近代化學的奠基人波義耳(1 / 3)

近代化學的奠基人波義耳

在三百多年化學科學發展的曆史上,波義耳是一位名列榜首的化學家。因為,他第一個用實驗事實科學地闡明了化學元素的本性,從而使化學走向了科學的道路。波義耳是怎樣一個人?他是如何做出這樣重大貢獻的呢?

自幼酷愛科學

如果翻開那些大科學家們的曆史看一看,你一定會發現,他們大都是從小就勤奮學習、酷愛科學的人。英國著名化學家、物理學家波義耳,就是其中的一個。

1627年1月25日,波義耳生於愛爾蘭的利斯奠爾城堡。父親理查德·波義耳,是愛爾蘭首府科克郡的伯爵,是個有名的大富翁,共有14個兒女。羅伯特·波義耳是這14個兒女中最小的一個,但在兒子的行列中他是第7位。別看他在這個貴族家庭中排名位置不佳,可自幼就表現出非凡的記憶力和語言才能,有“神童”之稱。8歲那年,他結束家庭的初級教育去伊頓上學時,就已經能用希臘文和拉丁文講話了。在那所貴族子弟學校裏,他是一個出色的學生,對自然科學有著極濃厚的興趣。

他的父親是個對孩子很嚴厲的人,但對小兒子想搞科學的願望很支持。他常對羅伯特·波義耳說:“你要想成為一個科學家,就必須得努力學習。”為此,他給兒子聘請了優秀的家庭教師。

羅伯特·波義耳在伊頓學習到12歲,以後便由家庭教師陪同,到法國、意大利、瑞士等國遊學。在這期間,他學習了天文學家伽利略的著作、數學家笛卡兒的著作以及大量的化學、醫學、哲學等方麵的書籍。在日內瓦,他還受到宗教的感化,但他沒有因此反對科學,卻認為科學能支持“神的啟示”。

1644年,17歲的波義耳回國時,他的父親已在戰爭中死亡,給他留下了一份足夠他維持生活的遺產。父親去世後,在家裏支持他搞科學的,就算是他的姐姐雷尼拉夫夫人了。

豪華住宅變成了實驗室

在姐姐雷尼拉夫夫人的家裏,經常有一些科學家、文學家、哲學家在一起聚會,討論學術方麵的問題,氣氛十分熱烈。波義耳回到倫敦後,也成了這種聚會的積極參與者。

法國著名的數學家和哲學家勒內·笛卡兒是雷尼拉夫夫人家裏的座上賓。他也常來參加聚會,並且成了年輕的波義耳辯論的對手。笛卡兒的最大貢獻是創立了“解析幾何學”。在哲學方麵,他主張理論至上,認為清晰明白的概念就是真理。這種錯誤主張,在當時還得到了許多學者的讚同。

波義耳不同意這種觀點,他對這位年長且有很高名望的大學者說:“您把理性放在高於一切的位置是不對的,科學應該是實驗科學,理性應該是來自實驗。”他特別讚同英國哲學家培根的觀點,即“真正的知識,應該建立在實驗研究方法的基礎上”,“一個哲學家,不應該像蜘蛛一樣,把理性花在搞陰謀詭計上;他應該像蜜蜂一樣,搜集事實,靠思維把它們釀成蜜。”

波義耳與笛卡兒的學術辯論,一直持續了好幾天。在辯論中,還涉及到關於物質的組成問題。當時流行的有畢達哥拉斯的“四元素說”,即物質都是由火、水、氣和土四種元素所組成的;還有帕拉塞斯的“三元素說”,即物質是由硫、汞和鹽三種元素所組成。波義耳對這兩種學說,都持懷疑態度。可是,如何解決這樣重大的科學問題呢?他認為:“空談無濟於事,實驗決定一切。”為實驗方便,他要建立自己的實驗室。

波義耳雖出身於貴族家庭,但從不追求豪華享樂的生活,把錢都用在了科學事業上。現在,他要籌建自己的實驗室時,立刻就想到斯泰爾橋這個地方。這裏是他繼承的遺產。他決定把豪華的建築加以改建,變成實驗室,自己的臥室、圖書館也安排在這裏。

經過緊張的籌建、施工,實驗室於1645年底便建成並開始使用了。

這個實驗室的設備相當不錯。波義耳還配備了幾位助手和技術人員。在這裏,他進行了大量的化學及物理學方麵的實驗。他的實驗室還是對外開放的,社會上的化學和物理學愛好者,都可以來這裏進行實驗研究。不久,這裏便成了一個引人注目的實驗研究中心。

在化學研究中,波義耳對物質的組成探討最為深入,成果也最為突出。1661年出版的化學名著《懷疑派化學家》,就是他關於物質組成的成功之作,也是化學發展史上的一個重要裏程碑。

懷疑派化學家

《懷疑派化學家》這本書,是采用朋友之間對話的形式寫成的。書裏的人物共有四位。一位是懷疑派化學家,他代表了波義耳本人的觀點;一位是逍遙派化學家,他代表“四元素說”的觀點;一位是醫藥派化學家,他是“三元素說”的代表;還有一位是中立派化學家,他在爭論中保持中立。有一天,四位朋友在長尼茲的花園中相會,便討論起“元素”問題。

逍遙派化學家的觀點是,宇宙萬物都是由土、水、氣和火四種元素所組成。這四種元素又是由四種物性即冷、熱、幹、濕,兩兩結合成的。冷與幹結合成土;濕與冷結合成水;熱與濕結合成氣(風);幹與熱結合成火。四種元素按不同比例結合,就形成各種各樣的物質。這樣,隻要改變四元素的比例,普通金屬也能變成黃金。

醫藥派化學家則認為,萬物都是由硫、汞(水銀)、鹽三種元素按不同比例組成的。認為汞是一切金屬的本質,硫是一切可燃物所共有的,硫與汞結合可以得到各種金屬。普通金屬與黃金、白銀的差別,就在於含硫、汞的比例不同和純度不同。如果找到一種“哲人石”,就可以把金屬中的下賤成分除掉,使普通金屬變為金、銀。