之外的别的巨大天体系统。一个世纪后，德国科学家洪堡又把宇宙中一个个这样的天体系统比喻为大海中的无数小岛，称“宇宙岛”。
18世纪末至19世纪末，人们在宇宙岛是否存在这一问题上的研究走了许多弯路，遇到许多挫折。康德、洪堡等人推测呈云雾状的星云是宇宙岛，但在小望远镜中，看去像云雾状的星云的天体有许多复杂的情况：它们有的是银河系内的星团，仅仅是因为分辨不清才被当成星云；有的是银河系内的气体尘埃云，这种气体尘埃云与宇宙岛实际上是毫不相干的两回事；当然也的确存在作为宇宙岛的星云（后来称为河外星云）。由于这三方面的混淆和测量手段上的局限，宇宙岛的猜测难于得到证实。
20世纪初，人们用照相方法发现了大量旋涡星云，它们形如旋涡状，大多数很暗弱，只有极少数如仙女座大星云（通过照相发现它是一个半侧向对着我们的旋涡星云）等比较明亮。有人认为，这种旋涡星云很可能是宇宙岛。20世纪10年代末，美国天文学家柯蒂斯用“新星测距法”求得仙女座大星云的距离为1000万光年（1光年是指太空中光在1年中所走过的距离，1光年约10万亿千米）。所谓新星测距法是假定仙女座大星云中的新星与银河系中的新星光度相当，即认为两者在单位时间内发出的总光量很相近，只是由于仙女座大星云很远才使其中的新星显得很暗弱，然后推算出该星云的距离。这种方法在原理上并不错，但误差很大，连柯蒂斯本人在公布此结果后也很快加以更正，将仙女座大星云的距离从1000万光年减至50万光年。柯蒂斯认为银河系的直径只有数万光年，所以仙女座大星云远在银河系之外，是银河系之外的别的星系。美国天文学家沙普利认为柯蒂斯的测量不可信，他认为仙女座大星云不在如此遥远的距离上，而他却把银河系的直径定得过大，达30万光年，他认为仙女座大星云只是银河系内的真正的星云状天体。他还引证了荷兰天文学家范玛南提供的观测结果，旋涡星云M101，M33和M81每年以百分之几角秒的速率自转，这样大的角速度意味着这些旋涡星云不可能太遥远，其距离仅数千光年而已，由此沙普利推论旋涡星云都是银河系内的天体。后来人们发现范玛南的测量是错误的，是把某些系统误差当成旋涡星云的自转了，但当时沙普利却把它当做自己见解的重要依据。
1920年4月26日，由当时威尔逊山天文台台长海尔发起，在美国国家科学院召开了“宇宙的尺度”辩论会。沙普利和柯蒂斯代表对立的两方，就银河系的大小和旋涡星云的真相展开面对面的论战。这就是天文学史上著名的沙普利—柯蒂斯大辩论。这场辩论当时胜负未分，旋涡星云究竟是否是银河系之外的别的星系并未有统一的结论。
1923年，哈勃用威尔逊山天文台的口径为2.54米的胡克望远镜拍摄仙女座大星云的照片。由于这架当时世界上最大的望远镜的惊人分辨本领，照片上该星云的外围已被分解为恒星，在这些恒星中他证认出第一颗造父变星。翌年，他又在该星云中证认出更多的造父变星，并在三角座星云M33中也发现了一些造父变星。接着，他用“造父变星测距法”测出了这两个旋涡星云的距离。
什么是造父变星和造父变星测距法呢？造父变星是以仙王座δ为典型星的一类变星。中国古代用传说中的驾车能手造父来命名仙王座δ和它周围的几颗星，其中仙王座δ称造父一，因此以它为典型星的变星便被称为造父变星。这类变星是因星体本身的周期性膨胀和收缩而产生光度变化的，它的光度变化有一个重要特点，就是其光变周期和其光度之间存在确定的对应关系，这种对应关系是沙普利在1915年首先建立的。于是，通过测出某造父变星的光变周期，它的光度也就可以定出。某造父变星的光度定出后，再用观测定出其视星等，就可以定出它的距离。这就犹如在晴空万里的夜晚，从海船上遥望海岸边的一盏航标灯，如果该灯多少烛光已经确定，海船上所见到的它的视亮度就只依赖于海船离它的距离了，于是有经验的水手就可以根据他所见到的此航标灯的视亮度估计出海船离海岸有多远。使用造父变星的这种测量距离的方法称为造父变星测距法。
