书城传记近代科学的奠基者:罗伯特·波义耳的故事
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第11章 近代化学之父

安妮,波义耳家中一个忠诚的女仆。她温柔善良、机敏聪慧,深受波义耳和助手们的钟爱。她敬重这些献身于科学的人,自称是“科学的女仆”。

一天,波义耳大病初愈。记得小的时候,一位庸医开错了药方,造成波义耳体弱的后遗症,每次身染病痛都要恢复好长时间。为了增强体力,从早晨安妮就搀扶着波义耳在芬芳的花园里散步。

鲜花刚刚开放,空气充满了花香,仿佛可以冲入人的肺腑。波义耳受了花香的感染,兴致颇高。应安妮的请求,他讲起了化学研究的往事,它们似乎是那样的遥远,又似乎近在眼前……

“化学,在遥远的古代就是炼金术。”

“最早的炼金术士是一批深受古希腊文化影响、注重实际的科学型工匠。他们信奉右希腊贤哲亚里士多德的理论。这位智人说,在物质中只要加入不同性质的元素(热、冷、干、湿等),就可以实现物质之间的转化。为了实现物质间的转变,多少人耗尽自己的青春和财富以及他们的生命。他们隐姓埋名,陶醉于炉火烟气之中,从自己亲手炼制的类似黄金的合金中,看到了只要刻苦努力就能炼出真金的前景。”

“炼出真金的前景,就如同沙漠幻影、海市蜃楼,它是清晰可见的,但又那样扑朔迷离,你一走近它,它就变得无影无踪了。”

“当炼金者像一个疲倦的旅人想停下步伐小憩时,亚翁的谆谆教诲又响在他们的耳畔:万事万物都会趋于完善,金属中那些不够完善的劣金,总是会变得像黄金一样尽善尽美。炼金家们拍了拍身上的灰尘,又倔强地昂起他们的头,出发了。”

“人类既可悲可叹又可歌可泣,就为了实现物质间的转变,使贱金属转变成价值昂贵的黄金。2000年来,炼金术士们可谓前仆后继,酿下了多少悲喜交织的涩涩的苦酒。经常饮醉苦酒的人,要么醉生梦死了,要么觉醒。后来,他们渐渐意识到,既然炼不出黄金,可以炼药。睿智的中国人也有类似欧洲人的炼金历史,但他们先走了这一步,整整比欧洲人先梦醒了将近1000年。我们的欧洲同行可就惨了,直到两百多年前才走出炼金不成的怪圈……”

“谁第一个走出‘炼金’迷宫?”安妮急切地想知道一切,对知识她总是显得有些急促的。

“有三个人值得一提,毕林古乔赫赫有名,帕拉塞尔苏斯大名鼎鼎,阿格里柯拉青史永传。”波义耳不愿意让安妮失望,庄重地点出了三个人的名字。

“意大利人毕林古乔引导人们去冶炼其他金属,瑞士人帕拉塞尔苏斯带领人们进入医药化学世界,德国人阿格里柯拉促使人们更加重视实用。因而从炼金术这棵树上生长结出了冶金化学、医药化学以及实用化学的丰盛果子。人们真应该感激他们,没有他们,人们不知道还要在炼金术中摸索多久。人类的进步就像建筑,新一层一定要建立在下一层之上,这三位贤哲就是我们今天成就的基础呀。”

“哦,我知道了。他们之后就是先生您了。您平时都告诉人们,研究物质变化不仅是一个冶金、制药的内容,而应该把它作为一门专门的学问来深入研究。看来,您就是今天的毕林古乔、帕拉塞尔苏斯和阿格里柯拉了。”

波义耳哈哈大笑。

“你简直太会说话了。其实,能够自觉意识到这一点的,在我们这个时代,不止我一个人,不过在大张旗鼓地宣传这一点,让更多的人了解,特别是以实验奠定化学发展基础,我则是特别卖力气的。”

“不管怎么说,从炼金术到化学,您是极为重要的。大家都说您是近代化学的奠基人。”安妮平素特别留心别人对波义耳的评价。

“不宜这样说,工作永远不是由一个人所能完成的。其他几个人的贡献也值得大书特书。”波义耳一贯谦逊随和,这也是他赢得人们尊敬的因由。

“还有几位前辈值得怀念,你愿意听我唠叨吗?”波义耳问道。

“愿意,非常愿意!”安妮回答是真诚的。

“任何事业的繁荣都要依靠一批人的奉献。像李巴维、海尔孟特和格劳伯就属于这样的人。”

