В 1668 году Христиан Гюйгенс сформулировал закон сохранения импульса [масса, умноженная на скорость], согласно которому при столкновении объектов каждый из них может изменить направление, но сумма всех их импульсов остается прежней. Гюйгенс также признал сохранение того, что позже было названо «кинетической энергией», которая связана с движением. Он разработал законы центробежной силы для равномерного движения по кругу. Он вывел формулу для расчета колебаний простого маятника. В 1690 году он выдвинул теорию о том, что свет состоит из серии волн. В ней утверждается, что все точки волнового фронта света в вакууме можно рассматривать как новые источники волн, которые расширяются во всех направлениях со скоростью, зависящей от их скоростей. Он считал это лучшим объяснением преломления и интерференции света, чем корпускулярная теория Ньютона.
В 1661 году Роберт Бойл, названный отцом современной химии, определил элемент как вещество, которое не может быть разложено далее. Он отделил элемент как от смеси, которая легко разделяется, так и от соединения, которое разделяется непросто. Он использовал разработанный им воздушный насос и стеклянный сосуд для создания замкнутого пространства с вакуумом с целью проведения экспериментов по определению свойств тепла, света и звука. Он заметил, что горящие предметы, такие как свечи и уголь, помещенные в приемник его воздушного насоса, через некоторое время гасли, хотя воздух все еще присутствовал. Он высказал мнение, что животные зависят от свежего притока воздуха, чтобы жить. Он изучал взаимосвязь между объемом, плотностью и давлением воздуха и газов. Экспериментально он доказал, что объем газа при постоянной температуре изменяется обратно пропорционально давлению, оказываемому на газ. Поскольку газ сжимаем, он высказал мнение, что газы должны состоять из дискретных частиц, разделенных пустотой, а также что основные физические свойства обусловлены движением частиц, или атомов, что являлось древнегреческой догадкой. Это поставило под сомнение давнее убеждение в том, что все состоит из четырех основных элементов: воздуха, воды, огня и земли. Лаборатория Бойла в Оксфорде была осуждена оксфордским духовенством как разрушающая религию. В 1679 году француз Дени Папен изобрел паровой котел-скороварку. Он изобрел атмосферный двигатель в 1690 году.
Роберт Гук помогал Бойлу строить его воздушный насос. Гуку было тринадцать лет, когда его отец, священник, умер. Гук был гением с врожденными механическими навыками и способным математиком. Он применил спиральную пружину для регулировки балансира часов. Лорд финансировал его деятельность в качестве грешемского лектора по геометрии с жалованьем 50 фунтов в год. В 1666 году он использовал маятник для измерения силы тяжести и показал, что центр тяжести Земли и Луны является точкой, описывающей эллипс вокруг Солнца. В 1667 году он объяснил мерцание звезд нерегулярными атмосферными преломлениями. Он сформулировал теорию о том, что свет состоит из импульсов. Закон Гука гласит, что величина, на которую упругое тело, такое как пружина, растягивается, деформируясь, находится в прямой пропорции к силе, действующей на него: его натяжению. Он изобрел одометр — колесо для измерения расстояний. Он сконструировал арифметическую машину. Он изобрел универсальный шарнир, который может двигаться под разными углами. Его книга рисунков микроскопических животных является классической. Он предположил, что окаменелости можно использовать как источник информации об истории Земли. Гук разбогател на своих изобретениях, но это выяснилось только после его смерти, когда в его железном сундуке нашли тысячи фунтов.
В 1668 году Валлис сформулировал правильную теорию соударения неупругих тел, основанную на принципе сохранения импульса. В 1685 году он представил первое графическое изображение комплексных чисел.
Королевский астроном и гений Эдмонд Галлей, сын мыловара, изучал приливы и отливы, магнетизм, а также траектории комет и звезд. Он совершал плавания для изучения небесных тел из разных точек, тем самым заложив основы физической географии. Он показал, что звезды меняют свое положение по отношению друг к другу. С помощью Ньютона он рассчитал орбиту увиденной им в 1682 году кометы как эллиптическую, а не параболическую, а затем доказал, что это та же самая комета, которая появлялась в 1531 и 1607 годах, что указывало на ее регулярность; впоследствии она была названа «кометой Галлея». Тем не менее, Церковь Англии по-прежнему придерживалась мнения, что кометы и затмения являются проявлением гнява Божьего. Гринвичская обсерватория была построена в 1675 году. Галлей использовал барометр для измерения плотности атмосферы и соотнес его показатели с высотой подъема в атмосферу и с погодой. Он определил, что причиной тропических пассатов является нагревание солнцем тропического воздуха на экваторе, что заставляет его подниматься и двигаться на север, замещаясь более прохладным воздухом с севера. Эта масса воздуха отклонялась вращением Земли. Он проиллюстрировал тропические ветры с помощью первой метеорологической карты. Он совершил погружение в водолазном колоколе, который использовался для попыток добраться до затонувших кораблей с сокровищами. Он изучал окаменелости и воспринимал их как останки живых существ, умерших давным-давно, и представлял себе смену живых организмов. В 1701 году Галлей по поручению короля провел исследование приливов и отливов и побережий Ла-Манша.
