為了發現溶液導電問題上的規律，必須通過大量的實驗和理論思考去解決。烏普薩拉大學實驗物理學教授不讚成開展有關這類問題的實驗，阿倫尼烏斯不得已到斯德哥爾摩大學去尋求幫助，他獲得了斯德哥爾摩大學物理學教授艾倫德的熱情支持。
阿倫尼烏斯在斯德哥爾摩做了大量的科學實驗。他自己動手設計了一台方便實用的導電儀，然後把自己關在實驗室裏，將光亮的電極黏接到一個又一個燒杯上，向裏麵灌各種各樣、不同濃度的溶液，然後通電，觀察板極四周產生的氣泡，觀察電流計和電壓計上指針的運動，以測定各種溶液的導電率。
日複一日，月複一月，阿倫尼烏斯在實驗室裏進行著數以千萬計的實驗，一幹就是兩年。經過無數次的觀察，他得出了結論：即溶液稀釋時導電性增加的原因是水。他仔細研究了很稀的溶液在通電後的反應，與濃的溶液相比較，稀溶液表現出的規律要簡單得多。
不少化學家早就發現，在溶液中加入水以後，電流就比較容易通過；他們甚至注意到，加多少水與電流增加多少有一定的關係。然而，隻有阿倫尼烏斯在反複的觀察後，首次發現了電流和溶液濃度之間的奇妙關係。
1883年春天，阿倫尼烏斯認為已經完成了足夠的實驗，他需要對他所研究的問題進行思考。於是他離開了斯德哥爾摩實驗室，回到鄉下老家，潛心進行理論思考。有一天晚上，正當他在苦苦思索時，突然，像閃電一樣，讓許多科學家和他百思不得其解的謎，在他腦子裏豁然開朗了。他大叫一聲：“隻有離子才參加溶液中的化學反應！”
那是1883年5月17日的晚上，他突然產生了這個嶄新的法。那天晚上他睡得很晚，直到把整個問題搞清楚了，他才上床睡覺。
在這之前，法拉第認為，離子是由於電流的作用才產生的。他不同意法拉第的這種觀點，他的看法正好想反。以鹽水為例，他認為鹽一溶於水，離子就產生了，並且存在於溶液之中；而正是由於有了這些離子，鹽水才能夠導電！
鹽溶於水之後，氯化鈉分子分成了兩部分：帶負電的氯離子和帶正電的鈉離子。氯離子和鈉離子在鹽水中自由自在，可以向四麵八方運動，不再是氯化鈉分子了。他認為，鹽水越稀也就是水加得越多，離子就越多，所以就越容易導電。
但是，氯氣是一種黃綠色有毒的氣體，如果鹽水中有氯離子，為什麼鹽水是白色的，而且沒有毒，這如何解釋？再者，鈉一遇見水就要發生強烈反應，水像沸騰一樣，大量冒氣泡，如果鹽水中有了鈉離子，為什麼沒有出現這種反應，這又如何解釋？
他有了一個大膽的想法：氯離子帶有負電荷，因此它的性質不同於氯原子；同樣，鈉離子帶正電，它的性質也不同於鈉原子。離子帶的電荷改變了原子的性質。這在當時人們還不清楚原子的構造的情況下，是一個非常大膽的提法。新的理論誕生了……
人們常說“真理掌握在少數人的手中”，這說明在一定時期內，那些思維敏感的人往往代表了曆史發展的新方向。在科學上也是如此，那些人所共知的內容通常需要新的視野知識來打破，從而為人類的進步提供有價值的參考，所以不為大眾所接受的創造性思想觀點不一定沒有價值，或許它是一個新的開始和思想起點。對科學家來說，自己的見解是他們的靈魂，也用事實去檢驗它是取得進步的動力。
諾貝爾化學獎得主、英國化學家約翰·沃卡普·康福思16歲時，考入了澳大利亞悉尼大學。這時，康福思由於耳疾幾乎聽不見教師的講課了，隻能從各種雜誌和手冊中學習。而閱讀文獻幫助他成為了一名科學家，因為這些文獻向他揭示了我們必須學習的知識所依據的證據，而其中有些證據是正確的，他認識到，科學是一個不斷發現和修正錯誤的連續過程。