20世纪10年代后期，沙普利在银河系内的许多球状星团中发现了造父变星。由于球状星团离我们很远，它本身的尺度与它离我们的距离相比是可以忽略不计的，因此如果测出了球状星团中任何一颗造父变星的距离也就测出了该球状星团离我们的距离。根据这一点，沙普利应用“造父变星测距法”测出了许多已发现造父变星的球状星团的距离。如果他及时去寻觅旋涡星云中的造父变星，那么首先定出旋涡星云距离的也应该是他。但他却没有这样做，而哈勃却进行了这至关重要的一步，1924年，哈勃用“造父变星测距法”测量了仙女座大星云和三角座星云M33的距离为93万光年。当时，已知银河系的直径在10万光年左右，这意味着这两个旋涡星云远在银河系之外，是与银河系相当的独立的星系。哈勃将这一研究成果写成了论文。
1925年元旦，美国天文学会和美国科学促进学会在华盛顿联合召开了学术会议，哈勃并未到会，但他的上述论文被带到会上得以宣读。这篇论文一经宣读，在座的许多天文学家都已明白，关于旋涡星云本质的大辩论已告结束，宇宙岛的推测已获证实。当时，几年前进行此项大辩论的代表人物沙普利和柯蒂斯都在场。哈勃的论文分享了美国科学促进学会为这次学术会议设立的最佳论文奖。同年，该论文以“旋涡星云中的造父变星”为题发表在《美国天文学会会刊》上。
1925年，哈勃又用“造父变星测距法”测定了人马座星云NGC6822的距离，证实了该旋涡星云也是一个河外星系。同年，这一成果以“NGC6822，一个遥远的恒星系统”为题发表在美国《天体物理学报》上。哈勃的这些工作，翻开了人类研究大宇宙的新的一页，从此人们的视野超出了银河系，进入了星系世界。
绘制“音叉图”
1922年，哈勃发表了论文“弥漫银河星云的一般研究”，文中将银河星云分为行星状星云和弥漫星云两大类。他还指出有一类非银河星云存在，虽然他当时无法确认它们位于银河系之外，但却发现它们在空间分布上远离银河所在平面（银道面），且离这个平面越远，所见到的非银河星云越多。在该文中，他还对非银河星云作了初步的分类。
1925年，国际天文学联合会在英国剑桥召开学术会议，哈勃在会上作了一篇有关河外星云形态分类的论文报告。当时他已认识到三年前他在论文“弥漫银河星云的一般研究”中所提到的非银河星云实际上就是位于银河系之外的河外星云（亦即河外星系），所以他在报告中已明确地将以前称为的非银河星云改名为河外星云。这篇报告经修改、整理后发表在1926年的《天体物理学报》上，论文题目是“河外星云”。
在“河外星云”一文中，哈勃指出大多数河外星云都有一个在星云中占主导地位的球状核心，整个星云对它表现出某种旋转对称性，这类河外星云称为规则星云。它又可以分为椭圆星云和旋涡星云两类：椭圆星云以符号E表示，依据其椭率不同，又分为E0，E1……E7共8个次型；旋涡星云则又被分为正常旋涡星云和棒旋星云两族，前者以符号S表示，后者以符号SB表示，后者与前者的最大不同在于星云的中间有一棒状物，这两族旋涡星云每族按旋臂由紧到松的程度不同均分为a，b，c三个次型。
在“河外星云”一文中，哈勃认为除规则星云外，还有一类星云不具备中心核和某种旋转对称性，其形状往往不规则，这类星云称不规则星云，以符号Irr表示之，不规则星云只占河外星云总数的3%以下。
