在顯微鏡下的一隻跳蚤，羅伯特·胡克(1665)
顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器，是人類進入原子時代的標誌。主要用於放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡：光學顯微鏡是在1590年由荷蘭的詹森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1600倍，分辨的最小極限達波長的1/2，國內顯微鏡機械筒長度一般是160毫米，其中對顯微鏡研製，微生物學有巨大貢獻的人為列文虎克、荷蘭籍。
英國科學家、建築師羅伯特·胡克(Robert Hooke)在1665年出版的《微觀書寫》(Micrographia)一書中展現了肉眼看不見的自然世界。最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭製造出來的。發明者是亞斯·詹森,荷蘭眼鏡商，或者另一位荷蘭科學家漢斯·利珀希，他們用兩片透鏡製作了簡易的顯微鏡，但並沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。羅伯特·胡克是第一個將這種設備的觀察結果形象的展示給大眾的人。
胡克用一個皮革和黃金製作的顯微鏡進行觀察，並根據他觀察到的情況繪製了一幅高保真、高質量的圖像。在他的作品中，作者創造了生物學術語細胞，並指出植物的微觀結構類似於蜂窩細胞。
「細胞」名詞的由來便由胡克利用複合式顯微鏡觀察軟木的木栓組織上的微小氣孔而得來的
冥王星，新地平線(2015)
冥王星（小行星序號：134340 Pluto；天文代號：♇，Unicode編碼：U+2647）是柯伊伯帶中的矮行星。冥王星是第一顆被發現的柯伊伯帶天體。冥王星是太陽系內已知體積最大、質量第二大的矮行星。在直接圍繞太陽運行的天體中，冥王星體積排名第九，質量排名第十。冥王星是體積最大的海外天體，其質量僅次於位於離散盤中的鬩神星。與其他柯伊伯帶天體一樣，冥王星主要由岩石和冰組成。冥王星相對較小，僅有月球質量的六分之一、月球體積的三分之一。冥王星的軌道離心率及傾角皆較高，近日點為30天文單位（44億公里），遠日點為49天文單位（74億公里）。冥王星因此週期性進入海王星軌道內側。海王星與冥王星因相互的軌道共振而不會碰撞。在冥王星距太陽的平均距離上光需要5.5小時到達冥王星。
圖片來源：美國宇航局、約翰霍普金斯大學應用物理實驗室、西南研究所
1930年，天文學家克萊德湯博(Clyde Tombaugh)首次觀測到冥王星。85年以來，人們一直無法得見冥王星的真顏。它曾經是我們太陽系最後一顆被發現的行星，但在2006年，冥王星被重新歸類為矮行星。
美國宇航局於2006年1月19日發射了新地平線號探測器，其主要任務是探測冥王星及其最大的衛星卡戎（冥衛一）和探測位於柯伊柏帶的小行星群。2015年7月14日，探測器飛越冥王星，提供了冥王星及其主要衛星卡戎（冥衛一）的詳細地理信息。這張來自45萬公里外的高分辨率真彩圖像是由LORRI相機的四張照片與Ralph儀器的彩色數據結合而成的。
銀版照相法拍攝的月球照片，約翰·亞當斯·惠普爾(1852)
達蓋爾銀版照相法是法國畫家達蓋爾(Daguerre)發明的。1838年，這位法國畫家正在研究令影像保留在物體上的方法，但研究多時，仍不得要領。突然有一天，他發現有一個影像留在了物體上。他於是將附近的化學物品逐一挪開，看看究竟是什麼東西造成了這個現象，最後，他發現，大功臣原來是一支溫度計打破後遺下的水銀。攝影技術便從此誕生了，真可謂"踏破鐵鞋無覓處，得來全
不費功夫"。又被稱為銀版照相法。
來源：John Adams Whipple
1839年1月2日，法國人路易斯·達蓋爾拍攝了第一張月球照片。不幸的是，他的實驗室在兩個月後的一場大火中被毀，底板也丟失了。當時達蓋爾用的是他在1837年發明的一種實用的攝影術，叫做達蓋爾攝影術（銀版攝影術）。這是世界上第一個成功的攝影方法。它的基本思路是讓一塊表面上有碘化銀的銅板曝光，然後蒸以水銀蒸氣，並用普通食鹽溶液定影，就能形成永久性影像。然而由於曝光時間太長，達蓋爾當時拍攝的月球圖像只是一個模糊的斑塊。