В 1675 году аптекарь Николя Лемери разделил вещества на минеральные, растительные и животные. Он написал словарь фармацевтических препаратов.
Джон Рэй и Фрэнсис Уиллоуби были друзьями, которые путешествовали вместе, чтобы изучать соответственно растения и животных. Джон Рэй положил начало науке зоологии своим изданием труда Фрэнсиса Уиллоуби «Орнитология» о птицах и собственной «Историей рыб». Он также предпринял первую научную классификацию животных в своем «Синопсисе четвероногих». Рэй сравнивал анатомию и экспериментировал с движениями растений и подъемом сока. Он знал, что окаменелости являются остатками древних животных. Рэй впервые предложил концепцию видов в классификации животных и растений. Он высказал мнение, что доброта и мудрость Бога проявляются не только в полезности животных для нужд человека, как учит церковь, но и в приспособлении животных к их собственной жизни и окружающей среде. Огромное разнообразие и расселение животных, обнаруженные исследователями по всему миру, поставили под сомнение библейский рассказ о том, как Ной поместил по паре каждого вида животных в ковчег. Наука ботаника началась с «Истории растений» Рэя и исследований Роберта Моррисона, который был врачом Карла и хранителем его садов.
Николас Стено, датский врач, изобразил на схеме шесть уровней стратификации на поверхности Земли и в 1669 году продемонстрировал, что слои горных пород всегда отлагаются так, что самые древние слои находятся внизу, а самые молодые — вверху. Это положило начало науке геологии. Он утверждал, что сдвиги в земных пластах привели к образованию гор. Он определил окаменелости как древние создания. Идея о том, что окаменелости были останками мертвых животных, существовавших до человека, противоречила религиозному представлению о том, что грехопадение Адама положило начало греху и принесло смерть. Идея, вытекающая из окаменелостей, о том, что существующие виды животных являются модификациями предшествовавших животных, противоречила религиозному убеждению, что ковчег Ноя сохранил все разновидности животных. Джон Обри описал Стоунхендж, тем самым заложив основы доисторической археологии. Он считал его храмом друидов.
Телескоп и составной микроскоп, имеющий объектив и окуляр для получения широкого диапазона увеличений, получили дальнейшее развитие. Клеточная основа жизни была открыта и описана Робертом Гуком. Нехемия Грю, сын учителя гимнастики, ставший врачом, наблюдал и зарисовывал анатомию растений, включая листья, цветки, плоды, семена, семязачатки, пыльцевые зерна и тычинки. Он первым заметил существование у растений пола. Итальянец Марчелло Мальпиги, врач, использовал новый составной микроскоп для изучения кожи человека, селезенки, почек и печени, а также сравнил печень нескольких видов животных. Он открыл капилляры, соединяющие артериальное и венозное кровообращение в легких. Голландец Антони ван Левенгук, производитель сукна, который изготавливал микроскопы для проверки качества ткани, обратил их на службу пониманию жизненных циклов клещей, вшей и блох. Он точь-в-точь описал клетки крови человека. Когда он обнаружил то, что описал как крошечные животные (бактерии, простейшие и коловратки), он отправил их четкие описания в Лондонское королевское общество в качестве опровержения теории самозарождения, согласно которой низшие формы жизни могли возникать из неживой материи. Это положило начало науке бактериологии. С открытием яйцеклетки в женской репродуктивной системе статус женщин повысился.
Врач Томас Уиллис, сын фермера, препарировал мозг людей и животных для изучения анатомических взаимосвязей нервов и артерий. Избыточное мочеиспускание связывали с истощающей болезнью. Уиллис связал сахарный диабет с избытком мочи, которая была сладкой. Врач Томас Сиденгам, сын джентльмена, наблюдал эпидемические заболевания в Лондоне на протяжении ряда лет, тем самым заложив основы эпидемиологии. Он также содействовал развитию клинической медицины, уделяя особое внимание детальному наблюдению за пациентами и ведению точных записей. Он написал трактат о подагре и выделил скарлатину. Он внедрил охлаждающий метод лечения оспы. Но он все еще полагался на три главных метода лечения: кровопускание, слабительное и потение. Кровопускание предназначалось для выведения плохой крови, чтобы ее могла заменить лучшая жидкость. Другим применявшимся методом было баночное лечение, при котором с помощью нагретых стеклянных сосудов создавался вакуум для притока крови к поверхности кожи. Джон Локк выполнил одну из первых успешных операций по дренированию разновидности абсцесса печени у мужчины. Среди людей, чувствовавших себя больными, было принято принимать слабительное и отдыхать дома.
