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十七世纪末，法国物理学家阿蒙顿痴迷于对气压计和温度计的改进，他发现气体的压强和体积都能够随着温度的变化而变化。在研究了不同的气体之后，阿蒙顿指出，在给定的温度变化情况下，每种气体的体积变化量相同。由此，他设想出一个“终冷”的温度，在这种温度下，气体将收缩到不能再收缩的程度。1699年，他发表了自己对气体的观察结果，但由于实验条件的限制，这个设想提出后便无人问津。
查理Ⓦ
查理制成的氢气球实现载人飞行Ⓦ
将近一个世纪后，随着实验技术的进步，科学家开始对气体的热膨胀规律进行系统的研究，其中取得较大进展的有爱尔兰物理学家玻意耳、法国物理学家雅克·查理以及法国物理学家盖－吕萨克等。
查理原本在法国政府财政部当职员，对科学的浓厚兴趣使他辞了职，专心摆弄各种科学仪器。与同时期的其他科学家一样，查理的研究领域非常广，包括化学、电学、热力学、分子物理学等。1783年，蒙戈尔费耶兄弟制成热气球后不久，查理便制成了世界上第一个氢气球。后来，还成功实现了氢气球的载人飞行。
1787年，查理做了一个实验，在五个气球中分别充入氧气、氮气、氢气、二氧化碳和空气这五种气体，并使它们的体积保持相同，然后让这些气球的温度逐步升高，结果发现相同温度下，这五种气体的膨胀率完全一样。当压强维持一定时，定量气体温度每升降1℃，体积就会增减其在0℃时体积的1/267（1847年法国化学家雷诺将其修正为1/273）。当时查理觉得物质的热胀冷缩是人人皆知的现象，他只是把它整理成一个公式而已，所以并未把它正式发表出来。1802年，法国另一名物理学家盖-吕萨克用更加严谨、繁琐的实验得到了与查理同样的结论。由于这个定律最早由查理提出，故被称为查理定律，不过也有人认为，盖-吕萨克重新提出这个定律才使它得到人们的重视，盖-吕萨克功不可没，因此这个定律又被称为查理-盖吕萨克定律。数十年后，英国物理学家威廉·汤姆孙重新确立了查理定律的热力学意义，制定了新的温标——热力学温标。阿蒙顿当年设想的“终冷”，其实就是热力学温标的绝对零度。
盖-吕萨克Ⓦ
1804年，盖-吕萨克乘热
后来，盖-吕萨克继续研究气体温度与压强的关系，并发现了一个与查理定律非常相似的定律：在一定的体积下，定量的任何气体，其压强随着温度上升。