你知道高空中的空气与地表面附近的空气有什么不同吗？它们的化学性质与地表面空气完全一样吗？我们已经知道，地球是一个大磁体，地球的两极正好是磁体的两个极，在地面附近的磁针总是南北指向，那么在高空中的情况如何呢？很早的时候人们就提出了这些问题，解决的办法当然是到高空去研究这些性质，这在科技发达的今天根本算不了什么，然而面对科技极不发达的古代却是困难重重了。尽管如此，科学家们还是冒着生命危险踏上了征服大气层的征程。
     1804年，科学家盖·吕萨克和毕奥结伴，企图到高空去进行科学研究。当时人类已发明了气球，利用大气球可以载人升空，但这毕竟是十分冒险的事情。这年8月23日，盖·吕萨克和毕奥找到了一个旧气球，据说是拿破仑当年攻打埃及时留下的。他们欣喜若狂，立即动手把气球修补好，并充进氢气（当时人们已认识到用氢气比热空气更容易使气球升空），充满信心地带上气压计，温度计、湿度计、静电计以及测量磁场力与磁偏角的仪器，另外还带着青蛙（伽伐尼因解培青蛙而发现了电）、昆虫和鸟等动物登上了气球。气球先带着他们升到6500（约2000 米）的高空，他们在这个高度开始进行实验。
     直到13000（约4000米）的高空，他们才结束实验，并开始返航。可是当气球快着陆时出了点故障，气球失去了平衡，忽东忽西，摇摆不定。本来毕奥是一位很活跃也很有勇气的人，这时也给吓着尖叫不断，最后两位科学家终于精疲力竭从气球吊篮中下到坚实的工地上。稍后，盖·吕萨克又作了另一次高空航行，这一次，他从6300米高空中装了一小瓶空气带到地面来研究。研究表明，在他们到达高度，大气的性质基本一样，但大气压与温度、湿度不同。