世界歷史:近代化學之父

2020-12-05 小愚談天下

安妮,羅伯特家中一個忠誠的女僕。她溫柔善良、機敏聰慧,深受羅伯特和助手們的鐘愛。她敬重這些獻身於科學的人,自稱是「科學的女僕」。記得小的時候,一位庸醫開錯了藥方,造成羅伯特體弱的後遺症,每次身染病痛都要恢復好長時間。一天,羅伯特大病初癒。為了增強體力,從早晨安妮就攙扶著羅伯特在芬芳的花園裡散步。鮮花剛剛開放,空氣充滿了花香,仿佛可以衝入人的肺腑。羅伯特受了花香的感染,興致頗高。應安妮的請求,他講起了化學研究的往事,它們似乎是那樣的遙遠,又似乎近在眼前……「化學,在遙遠的古代就是鍊金術。」「最早的鍊金術士是一批深受古希臘文化影響、注重實際的科學型工匠。他們信奉古希臘賢哲亞里斯多德的理論。這位智人說,在物質中只要加入不同性質的元素(熱、冷、幹、溼等),就可以實現物質之間的轉化。為了實現物質間的轉變,多少人耗儘自己的青春和財富以及他們的生命。他們隱姓埋名,陶醉於爐火煙氣之中,從自己親手煉製的類似黃金的合金中,看到了只要刻苦努力就能煉出真金的前景。」「煉出真金的前景,就如同沙漠幻影、海市蜃樓,它是清晰可見的,但又那樣撲朔迷離,你一走近它,它就變得無影無蹤了。」

當鍊金術士像一個疲倦的旅人想停下步伐小憩時,亞翁的諄諄教誨又響在他們的耳畔:「萬事萬物都會趨於完善,金屬中那些不夠完善的劣金,總是會變得像黃金一樣盡善盡美。鍊金術士們拍了拍身上的灰塵,又倔強地昂起他們的頭,出發了。」「人類既可悲可嘆,又可歌可泣,就為了實現物質間的轉變,使普通廉價的金屬轉變成價值昂貴的黃金。2000年來,鍊金術士們可謂前僕後繼,釀下了多少悲喜交織的澀澀的苦酒。經常飲醉苦酒的人,要麼醉生夢死了,要麼覺醒。後來,他們漸漸意識到,既然煉不出黃金,可以煉藥。睿智的中國人也有類似歐洲人的鍊金歷史,但他們先走了這一步,整整比歐洲人先夢醒了將近1000年。我們的歐洲同行可就慘了,直到兩百多年前才走出鍊金不成的怪圈……」「誰第一個走出『鍊金』迷宮?」安妮急切地想知道一切,對知識她總是顯得有些急促的。「有三個人值得一提,畢林古喬赫赫有名,帕拉塞爾蘇斯大名鼎鼎,阿格裡柯拉青史永存。」

羅伯特不願意讓安妮失望,莊重地點出了三個人的名字。「義大利人畢林古喬引導人們去冶煉其他金屬,瑞士人帕拉塞爾蘇斯帶領人們進入醫藥化學世界,德國人阿格裡柯拉促使人們更加重視實用。因而從鍊金術這棵樹上生長結出了冶金化學、醫藥化學以及實用化學的豐盛果子。人們真應該感激他們,沒有他們,人們不知道還要在鍊金術中摸索多久。人類的進步就像建築,新一層一定要建立在下一層之上,這三位賢哲就是我們今天成就的基礎呀。」「哦,我知道了。他們之後就是先生您了。您平時都告訴人們,研究物質變化不僅是一個冶金、製藥的內容,而應該把它作為一門專門的學問來深入研究。看來,您就是今天的畢林古喬、帕拉塞爾蘇斯和阿格裡柯拉了。」羅伯特哈哈大笑。「你簡直太會說話了。

其實,能夠自覺意識到這一點的,在我們這個時代,不止我一個人,不過在大張旗鼓地宣傳這一點,讓更多的人了解,特別是以實驗奠定化學發展基礎,我則是特別賣力氣的。」「不管怎麼說,從鍊金術到化學,您是極為重要的。大家都說您是近代化學的奠基人。」安妮平素特別留心別人對羅伯特的評價。「不宜這樣說,工作永遠不是由一個人所能完成的。其他幾個人的貢獻也值得大書特書。」羅伯特一貫謙遜隨和,這也是他贏得人們尊敬的因由。「還有幾位前輩值得懷念,你願意聽我嘮叨嗎?」羅伯特問道。「願意,非常願意!」安妮的回答是真誠的。「任何事業的繁榮都要依靠一批人的奉獻。像李巴維、海爾孟特和格勞伯就屬於這樣的人。」李巴維是一位德國醫藥化學家,作為帕拉塞爾蘇斯醫藥化學派的繼承人,他並不是盲目地追隨先人。他擔任了德國萊頓大學的化學教授,寫出了歷史上最早的第一本真正意義的化學教科書。該書出版於1597年,作者力圖用有限篇幅將我們今天稱之為化學的各個學科的全部要點包羅無遺。經過李巴維綜合概括所完成的教科書,結構嚴謹,內容豐富,包括對礦物、金屬、礦山廢水(主要是各種鹽溶液)的分析和相應的理論。