В 1690 году врачи открыли первые диспансеры, которые выдавали лечение и лекарства одновременно, чтобы переманить клиентов у своих соперников — аптекарей. Лондонские аптекари были освобождены в 1694 году от обязанностей присяжных заседателей и службы в качестве констебля, санитарного инспектора или на других приходских или окружных должностях, поскольку было необходимо, чтобы они были доступны для ухода за больными в любое время. Перуанская кора, алкалоидом которой являлся хинин, была внедрена в 1653 году в качестве проверенного средства от лихорадки с ознобом, обычно вызываемой малярией. Англичане перестали верить в святые источники, но ездили на курорты, такие как Бат, для лечения болезней.
Стали мыться чаще, поскольку в частных домах в городах теперь появились внутренние ванные комнаты. Общественные бани вышли из употребления.
При родах только богатых женщин обслуживали врачи. Большинство врачей использовали при родах талисманы, такие как орлиный камень. Кесарево сечение почти всегда приводило к смерти матери. Повивальные бабки получали лицензию от церкви и могли крестить младенцев. Джейн Шарп написала «Книгу акушерок» с анатомическими иллюстрациями.
Женщины старше тридцати рожали меньше детей, и последний ребенок рождался в более раннем возрасте, чем прежде. Отчасти это объяснялось контролем рождаемости с помощью прерванного полового акта, длительного грудного вскармливания текущего ребенка и/или запрета на секс, если жена все еще кормила грудью. Богатые женщины часто нанимали кормилиц для вскармливания своих детей. Младенцы редко процветали или даже выживали без регулярного снабжения грудным молоком.
Джон Локк, преподаватель Оксфорда, врач и сын адвоката, высказал мнение, что монархия основана не на божественном праве, а скорее на договорных отношениях с народом, члены которого от природы разумны, свободны и равны. Эта идея сначала была принята революционерами, а затем стала общепринятой ортодоксией. Кроме того, он сформулировал право на сопротивление, верховенство законодательных собраний и ответственность правителей перед своими подданными. Он высказал теоретическое предположение, что люди прибегают к формированию гражданского правительства, когда возникает необходимость защитить накопленную собственность от некоторых неразумных людей. Это наряду с защитой жизни и свободы было главной функцией правительства, стоящей выше королевского каприза, национальной гордости или иностранных завоеваний. Он написал труды по теории взаимодействия спроса, предложения, процентных ставок, ренты, чеканки монет и обменных курсов валют. Он считал, что процентные ставки должны быть естественными, определяемыми рыночными силами, а не законодательным органом, особенно если предпринималась попытка снизить процентные ставки ниже их естественного уровня, что было не только нежелательным, но и легко обходимым. Он полагал, что попытки издавать законы вопреки естественным экономическим законам, например, в отношении цен, обречены на провал из-за непредвиденных последствий. Он соглашался с большинством меркантилистов в том, что поддержание крупного притока драгоценных металлов за счет стабильного экспорта излишков во внешней торговле приведет к низким процентным ставкам, увеличению торговли, росту основного капитала, высокой занятости и высоким ценам, а следовательно, к здоровой экономике и обогащению нации.
Локк считал, что знание проистекает в первую очередь из опыта, то есть ощущения и рефлексии, а не из врожденных идей, вложенных в разум Богом, так что наблюдение и эксперимент необходим для поиска истины. Он теоретически обосновал, что утверждения об истине обладают вероятностью, а не достоверностью. Вероятные утверждения включали мнение, веру и откровение. Его «Мысли о воспитании» были великой книгой о формировании характера. Локк также выступал за использование широкой сферы деятельности для изобретения трудосберегающих и экономичных приспособлений для сельского хозяйства. Он отстаивал свободу мысли в «Письмах о веротерпимости» и написал «Опыт о человеческом разумении», в котором описывалось, как разум функционирует при познании мира, и предпринималась попытка примирить науку и христианство. Он был большим поклонником и другом Ньютона, и они разделяли религиозные взгляды. Он также был членом Королевского общества.