后来，哈勃又对这一分类体系作了发展，并在1936年他出版的《星云王国》一书中作了更详细的描述。在该书中，他首次给出了一个河外星云分类图，由于此图很像一个音叉，所以后人将此图取名为“音叉图”。此“音叉”的交接处列出了一种S0型星云，它是无臂的旋涡星云，哈勃当时认为它是一种多少带有假设性的类型，但后人果然发现了许多S0型星云，人们将它命名为透镜状星云。此外还存在不规则星云，在“音叉图”中未予列出。
由于河外星云的本质便是河外星系，所以哈勃当时所称的椭圆星云、正常旋涡星云、棒旋星云和不规则星云后来分别改称为椭圆星系、正常旋涡星系、棒旋星系和不规则星系。上述分类则被称为星系形态的哈勃分类，亦称星系形态的哈勃序列。哈勃序列表明众多的星系乃是同一家族中互有联系的成员。它在看来纷乱庞杂的星系王国中引入了秩序，仿佛为人们进入这个神秘的世界提供了一幅总体导游图。
20世纪30年代以后，陆续发现了多种特殊星系，这些星系的星系核中往往有强烈的活动。这类星系无法纳入星系形态的哈勃分类之中。所以，人们进一步认识到，哈勃对星系形态的分类只是对正常星系的一种分类。但由于正常星系在星系总数中占极大多数，因此除了对特殊星系的专门性研究工作之外，星系形态的哈勃分类至今还常被采用。
哈勃定律
哈勃对星系天文学的又一重大贡献是发现了河外星系退行速度与距离之间存在着正比关系，即发现了著名的哈勃定律。
20世纪10年代，美国天文学家斯莱弗用装在大望远镜上的高色散摄谱仪拍摄了数十个旋涡星云的光谱，发现它们大多存在谱线红移，根据多普勒效应，这种红移可解释为这些星云在不断退行，即远离我们而去。
哈勃在1925年确认旋涡星云是河外星云亦即河外星系之后，他对这种星云普遍存在谱线红移问题也发生了兴趣，他不仅也参与测量它们的谱线红移和退行速度，而且采用“造父变星测距法”以及其他方法，努力测量它们的距离。1929年，他在《美国国家科学院会议文集》上发表了“河外星云距离与视向速度的关系”的重要论文，文中分析了46个已求得其退行速度的河外星云，其中已定出其距离的为24个，对于另外22个河外星云，他采用将其中几个组合成一群的方法，求出其平均退行速度，并根据其平均视星等求出其平均距离。通过分析这些资料，他指出河外星云的退行速度V和它的距离D之间存在着正比关系，即：
V=HD
此式被称为哈勃定律，式中的比例常数H被称为哈勃常数。在该论文中，他还给出了河外星云退行速度与其距离之间存在线性关系的一幅图。
由于所涉及的河外星云，其距离最远的仅600多万光年，其退行速度则不足1000千米/秒，所以哈勃在1929年发表的重要论文的结尾中这样说：“目前的讨论所得的线性关系乃是有限距离范围内的某种初级近似”，也就是说他当时还不能确定，对于距离更远、退行速度更大的河外星云而言，哈勃定律是否依然成立。因此，哈勃定律发表后，哈勃立即与另一位美国天文学家哈马逊合作，利用威尔逊山天文台当时世界上最大的口径2.54米的胡克望远镜观测距离更远、退行速度更大的河外星云。1930年，哈马逊测出了退行速度高达20000千米/秒的某河外星云的距离。翌年，哈勃和他在《天体物理学报》上发表了长篇论文“河外星云的速度-距离关系”，指出对退行速度高达20000千米/秒的河外星云而言，哈勃定律依然适用。1936年，他们两人观测了退行速度高达40000千米/秒的大熊座2号星系团（遥远的由河外星系构成的集团），测定了该星系团的距离。1948年口径5.08米的反射望远镜在帕洛马山天文台落成，翌年哈马逊又用它观测了退行速度高达60000千米/秒的长蛇座星系团。这些观测都表明，对如此之大的退行速度的星系团而言，哈勃定律依然成立。1953年，哈勃在《英国皇家天文学会月刊》上发表了论文“红移定律”，总结了以往的工作，自信地表示，河外星云退行速度与其距离成正比的哈勃定律是得到了充分检验的客观规律。
