羅伯特·波義耳(1627~1691年),是英國著名的物理學家兼化學家。他的父親是英國斯圖加特王朝的一名貴族,在英國內戰中被打死了。波義耳少年時代在伊頓求學,從1638年起在歐洲遊學。1644年波義耳從大陸回到英國,並且在他自己的世襲領地裏建立了一個全歐洲第一流的實驗室,一個藏書豐富的圖書室和一個十分寬敞的大廳。然後就開始了他在物理學、化學方麵的重要科學研究工作。
羅伯特·波義耳這個年輕的英國貴族,不追求金錢,不追求地位,不追求舒適的生活,卻把自己的一生獻給了科學事業早在古希臘,亞裏士多德就對世界萬物的組成進行過研究,他認為世界萬物都是由水、土、氣、火四元素構成的,與四元素對應的是物質所體現出來的幹、濕、冷、熱四原性。亞裏士多德的觀念表現了他的理論具有從經驗出發和具有直觀性的特點。在亞裏士多德以後,歐洲化學的發展處於停滯階段,直到中國的煉丹術傳到歐洲以前,基本上沒有什麼進展。
西方的煉金術一直到了公元11—16世紀時,中國的煉丹術才通過阿拉伯傳到歐洲。
中國古代的煉丹家們,因為總想長生,所以主要工作是煉丹——煉一種能使人長生不老的金丹,煉金則是“副產品”。阿拉伯的煉丹家們夢想中要煉成的也是一種既能使人“長生不老”,又能“點石成金”的所謂“哲人之石”。而歐洲的煉金術士中卻很少有人對“長生不老”的神丹有興趣,他們主要是煉金,因此,歐洲人把煉丹術稱之為煉金術。這可能是因為古代的中國人怕死,而歐洲人財迷的原因吧。連近代自然科學的先驅羅吉爾·培根還寫過一本著名的煉金專著《煉金術原理》呢。他在這本書中說:“煉金術是敘述製造某些靈藥的科學,當這些靈藥(即所謂哲人之石)投在金屬或不完備物上時,能立刻使後者變成美物。”培根的所說的美物,指的就是黃金。
煉金術士也好,煉丹術士也好,他們追求的“長生不老、點石成金”當然是做不到的。但是作為化學科學的原始形式,煉金術卻起過十分重要的作用,而且它本身也含有一定的合理成分。因此,在自然科學史上煉金術還有著相當重要的曆史地位呢!
首先,煉金術士們在煉金過程中積累了豐富的化學操作經驗。通過煉丹或煉金,人們掌握了許多化學操作技術。今天化學科學中的許多操作,例如:溶解、過濾、結晶、升華、蒸餾、提純等方法都來自煉丹術和煉金術。
其次,煉金術士們在煉金的過程中積累了豐富的化學知識。許多有關元素和化合物的知識,以及物質之間互相轉化的知識也都來自於煉金術或煉丹術。
更為重要的是,煉金術提出了推動化學科學發展的新觀念。煉丹家們怎麼能知道,神丹可以長生不老?煉金家們怎麼能知道可以點石成金?前者的依據是“金是不朽的,人吃了金丹也可以不朽”。中國古代道家認為:“金丹一道是修行之本”就是這個意思。後者的依據是“自然界是變化的,物質之間可以相互轉化。”這兩種觀念都推動了化學科學的發展。
煉金術在東西方流傳了許多年以後,不少有識之士開始從無數次的失敗中醒悟過來。拋棄了煉丹術和煉金術,轉向了生產實際和生活需要。於是出現了最早的醫藥化學和冶金化學。
到了16世紀末—17世紀初,化學已經在實踐上完成了從煉金術向近代化學的過渡。但是,化學家們的思想卻還遠沒有擺脫煉金術的束縛,化學的理論還處於一種比較混亂的狀態。因此,掙脫煉金術的束縛,就成了一項重要任務,這個工作是由英國科學家波義耳完成的。
科學的元素定義波義耳是一位知識十分淵博的學者,他的研究領域也十分廣泛,他不僅喜歡研究生物學、物理學、化學和醫學,而且還是一位哲學、神學和語言學愛好者。
波義耳讀書的速度快得驚人,而且十分專心。他在圖書室裏讀書,經常從清早一直讀到深夜。他的馬車夫每個星期都要從倫敦給他運采好幾箱子新圖書,供他閱讀。波義耳每天最大的樂趣就是在書房讀書和在實驗室裏做各種科學實驗。
在波義耳之前,人們對元素的概念是相當混亂的。大部分人仍舊相信煉金術的那些觀念和亞裏士多德的四元素說。波義耳卻不相信這些,他認為世界絕不會是由四種元素構成的,如果是的話,煉金術士們為什麼煉不出來黃金呢?他對煉金術士們失敗經驗進行了認真的總結,得出了自己的結論:世界上有許多東西是不能相互轉化的,煉金術並不是科學。波義耳以黃金為例,他指出,對黃金這類物質,無論怎樣處理也分解不出亞裏士多德的四元素來。因此,根本不能把四元素稱為構成萬物的元素。