一年後的1840年3月，英國人約翰·威廉·德雷珀(John William Draper)在紐約拍攝了第一張詳細的月球天體照片。而當時最好的月球照片是由波士頓的一位攝影記者約翰·亞當斯·惠普爾(John Adams Whipple)拍攝的，他是用哈佛天文臺(Harvard Observatory)新發布的當時世界上最大的望遠鏡拍攝的。 惠普爾的作品為他贏得了1851年倫敦水晶宮大展的獎牌。
曼德博集合，本華·曼德博
曼德博集合（Mandelbrot set，或譯為曼德布洛特複數集合）是一種在複平面上組成分形的點的集合，以數學家本華·曼德博的名字命名。曼德博集合與朱利亞集合有些相似的地方，例如使用相同的復二次多項式來進行迭代。
1975年，出生于波蘭的數學家本華·曼德博特創造了“分形”這個詞，為多年來對自然和數學思維的觀察命名。分形理論的最基本特點是用分數維度的視角和數學方法描述和研究客觀事物，也就是用分形分維的數學工具來描述研究客觀事物。它跳出了一維的線、二維的面、三維的立體乃至四維時空的傳統藩籬，更加趨近複雜系統的真實屬性與狀態的描述，更加符合客觀事物的多樣性與複雜性。
分形理論(Fractal Theory)是當今十分風靡和活躍的新理論、新學科。分形的概念是美籍數學家本華·曼德博（法語：Benoit B. Mandelbrot）首先提出的。分形理論的數學基礎是分形幾何學，即由分形幾何衍生出分形信息、分形設計、分形藝術等應用。
曼德博的研究表明，曾經被認為是混亂或不規則的自然結構，如樹木、閃電或蕨類植物的葉子，實際上是分形的。計算機使這種幾何學及其算法得以發展。在IBM工作時，曼德博定義了以他的名字命名的集合。第一個圖形表示可以追溯到1978年，但是像這樣的高分辨率圖像只有在今天的計算機上才可能實現。
來自鴿子小腦的浦肯野細胞，聖地亞哥·拉蒙-卡哈爾 (1899)
浦肯野細胞（Purkinje cell）是從小腦皮質發出的唯一能夠傳出衝動的神經元。浦肯野細胞是自律性細胞，當有來自竇房結的節律興奮傳過來時，浦肯野細胞就按竇房結的節律興奮；在沒有刺激的情況下，浦肯野細胞就能產生動作電位。
聖地亞哥·拉蒙-卡哈爾是一個全面而系統的人，他對於大腦的微觀結構研究是開創性的，被許多人認為是現代神經科學之父。他繪圖技能出眾，他的關於腦細胞的幾百個插圖至今用於教學。
1873年意大利科學家高爾基首創重鉻酸銀染色法，後來卡哈爾認真研究了高爾基染色法，並對其加以改進使之更為可靠。更可貴的是，卡哈爾擁有非常出色的繪畫才能，這使得他的研究結果富有表現力。他的主要才能在於，能看到別人看不到的東西。利用高爾基染色法，他觀察並勾勒出了一些結構，比如圖中所示的浦肯野細胞的樹突棘。他的描述表明，神經組織是由離散的個體單元、神經元組成的，而不是像高爾基所主張的那樣是一個連續的網絡。
卡哈爾也是後來被公認的“神經元理論”的主要代表人物。今天，神經元理論已經被廣泛接受，但在當時，網狀理論卻更加受歡迎。一百多年前，神經元理論的主張主要為：
- 神經元是中樞神經系統的生理單位，神經元是一個獨立實體。
- 樹突和軸突自神經細胞胞體伸展而出；神經細胞胞體負責支持與營養。
- 神經衝動的傳導方向是自樹突到胞體再到軸突，一般是單向的。
- 神經細胞之間存在生理不連續；神經衝動可以單向跨越這些不連續，並在神經元之間進行級聯傳導。
1906年，瑞典卡羅琳斯卡醫學院將諾貝爾醫學和生理學獎授予在神經組織學領域做出重要貢獻的高爾基和卡哈爾。
鷹狀星雲“創造之柱”，哈勃太空望遠鏡(1995)
1995年美國宇航局哈勃太空望遠鏡首次觀測到創造之柱，它距離地球7000光年。這一景象實際上是指巨蛇座鷹狀星雲中形成恆星的區域，它非常壯觀絢麗。
創造之柱起到“恆星子宮”的作用，能夠誕生新的恆星。
