征服自然，飞上天空，是人类很早就产生的一种强烈愿望。但人类能够上天飞行，是在1783年气球发明之后。作为把人类带上天空的飞行器，它比1903年美国莱特兄弟发明的第一架飞机要早100多年。
1783年6月5日，在法国东南部的昂诺内小镇，有个名叫约瑟夫·蒙戈菲尔的青年，他是一个造纸商的小伙计。他受炊烟上升现象的启示，做了一个丝质球形口袋，并将这个口袋底朝上，口朝下，通过燃烧稻草和木柴，使袋内的空气受热，气球就离地升起，飘然远去，大约飞了一英里半。
这便是欧洲最早出现的热空气气球。
实际上，这种利用热空气浮升的方法，并非始于欧洲。在中国，2000多年前就有人进行这种试验了。汉武帝时，淮南王刘安等人写的《淮南子》一书记载：“取鸡子，去其汁，燃艾火纳空卵中，疾风因举之飞”。意思是说，把鸡蛋掏空，在空壳里点火，把空气烧热，蛋壳就能飞起来。现在根据实验与计算得知，由于空蛋壳太小，里面充满了热空气还不足以使蛋壳浮到空中，但它说明我们祖先很早就注意到热空气的浮升作用。
五代（公元907～960年）时，辛七娘指挥作战，曾用竹篾扎成方架糊上纸，下面用松脂点燃，靠热空气把纸灯送上天空，作为军事信号。这种灯被称为“松脂灯”，实际上就是一只热气球。这说明中国人制造的热空气气球，比欧洲的气球早好几百年。但那时的气球都还没达到能载人载物的程度。约瑟夫·蒙戈菲尔研制的第一只热气球试验成功后，他想，要是把球做得大些，浮力就会增大，一定可以装上更多的东西上天。于是他又花了三个月时间做了一个大气球，形状像只大鸭梨，直径最大处有12米，长17米。球体的表面蒙上轻质的纱布，上面还糊了一层防止漏气的纸。气球的下面吊着一只用柳条编的笼子，里面装着一只公鸡、一只鸭子和一只山羊。
1783年9月19日，蒙戈菲尔带着气球来到法国首都巴黎表演。凡尔赛宫前的广场上挤满了看热闹的人群，法国国王路易十六也带着满朝文武官员到现场观看。蒙戈菲尔首先点燃气球下的稻草和柴禾，等到热空气充满气球后，他放开气球，于是热空气便托着这只巨大的气球，慢慢上升。飞到离地500米空中，8分钟后，气球在3千米以外降落，三位“乘客”中只有那只公鸡受了点轻伤。但不是因为飞行出了问题，而是高兴的公鸡在空中引颈高歌时，被受惊的山羊踢了一脚造成的。
表演成功了，这促使国王批准进行世界上首次载人气球飞行试验。但由谁来驾驶呢？国王路易十六认为，乘气球升天是十分危险的事，因此找了两个被判了死刑的犯人来进行试验，并宣布：如果犯人愿意乘气球上天的话，可以免除死刑。
但那时人们对天空充满着神奇和恐惧的心理，认为乘气球上天简直是送死，甚至觉得比死还可怕。所以当这两名犯人听说要让他们乘气球上天时，吓得连连哀求，不肯到气球上去。
这件事很快被两个年轻的科学家皮拉特尔·德·罗依尔和阿兰德知道了。他们便去见国王，对国王说：乘气球上天，成为人类中第一个上天的人，是一件非常光荣的事，不应让犯人来担任。他们向国王要求，让他们做试验。看到他们坚决的态度，国王只好同意了。1783年11月21日，试飞的时候到了。闻讯赶来观看的人非常多，把广场挤得水泄不通，连房顶上都站满了人。只见罗依尔和阿兰德登上气球后，解开缆绳。气球便载着两名勇敢的年轻人飘然升空，一直升到300多米的空中。风推着他们越过塞纳河，直到气球里的热空气开始变冷了，气球才安然落地。试验成功了，罗依尔和阿兰德成了世界上最早上天的人。
自从第一只热气球升空后，许多从事科学研究的人，都在议论这个新奇的发明。热空气球虽然简单，但燃料有限，在当时条件下，不可能造得很大，也飞不远。因此大家都认为可以用氢气代替热空气，使气球飞得更高、更远。在发明热空气气球之前，英国人卡文迪西于1766年已发现了氢气，但当时大量生产还有困难。
于是法国成立了一个以雅·查理教授为首的专门小组，设法生产氢气，进行气球试验。在罗伯特兄弟的协助下，他们用坚韧的丝质材料做了一个大气囊，上面涂上橡胶，使气体不致泄露。然后往里面灌进氢气。查理教授等人花了四天四夜，才将气球充满氢气。第五天天一亮，他们就用一辆马车把气球运到巴黎附近的一个大广场进行升空试验。
这次试验取得了成功，它证明氢气球比热气球好得多，它不需要燃料，可以长距离飞行，浮力比热空气大两倍多，完全可以把人送上高空。这之后，氢气球很快就得到了普遍利用。
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