李巴维是一位德国医药化学家,作为帕拉塞尔苏斯医药化学派的继承人,他并不是盲目地追随先人。他担任了德国莱顿大学的化学教授,写出了历史上最早的第一本真正意义的化学教科书。该书出版于1597年,作者力图用有限篇幅将我们今天称之为化学的各个学科的全部要点包罗无遗。经过李巴维综合概括所完成的教科书,结构严谨,内容丰富,包括对矿物、金属、矿山废水(主要是各种盐溶液)的分析和相应的理论。书中附有两百多张各种化学实验器具和实验室的设计图。全书行文流畅,清晰明白,堪称16世纪化学著作的典范。

李巴维最早创制了“化学(Chymia)”一词,并定义为它是通过从混合物中析出实体的方法来制造特效药物和提炼纯净精华的一门技术。他不仅是一个理论家,对化学的实际知识也作出了大量开创性的贡献。他对氯化锡研究有着高深的造诣,因此为了纪念他对化学发展的贡献,长期以来人们都用他的拉丁文名字命名氯化锡为“李巴维发烟精”(Spiritusfumans Libavii)。

“他们真是天才,简直是上帝派到人间来的知识使者。”安妮十分钦佩这些既有知识又十分擅长动手的人们。

“他们确实是神奇的一辈。他们艰苦卓绝,吃苦耐劳,根本不像养尊处优的贵族。像海尔孟特就很典型,海尔孟特出生于布鲁塞尔古老富有的贵族之家。但他宁愿以医为业,并在化学实验室从事艰苦工作,而不愿过豪华的宫廷生活。他崇尚实验,不求名利,过着隐居生活。”波义耳感叹地介绍着海尔孟特。

“先生,您说的海尔孟特好像就是您自己。我没有弄错吧!”安妮深深地了解波义耳。

“我敬重海尔孟特先生,当然处处以他为榜样,尽可能地效法他。我认为海尔孟特才是一个真正的学者。化学家波尔哈维曾经告诉我说,海尔孟特不论白天黑夜,完全投入化学操作,以至于他的邻居都不认识他。”

“海尔孟特在认识化学物质方面作出了许多贡献,尤其在实验方面,他比许多学者更加伟大。”波义耳一边叙述一边陷入沉思当中。

海尔孟特堪称波义耳时代之前的伟大化学家。他提出了虽然粗糙但十分独到的元素说。他曾经用5年的时间从事“柳树实验”,以证明元素之间的转化。尽管实验结论是不正确的,但却是科学史上进行的第一个定量研究的范例。

在海尔孟特时代,人们对气体的认识还是极为幼稚的。通过实验,海尔孟特区别了几种气体,创造了“气体”(gas)这一新名词。从而第一次区分了空气(air)、蒸气(vapor)和气体,成为18世纪兴旺蓬勃的气体化学的先驱者。

波义耳深受海尔孟特的影响,一直将海尔孟特当作化学权威来援引。他对早期的元素说提出过怀疑,这一点对波义耳提出科学的元素概念产生了一定的积极影响。

波义耳处处追随海尔孟特,自称是海尔孟特的学生,尽管在波义耳17岁时海尔孟特就告别了他心爱的实验室,告别了化学。海尔孟特是从炼金术走向化学的一座桥梁,难怪波义耳对女仆安妮如此推崇海尔孟特。

波义耳向安妮提到的格劳伯也是一位德国的化学家。他因一系列化学发明而名声大振。他使人们重视化学,关心化学,到现在人们仍然称“芒硝”或硫酸钠为“格劳伯盐”。他提高了化学蒸馏技术的整体水平,改进了制备酸的方法。在三酸(硫酸、盐酸和硝酸)制备的过程中,格劳伯都有很大的贡献。更为重要的是,他提出了盐的组成可以分为两部分的结论,并逐渐接近形成化学亲和力的思想。

化学反应作用机制,一直是困扰从炼金术士到今天化学家的“斯芬克斯之谜”。第一个探讨这个问题的是古希腊先贤恩培多克勒,格劳伯则是近代的第一人,他最早意识到化学是关于“合分”的艺术。

波义耳和安妮一边走一边聊,不知不觉时间飞快地过去了。

波义耳滔滔不绝,谈的都是别人,其实也只有波义耳才有资格谈及他们,因为只有波义耳继承了他们的传统,并且发扬光大,成为近代化学之父。