哈勃定律的发现，有力地推动了现代宇宙学的发展。现代宇宙学应用广义相对论这一新引力理论为武器来研究宇宙的结构和演化。广义相对论刚问世，爱因斯坦便在1917年发表了论文“用广义相对对宇宙学所作的考查”，这是第一篇应用广义相对论来考察宇宙的论文，它是现代宇宙学的奠基之作。但该文建立的静态宇宙模型并不正确。爱因斯坦为获得此模型，在求解广义相对论的引力场方程时，不惜在该方程中增加了具有宇宙斥力性质的“宇宙项”，使引力与宇宙斥力刚好达到平衡，从而获得该方程的静态解，建立了一个静态宇宙模型。
1922年，前苏联数学家弗里德曼重新求解了爱因斯坦的引力场方程，发现此方程不仅存在静态解，而且存在两类膨胀解和一类振荡解，从而建立起弗里德曼宇宙模型。
1927年，比利时天方学家勒梅特也重新求解了爱因斯坦的引力场方程，他找到了一个新解，据此推出了一个随时间而膨胀的宇宙模型。
1929年哈勃定律的问世，表明爱因斯坦的静态宇宙模型与事实不符，爱因斯坦后来也承认为寻求静态解而在广义相对论的引力场方程中增加具有斥力性质的“宇宙项”是他一生中做的最大的一件蠢事。
哈勃定律不排斥弗里德曼宇宙模型和勒梅特模型，宇宙确实在膨胀，各部分正在彼此远离。由于我们的宇宙是四维时空的宇宙，它的膨胀很难直观地加以描述，但可以通过下面的类比来理解。一个上面有许多斑点的气球被人吹大时，该气球上任何两个斑点间的距离都在增大，不论从哪一个斑点来看，所有其他的斑点都在远离它而去，且越远的斑点远离它的速度越大。宇宙中，越远的星系以越大的速度退行与这种情况很相似。
1929年哈勃定律刚问世时，哈勃定律V=HD中的H值被取为500千米/（秒百万秒差距）。由于此值中的千米和百万秒差距均为长度单位，而且1百万秒差距=3.086×1019千米，所以H值的倒数1H具有时间的量纲，可以算出1H约等于20亿年。有人将1H命名为哈勃时间。在具有初始奇点的膨胀宇宙模型（例如著名的热大爆炸宇宙模型）中，如假定宇宙始终在以与当今相同的速率膨胀，则1H的含义相当于宇宙从其初始直至当今所经历的时间，即相当于宇宙年龄。然而，有趣的是，尽管学者们对哈勃时间1H的含义各持己见、争论不休，但哈勃本人对此从不发表任何高见，他也从未表示过1H就是宇宙年龄。
还需指出，上面算出的宇宙年龄20亿年显然太小，它甚至比太阳系年龄和地球年龄都小得多，这使许多人感到奇怪。后来人们发现，哈勃所取的H值偏大，经过许多学者的长期测定，H值现已缩小到约50千米/（秒百万秒差距），即已缩小到哈勃当初测定的值的十分之一。于是，哈勃时间从20亿年增加到200亿年。许多人认为，把此值视为宇宙年龄也许更为合理。
从哈勃定律还引出了一个重要物理量。按照相对论，任何物体的运动速度不可能超过光速，故哈勃定律中星系退行速度V的上限为光速C，此时的距离D被称为哈勃距离DH，从哈勃定律V=HD不难看出：
DH=1HC
即它是哈勃时间1/H与光速的相乘积。当H取为50千米/（秒百万秒差距）时，哈勃距离DH约等于200亿光年。它的物理意义是，观测者所能见到的宇宙尽头，此处的星系在以光速远离我们。与哈勃时间1H相类似，尽管哈勃距离这一物理量在现代宇宙学中至关重要，但哈勃本人同样对它缄口不语。
河外星系的空间分布