康福思對化學越鑽越深，接觸到的知識越來越多，盡管他不可能將這一切都牢記於心，但掌握查找它們的方法是很有用的。康福思說：“你能做的事就是在頭腦裏形成一個概念、一個模式；在化學上哪些事情是辦得到的，哪些是辦不到的。這可以幫助你製造出新的化合物，理解新的化學反應和結構。當化學文獻或你做的實驗給你提供了新的事實，你把它與自己頭腦裏的概念做比較，通常這新的事實會與你腦中的概念契合。但有時它們並不一致，那你就要核查一下。有時你會發現你已經犯了錯誤。但是如果沒有錯誤，你就必須改變你頭腦中原有的概念，使之與新的事實相吻合。這種情況下，你學到的知識比任何其他時候學到的都要多。”
當學習中彌漫者欺騙、自大、浮華時，注定學不到真知。客觀的精神是一種可貴的求實品德，學習是主觀世界的認知活動，需要我們用客觀的方法去佐證它的真實性、正確性。學習活動在一定程度上離不開實驗、前人的知識，它們能在一定程度上驗證我們的見解。
鼓勵自己去發現、追求困難問題的答案
1903年，尼·玻爾中學畢業後，考入了哥本哈根大學。由於哥本哈根大學學術空氣濃厚，尼·玻爾開始了對物理學一些方麵的獨立研究。最早的研究課題是關於液體表麵張力問題。表麵張力是一種自然力，它能造成液體表麵的收縮狀態，如水杯中的水可以加滿到高出杯沿平麵而不會流出。尼·玻爾上大學的第二年，丹麥皇家科學文學院公布了一年一度的有獎征文題目，正好是關於液體表麵張力方麵的題目。通知說，在1879年瑞利勳爵發展了液柱波動理論，研究了當液柱被某種方法弄得不成柱狀時，它在圓柱附近振動，看來這種振動在液體表麵張力測定方麵可能用得上。通知要求參加者提供關於液體表麵張力的研究論文，並且應於第二年10月30日前交出。當時尼·玻爾應征了。他設想出一種產生液流的方法，然後想法測出液流波長。為此，他自己拉製實驗用的玻璃管子，為這個管子設計了一個橢圓形的開口，這樣，水從管口噴出時，形成了足夠長而穩定的水柱，水柱的截麵是橢圓的，水柱的表麵在表麵張力的作用下產生了表麵波。用他的方法進行這個實驗，要求水流的扭曲應保持幾個小時的穩定，因此每次實驗都得幾個小時，他就一直守在那裏仔細地觀察。每次都能發現一些不足，於是實驗就一遍遍地做下去，直到滿意為止。按規定時間，尼·玻爾終於完成了這篇論文，另外還有插圖和附錄。經專家審定，這篇論文得了金獎。他雖然隻測定了水的表麵張力，但實驗方法奇妙、精密，而且突破了征文的要求，應用和推廣了瑞利勳爵的理論。
學習中，鼓勵自己去發現、追求困難問題的答案，不是一種最容易的學習方法，但卻是回報最豐厚的學習方法。它能發展自己追求創造性方法的本能和好奇心。隨著時間的推移，學過的許多東西可能會忘記，但是我們提出問題和找出答案的能力未必會消失。
諾貝爾獎得主丁肇中曾經決定做一個量子電動力學的實驗，以驗證量子電動力。他在哥倫比大學工作的第二年，美國哈佛大學電磁實驗室的一位極負盛名的教授做了一個光子產生電子對的實驗。實驗的結果對量子電動力學提出了挑戰。過了一年，又有人重複了這一實驗，其結果再次對量子電動力學原理提出了質疑。
當丁肇中把他的這個決定告知同事們時，不少人對他的能力表示懷疑，尤其是美國費米國家實驗室的負責人利·萊德曼教授，他是這個研究領域的先驅，做這個實驗也已多年。他認為，做這個實驗起碼必須具備龐大的實驗組，雄厚的物質來源和豐富的實驗經驗。像丁肇中這樣對這一前沿課題從未較深涉及、實驗經驗不足的青年人，不可能完成這樣超前性的實驗。
丁肇中並沒有屈服於權威的斷言，而是開始了量子電動力學的試驗。1965年，丁肇中遠赴德國漢堡進行這項實驗。行前，他向利·萊德曼教授辭行。教授充滿自信地說道：“首先，我認為你不會成功，以20美金和你打賭，我敢說你輸定了。”八個月後，量子電動力學試驗順利完成，實驗取得了成功，其結果推進了對矢量介子的認識，還證明了量子電動力學的正確性。此時，利·萊德曼教授表現出了異乎尋常的驚歎和喜悅，豎起了大拇指。在真理麵前，利·萊德曼教授心悅誠服地認輸了，將20美金寄給了丁肇中。丁肇中量子電動力學試驗的成功，使丁肇中名聲大噪。