書中附有兩百多張各種化學實驗器具和實驗室的設計圖。全書行文流暢,清晰明白,堪稱16世紀化學著作的典範。李巴維最早創製了「化學(Chvmia)」一詞,並定義為它是通過從混合物中析出實體的方法來製造特效藥物和提煉純淨精華的一門技術。他不僅是一個理論家,對化學的實際知識也作出了大量開創性的貢獻。他對氯化錫的研究有著高深的造詣,因此,為了紀念他對化學發展的貢獻,長期以來人們都用他的拉丁文名字命名氯化錫為「李巴維發煙精(Spiritus fumans Libavii)。」「他們真是天才,簡直是上帝派到人間來的知識使者。」安妮十分欽佩這些既有知識又十分擅長動手的人們。「他們確實是神奇的一輩。他們堅苦卓絕,吃苦耐勞,根本不像養尊處優的貴族。像海爾孟特就很典型,海爾孟特出生於布魯塞爾古老富有的貴族之家。但他寧願以醫為業,並在化學實驗室從事艱苦工作,而不願過豪華的貴族生活。他崇尚實驗,不求名利,過著隱居生活。」羅伯特感嘆地介紹著海爾孟特。「先生,您說的海爾孟特好像就是您自己。我沒有弄錯吧!」安妮深深地了解羅伯特。「我敬重海爾孟特先生,當然處處以他為榜樣,儘可能地效法他。我認為海爾孟特才是一個真正的學者。化學家波爾哈維曾經告訴我說,海爾孟特不論白天黑夜,完全投入化學操作,以至於他的鄰居都不認識他。」

「海爾孟特在認識化學物質方面作出了許多貢獻,尤其在實驗方面,他比許多學者更加偉大。」羅伯特一邊敘述一邊陷入沉思當中。海爾孟特堪稱羅伯特時代之前的偉大化學家。他提出了雖然粗糙但十分獨到的元素說。他曾經用5年的時間從事「柳樹實驗」,以證明元素之間的轉化。儘管實驗結論是不正確的,但卻是科學史上進行的第一個定量研究的範例。在海爾孟特時代,人們對氣體的認識還是極為幼稚的。通過實驗,海爾孟特區別了幾種氣體,創造了「氣體(gas一新名詞)」。從而第一次區分了空氣(air)、蒸氣(vapor)和氣體,成為18世紀興旺蓬勃的氣體化學的先驅者。羅伯特深受海爾孟特的影響,一直將海爾孟特當做化學權威來援引。他對早期的元素說提出過懷疑,這一點對羅伯特提出科學的元素概念產生了一定的積極影響。羅伯特處處追隨海爾孟特,自稱是海爾孟特的學生,儘管在羅伯特17歲時海爾孟特就告別了他心愛的實驗室,告別了化學。海爾孟特是從鍊金術走向化學的一座橋梁,難怪羅伯特對女僕安妮如此推崇海爾孟特。羅伯特向安妮提到的格勞伯也是一位德國化學家。

他因一系列化學發明而名聲大振。他使人們重視化學,關心化學,到現在人們仍然稱「芒硝」或硫酸鈉為「格勞伯鹽」。他提高了化學蒸餾技術的整體水平,改進了製備酸的方法。在三酸(硫酸、鹽酸和硝酸)製備的過程中,格勞伯都有很大的貢獻。更為重要的是,他提出了鹽的組成可以分為兩部分的結論,並逐漸接近形成化學親和力的思想。化學反應作用機制,一直是困擾從鍊金術士到今天化學家的「斯芬克斯之謎」。第一個探討這個問題的是古希臘先賢恩培多克勒,格勞伯則是近代的第一人,他最早意識到化學是關於「合分」的藝術。羅伯特和安妮一邊走一邊聊,不知不覺時間飛快地過去了。羅伯特滔滔不絕,談的都是別人,其實也只有羅伯特才有資格談及他們,因為只有羅伯特繼承了他們的傳統,並且發揚光大,成為近代化學之父。

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