20世纪30年代，哈勃致力于河外星系空间分布的研究，在这方面的工作成果被认为是他对星系天文学所作出的第四项重要贡献。
在天文学中，以银道（穿过银河中间的天球上的大圆）为基本大圆、南北银极（天球上与银道角距离处处等于90°的两点）为基本点的天球坐标系称为银道坐标系。在此坐标系中，南北银极与银道上不同点连成的天球大圆构成了银经圈，在同一银经圈上银经均相同；从银道向南北银极两个方向量度的角距离称银纬，向北银极方向量度的银纬取为正，向南银极方向量度的银纬取为负，与银道大圆平行的许多小圆构成银纬圈，同一银纬圈上的银纬值相同。银道坐标系的这种定义方法和地球上地理经纬度的定义方法相当类似，所以实际上并不难理解。
哈勃以银道坐标系为依据，研究了河外星系在天球不同方向上的视分布。1937年，他在他出版的《星云王国》一书中给出了一幅十分有名的河外星系分布图。图的中间栏腰一分为二的横线0°—0°代表银道，银道下端0°，30°，60°……330°的刻度代表银经；银道上下两侧与银经圈相交的横线分别表示+30°，+60°，-30°，-60°等不同银纬的银纬圈。图中的小黑点表示星系分布具有正常数目，大黑点表示星系分布超过正常数目，且黑点越大、越集中表示超过越多，空圆圈表示星系分布不足，短横线表示那些地方未发现星系，银道附近两支曲折线表示银河所在的范围，图内左右两侧特别是南银纬左右两侧有较多的空白部分，这是哈勃所在的威尔逊山天文台无法观测到的南天区域，那些地方的星系分布未作统计。在此图中，银河内和银道两旁根本看不到星系，这被称为哈勃隐带，在这之外的低银纬地区空圆圈甚多，这是星系分布严重不足的地区，而高银纬地区星系的分布则明显超过正常数字。
河外星系在天球不同方向上的这种视分布可作如下解释：河外星系在天球不同方向上的分布实际上是相当均匀的，但由于我们在银河系之内去观测它们，视线必需先穿过银河系，银道两侧不仅有大量暗星，而且有很多星际消光物质，它们挡住了我们的视线，使我们无法看到河外星系，从而造成了天文学上所称的“哈勃隐带”。随着银纬的增大，星际消光物质减少，高银纬天区星际消光物质已微乎其微，因而河外星系随银纬的增加而增多。
除了研究河外星系在天球不同方向上的视分布外，研究河外星系空间分布的另一课题是探讨它们随距离分布的方式。哈勃利用威尔逊山天文台口径2.54米的胡克望远镜开展了一项宏大的观测计划。1934年他在《天体物理学报》上发表了长篇论文“河外星云的分布”，该文可看成是他这方面研究工作的代表作。他的基本结论是，从统计平均的角度看，河外星系在不同距离上的分布是均匀的，因此它应被看成是大尺度空间中物质分布的基本单元。他还试图通过测定暗至一定星等的河外星系的计数，来探讨空间曲率问题，但由于涉及的因素十分复杂而未能获得明确的结论。
硕果累累
除上文专门论述四个方面的杰出贡献外，哈勃在天文学上还有许多其他贡献，例如：
（1）阐明了发射星云和反射星云的根本区别。在哈勃之前，已发现银河系内由气体、尘埃物质构成的弥漫星云，有的其光谱是暗黑背景上的发射线光谱，有的其光谱则是七色彩带背景上的吸收线光谱。具有这两种不同光谱的星云分别被称为发射星云和反射星云。1922年，哈勃发表了论文“弥漫银河星云的一般研究”，正确地指出，之所以产生这两种星云是由于其中存在着光谱型不同的照亮星，发射星云中有光谱型为O、B0、B1型的表面温度很高的恒星，而反射星云中只有表面温度转低的光谱型为B2直至M型的恒星。本世纪30年代末，丹麦天文学家斯特龙根提出了高温恒星使星云中的氢电离形成发射星云的理论，进一步解释了这个问题。至于反射星云，因其中的低温恒星不足以激发星云中的氢电离，产生发射光谱，星云只是简单地反射该恒星的光，所以其光谱只是该恒星光谱（七色彩带背景上的吸收线光谱）的简单复制。