В Оксфордском и Кембриджском университетах находились самые просвещенные теологи, специалисты по классической филологии, востоковеды, филологи, математики, химики, архитекторы и музыканты. Там были профессора англосаксонского, иврита и арабского языков. Влияние Джона Локка привело к тому, что современная философия вытеснила традиционную схоластику. Больше не проводилось диспутов для получения ученых степеней. Некоторые студенты были сыновьями дворян и сидели за едой вместе с руководителями, тьюторами и членами советов колледжей. Большинство студентов были сыновьями землевладельцев, священнослужителей, представителей свободных профессий или преуспевающих деловых людей. Они были известны как студенты-джентльмены-коммонеры. Немногие бедные студенты были известны как сервиторы и оплачивали свое образование тяжелым физическим трудом. Телесные наказания прекратились. Вместо этого практиковались штрафы, отстранение от занятий и исключение. Члены советов колледжей имели общие комнаты для совместного распития спиртного и курения, как они делали это в тавернах за пределами стен колледжей. Король обладал полномочиями выдавать лицензии на продажу или передачу земли в бессрочное пользование в целях поощрения основания и расширения колледжей и школ. Два университета были наделены правом представления к церковным бенефициям, которые принадлежали папистам.
Английские нонконформисты, такие как пресвитериане, не допускались в Оксфордский и Кембриджский университеты, поэтому они получали образование в Глазго в Шотландии.
Гимназии обвиняли в прошлой гражданской войне за то, что они давали образование слишком многим людям выше их положения, поэтому теперь церковный контроль их подавлял. Было основано несколько диссидентских школ. Благотворительная помощь предоставлялась школам для детей бедных с целью их устройства в ученики к мастерам, но не для того, чтобы давать им образование выше их положения.
В 1670-х годах около 70% мужчин в Лондоне были грамотными. К 1680 году неграмотность стала отличительной чертой бедняков, а не характеристикой подавляющего большинства простого народа, как в 1580 году. Появились перьевые ручки.
Многие написанные книги имели тенденцию быть посвященными опыту автора, например «Дневник» Самюэля Пипса, «История моего собственного времени» Гилберта Бернета, продолжавшийся всю жизнь дневник Джона Эвелина с яркими описаниями поразительных событий того дня и описание поездки нонконформистки Селии Файнс по Англии верхом на коне. Было много политических биографий. Историки еще не изучали историю как непрерывный процесс, а излагали замкнутые в себе истории с целью поучения на примерах. Уильям Флитвуд писал об экономической истории в труде «Chronicon Preciogum». Джордж Хикс составил «Тезаурус» северных языков. Томас Хайд писал о древней персидской религии. Джон Спенсер сравнил иудейские обряды с обрядами других семитических народов, положив тем самым начало сравнительному религиоведению. Ричард Бентли, библиотекарь Вильгельма, написал «Диссертацию» о древних греках. Он сравнил жизнь древних греков с современной жизнью. Он также опроверг атеизм на основе ньютоновской системы. Переведенная версия «Критической истории Ветхого Завета» француза Ричарда Симона определила Ветхий завет как историю, а не как божественное откровение. Джон Мильтон написал «Потерянный рай», в котором пересказывается библейская история сотворения мира и падения Адама и Евы на фоне мятежа Сатаны и его изгнания из раю, а также подчеркивается справедливость Бога вопреки всему. Поэма затрагивает борьбу пуританина со злом и проблему греха и искупления. В ней присутствует холодное и суровое представление о моральной добродетели и стоическом самоподавлении у персонажей. В ней нет сочувствия к человеческому состоянию. Чтение этой книги делало англичан более серьезными, вдумчивыми и трезвыми в жизни и поведении, а также более твердыми в любви к свободе. Джон Банян написал «Путь паломника», в котором лудильщик совершает путешествие в поисках Вечного Града небесного и по дороге встречает людей, которые пытаются причинить ему вред. Но он черпает силы в своих невзгодах. Путешествие является метафорой христианской души, пытающейся обрести спасение. Книга симпатизирует пуританам и содержит проницательные наблюдения человеческой природы. Джон Драйден писал на масштабные социальные, политические и гуманистические темы, часто прибегая к политической сатире. Уильям Конгрив писал пьесы, такие как комедия нравов. Уильям Уичерли писал циничные сатиры и изображал глупость, притворство и порок. Джон Ванбруг писал пьесы, высмеивающие лондонское высшее общество и социальные институты. Джон Толанд написал «Кристианство и таинственное» о деизме. «Кот в сапогах», «Красная Шапочка» и «Золушка» стали доступны в печатном виде. Было много женщин-поэтов, писательниц и драматургов. Анна Финч, позже виконтесса Конвей, написала философскую книгу «Принцип древней и современной философии» с целью примирить новую науку с христианской верой. В ней каждое создание имело тело и дух. Госпожа Афра Бен написала «Орооноко», один из первых романов. Басуа Макин, гувернантка младшей сестры Карла II, написала эссе с целью возродить женское образование, утверждая, что активность женщин в военное время показала их пригодность к обучению. Элизабет Элстоб, изучавшая тевтонские языки, была одной из основательниц женского образования. Мэри Эстелл предложила создать колледж для женщин. Некоторые женщины писали портреты.