“就像抵抗沙漠侵蝕的玄武岩柱一樣，塵柱和氫柱，緻密而寒冷的氣體，也經受了附近恆星發出的強烈紫外線所引起的光蒸發。”1995年，美國宇航局就哈勃太空望遠鏡拍攝的最著名的圖像進行了闡述。亞利桑那州立大學的傑夫·海絲特和保羅·斯科文將這組由四個不同的照相機拍攝的鷹狀星雲的32幅圖像拼接在一起。 令人印象深刻的是它的視覺衝擊力，和它的視覺衝擊力一樣令人印象深刻的是它巨大的尺寸：作為恆星孵化器的它，長達幾光年，它們的最小的那個柱子比我們的太陽系還要大。
據悉，鷹狀星雲的創造之柱已被一次巨大的超新星爆炸所摧毀，但由於相距7000光年之遙，在未來1000年內從地球角度進行觀測時創造之柱仍保持著未被破壞的結構。
第一張X光照片，倫琴（1895）
1895年12月22日，德國物理學家威廉·倫琴(Wilhelm Rontgen)為妻子安娜·伯莎(Anna Bertha)的手拍攝了X光片。這是第一張X光片。伯莎看到自己的骸骨時的反應再好不過了:“我親眼目睹了自己死後的樣子!”倫琴的發現開啟了輻射時代，這純粹是一個偶然的發現。
1895年11月8日夜晚,倫琴發現了一個意外的現象：他在繼續實驗時為防止紫外線和可見光的影響,不使管內的可見光漏出管外,用黑色硬紙板把放電管嚴密封好,在接上高壓電流進行實驗時,他發現1米以外的一個塗有氰化鉑酸鋇的熒光屏發出微弱的淺綠色閃光,一切斷電源閃光就立即消失,這一發現使他十分驚奇,他全神貫注地重複實驗,把熒光屏一步步移遠,即使在2米左右,屏上仍有較強的熒光出現,當他帶著這張塗料紙走進隔壁房間,關上門,拉下窗簾,熒光屏在管子工作時仍繼續閃光。當時,倫琴確信,這一新奇的現象是迄今為止尚未觀察過的。1896年年初,倫琴把他的新發現公之於眾,立即引起了巨大的轟動,其反應之強烈,影響之迅速,實為科學史上罕見。
1901年諾貝爾獎第一次頒發，倫琴就由於這一發現而獲得了這一年的諾貝爾獎物理學獎。
藍色彈珠，阿波羅17號(1972)
藍色彈珠（英語：The Blue Marble）是一張在1972年12月7日由阿波羅17號太空船船員所拍攝的著名地球照片。微信的啟動畫面就是用了這張“藍色彈珠”，人類最近一次在太空中遠眺母星的景象。
幾十年來，最著名的地球肖像是1972年12月7日，阿波羅17號的宇航員在前往月球途中用一臺裝嵌了一個80毫米鏡頭的70毫米哈蘇（Hasselblad）相機拍攝的。當時太空船正運行至距離地球45,000公里（28,000英里）之處。它是少數能把整個地球清晰地拍下來的照片，正因拍攝當時太空船正背向太陽。此時，對於身在太空船上的太空人來說，地球的大小就像小孩子的玩耍的彈珠一樣，因而命名。
從1960年起，無人衛星就開始拍攝地球表面。但“藍色彈珠”是第一張能清晰地拍到地球發亮一面的照片。向外發放這張照片的當時，正值在社會上掀起了一片環保主義熱潮，這張照片往往會加上“地球的虛弱”、“容易受傷”和“被浩翰的太空所隔離”等的字眼。美國太空總署的檔案保管員邁克·根特利更推測說“藍色彈珠”是在人類歷史中最被廣泛流傳的照片。
照片51號，羅莎琳德·富蘭克林和雷蒙德·高斯林(1952)
照片中的“X”圖案是用X射線照射DNA鏈得到的，它揭示了這種分子具有螺旋結構。1952年5月富蘭克林與葛林斯經過了一場長時間的研究，獲得一張B型DNA的X射線晶體衍射照片，並且將專門用來解決X射線晶體衍射問題的帕特生函數（Patterson function）應用在圖片分析。這張照片稱做“照片51號”，曾經被X射線晶體衍射先驅之一約翰·貝爾那（John Desmond Bernal）形容為：“幾乎是有史以來最美的一張X射線照片。”
巴茲·奧爾德林登月，尼爾·阿姆斯特朗(1969)
巴茲·奧爾德林 （Buzz Aldrin），原名小埃德溫·尤金·奧爾德林（Edwin Eugene Aldrin, Jr.），1930年1月20日出生於美國新澤西州格林瑞治，美國飛行員、美國國家航空航天局宇航員，以在執行第一次載人登月任務阿波羅11號時成為第二名（在尼爾·阿姆斯特朗之後）踏上月球的人而聞名
在第一次探月任務的照片記錄中，也許最著名的照片是阿波羅11號的兩名宇航員乘坐“鷹”號登月艙降落到地面的照片。1969年7月21日，負責管理照相機的宇航員尼爾·阿姆斯特朗拍攝了這張照片。
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