（2）率先发现有的银河星云是超新星爆发的遗迹。1928年，在他发表的“新星或暂现星”一文中，指出蟹状星云正在迅速膨胀，他测定了它的膨胀速率，推算出从很小体积膨胀到目前尺度需要900年，同时他又考虑到位置上的对应性，率先大胆地提出这一银河系内的弥漫星云是中国宋代记录下来的公元1054年超新星爆发的遗迹。这一见解现已得到公认。
（3）1930年，首次精确测量了椭圆星系的面亮度轮廓（从中心向外亮度是如何递减的），他所建立的面亮度轮廓模型后来被称为椭圆星系的哈勃光度轮廓。
（4）在近邻的河外星系中率先开展不同种类恒星和恒星集团的详细研究。其中对这些星系中造父变星的发现和研究形成了测量这些星系距离的最重要方法。1932年，他在仙女座大星云中证认出一些球状星团，并发现它们的平均光度似乎比我们银河系中的球状星团暗4倍。后来，德国天文学家巴德发现这实际上是由于当时测定的仙女座大星云的距离不当造成的。
（5）在1935年及此后发表的数篇论文中，研究了星系中尘埃带的不对称性，辨别星系哪一侧离我们较近，进而确定这些星系旋臂的旋转方向。
（6）与在威尔逊山天文台工作的德国天文学家巴德共同研究玉夫座星系和天炉座星系，发现它们是矮椭圆星系，即光度相当低的椭圆星系。
1948年帕洛马山天文台的5.08米反射望远镜落成后，他第一个使用它开展专业性的天文观测，并花费大量时间制订使用该望远镜的研究计划。他还担任了威尔逊山天文台和帕洛马山天文台的研究委员会主席，主要负责制定帕洛马山天文台的大施密特望远镜（1948年落成）的巡天观测计划。该望远镜的主镜口径为186厘米，改正镜口径为122厘米，建成后十二年中它一直是世界上最大的折反射望镜，直到1960年才被德国建成的一架施密特望远镜所超过。由于哈勃等人的筹划和组织，这架大施密特望远镜的巡天工作开展得十分出色，著名的帕洛马天图正是使用该望远镜进行巡天工作的结晶。
哈勃的伟大业绩在其生前就已获得公认，他曾获许多荣誉，如1935年在美国获巴纳德金质奖章，1938年在美国获富兰克林金质奖章，1939年获英国皇家天文学会金质奖章等。
哈勃毕生勤奋，晚年深受心脏失调带来的痛苦，但他依然坚持不懈开展研究工作。1953年秋，正当他准备前往帕洛马山天文台用5.08米望远镜进行为期四夜的天文观测时，突然患脑血栓于9月28日与世长辞。
哈勃才思敏捷，富有想像力，善于在研究工作中择定主攻方向并把握问题的关键；处事细心慎密，注意寻求充分的论据，有人认为这与他早年曾受到的法律训练有关。他使用的研究方法主要是归纳方法，在搜集大量观测资料的基础上进行归纳和总结，从中获得某些普遍结论。当然分析的方法有时他也采用，但相对来说用得较少。他用他的研究方法所获得的卓然超群的成就，在现代天文学中几乎无人可与之相媲美。
哈勃有广泛的兴趣爱好。他身高1.88米，爱好体育运动，在芝加哥大学求学时就是一位重量级拳击手，在牛津大学求学时曾被选为校径赛队员，还在一场表演赛中与法国拳王卡庞捷交手。他还是一名假饵钓鱼的能手，在美国和英国的一些地方，都有他垂钓的足迹。1924年和伯克小姐结婚后，一段时间中常与妻子及一些好友外出观光旅游。他还喜欢收集珍本图书，1938年当选为美国洛杉矶附近的亨廷顿图书馆和艺术馆的理事。遵其遗嘱，他的科学史古籍珍本赠送给了威尔逊山天文台。