每天，人们都要进行各种各样的科学实验，提出“如果”假设，再设计实验，看看会有什么结论。这样的实验也许只是我们在回家的路上走了一条稍微不同的路，或者在用微波炉时多加热几秒钟，或者可能是尝试寻找一个基因的另一种变体。不管实验难度如何，这种奋斗、质疑的探索精神都是人类发现的根源。实验帮助我们更深入地了解现实的本质，这种探索的过程就是我们所说的“科学”。
这些精选出来的科学实验，有几项经受住了时间的考验，充分展示了人类的探索精神和智慧。无论是精巧的、还是粗糙的、带着一点意外的发现，这些独特的发现都深刻改变了我们对自己甚至对宇宙的看法。
以下这10项重要实验可以说是有史以来最顶尖的科学实验。其中九项都取得了辉煌的成功，剩下的一项则是虽败犹荣。
埃拉托色尼：测量世界
实验结果：首次测量地球的周长
时间：公元前3世纪末
我们的世界到底有多大？在众多来自古代文化的答案中，埃拉托色尼计算出的一个惊人的精确值，在两千多年后依然令人为之震惊。公元前年左右埃拉托色尼出生于昔兰尼（位于今天的利比亚海岸的一处希腊殖民地），后来他成为一个“贪婪”的学者，这一特点为他带来了很多批评者和崇拜者。讨厌他的人根据希腊字母表中的第二个字母给他起了个绰号“贝塔”。普吉特湾大学物理学教授詹姆斯·埃文斯解释原因：“埃拉托色尼频繁地从一个研究领域转到另一个领域，以至于与他同时代的人认为他在每个领域都只能排第二。”还有人因埃拉托色尼的多才多艺给他起了个绰号“五项全能”。
思维上的敏捷使这位学者获得了一份在埃及亚历山大市著名图书馆当馆长的工作，就是在那里他进行了著名的实验。他听说在尼罗河流经的赛伊尼城中有一口井，在夏至日那天，正午的阳光可以直射井底，不会在井边投下一丝阴影。这一现象引发了埃拉托色尼的极大兴趣。于是在同一日期的同一时间，他测量了亚历山大里亚一根竖杆投下的阴影的长度，据此算出阳光与竖杆之间的角度为7.2°，即圆周角°的五十分之一。
埃拉托色尼知道地球是球形的，大多数受过教育的希腊人也是这样认为的。埃拉托色尼认为，如果知道亚历山大里亚和赛伊尼这两座城市之间的距离，再把这个数字乘以50，就能测量地球的曲率，从而得到地球的周长。根据得到的信息，埃拉托色尼推断出地球的周长为希腊里，约为英里，与英里的正确数字十分接近。
埃拉托色尼想要确定地球的大小的动机是他对地理的热爱，正是他创造了“地理学”这一名词。所以现代人又给他起了另一个绰号：“地理学之父”。
威廉·哈维：研究血液循环
實验结果：发现了血液循环机制
时间：理论发表于年
古希腊名医兼哲学家盖伦曾在公元2世纪提出过一套血液流动的理论，尽管漏洞百出，但盛行了近年。这套理论包括：肝脏会利用我们吃下的食物不断生成新的血液；血液以两种不同的方式流经全身，其中一种是通过肺部吸收空气中的“生命之魂”；组织吸收的血液永远不会回到心脏。推翻所有这些教条需要一系列的实验。
而为了推翻这套有教科书地位的理论，后人做了一系列重要的实验。
威廉·哈维年出生于英格兰的一个贵族家庭，后来成为国王詹姆斯一世的御医，这为他提供了足够的时间和途径来追求他最大的兴趣：解剖学。刚开始，他通过给羊、猪等动物放血，对盖伦的血液理论进行了苦心钻研。但他随后意识到，假如事实真如盖伦所言，那么每小时流经心脏的血量将超过动物的总体积，而这显然是不可能的。
为了说明这一点，哈维在公共场所切开了活生生的动物，证明动物体内微弱的血液供应。他还通过用手指捏住一条裸露心脏的蛇的一条主静脉，让血液无法进入心脏。结果心脏迅速萎缩、变得苍白；将其刺穿时，流出的血很少。相反，如果阻断主动脉，心脏则会随之胀大。这表明静脉里的血确实是心脏血液的来源，而动脉则是心脏向外供血的通道。通过研究爬行动物和哺乳动物濒临死亡时慢速心跳这一现象，他发现了心脏的收缩规律，并推断出心脏以循环的方式向身体输送血液。
据伦敦大学历史和科学哲学教授安德鲁·格雷戈里说：“这不是一个简单的推论。假如只观察在胸腔中正常跳动的心脏，就很难弄清楚到底发生了什么。”
哈维还在志愿者身上进行了实验，如暂时阻断血液进出四肢等。这些实验进一步完善了他的革命性的血液循环理论。他在年出版的《心血运动论》一书中完整地阐述了自己的理论。此外，他采用的“以证据为基础”的研究方法也在医学界引起了巨大转变。威廉·哈维被公认为现代医学和生理学之父。
格雷格·孟德尔：发展遗传学
实验结果：发现了基因遗传的基本规律
时间：～年
孩子的容貌在不同程度上总会与父母相似，这是为什么呢？一直到一个半世纪之前，由于格雷格·孟德尔的努力，身体特征遗传的奥秘才被逐渐揭开。孟德尔年出生于现在的捷克共和国，尽管他出生于农业家庭，没有钱供他接受正规教育，但他在自然科学方面颇具天赋。在一位教授的建议下，他于年加入了奥古斯丁修道院，这是一个注重研究和学习的修道士团体。
在布尔诺的一座修道院安顿下来之后，内向的他很快学会了在花园里消磨时间。一种名为“倒挂金钟”的植物引起了他的注意，因为这种植物造型极其优雅，仿佛出自名家之手。在印第安纳大学布鲁明顿分校研究生物学历史的桑德·格列波夫说：“也许正是受到这种植物的启发，孟德尔才开展了后续那些著名实验。他一直在尝试杂交不同的倒挂金钟品种，试图培植出新的颜色或颜色组合。在这一过程中，他得到了一些可重复的结果，这表明遗传规律在起作用。”
随后他培育豌豆，这些规律变得清晰起来。孟德尔用画笔将花粉从一株植物涂抹到另一株（相当于给豌豆人工授粉），在大约七年的时间里，他将数千种具有某些特征的植物进行杂交配对并详细地记录结果。例如，如果黄豌豆和绿豌豆杂交，总是产生一种黄色豌豆。然而，再让这些黄豌豆培育出的植株进行自交后产生的后代中，有四分之一的豌豆为绿色。这样的比例让孟德尔提出了“显性”因子（该例中黄色为显性性状）和“隐性”因子的概念，而所谓“因子”正是我们如今所说的基因。
由于他的研究过于超前，在当时很少受到