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      煉金術(shù)的消亡_現(xiàn)代化學(xué)誕生

      放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-10-28 06:24:55    作者:馮梓韻    瀏覽次數(shù):20
      導(dǎo)讀

      每個(gè)文明都有自己得物質(zhì)觀,而且早期文明之間得物質(zhì)觀往往有著傳承關(guān)系。在古巴比倫人得眼中,有土、水、天、風(fēng)四大神靈,之后得古埃及和古希臘可能借鑒了古巴比倫人得想法,在他們得神話中,也有土、水、氣、火四大

      每個(gè)文明都有自己得物質(zhì)觀,而且早期文明之間得物質(zhì)觀往往有著傳承關(guān)系。在古巴比倫人得眼中,有土、水、天、風(fēng)四大神靈,之后得古埃及和古希臘可能借鑒了古巴比倫人得想法,在他們得神話中,也有土、水、氣、火四大基本元素。

      土、水、氣、火四元素

      在印度教得經(jīng)典《吠陀》中也有地、水、風(fēng)、火四種元素,再加上一種虛無。

      華夏得陰陽五行說,則認(rèn)為陰陽或者五行(金、木、水、火、土)互相組合形成萬物。

      陰陽與五行

      這都是古人簡單而質(zhì)樸得物質(zhì)觀,現(xiàn)在我們都知道一切物體都是由原子組成得,1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者理查德·費(fèi)曼在他得《物理學(xué)講義》中說道:如果所有科學(xué)知識(shí)都丟失了,只能留下一句話給下一代,那么這句話應(yīng)該是:所有得物體都是由原子組成得。這個(gè)觀念很重要,也很難得。事實(shí)上我們今天得科學(xué)就是由這句話開始得,當(dāng)人類開始去思考世界得本質(zhì)時(shí),科學(xué)就產(chǎn)生了。

      我們今天得物質(zhì)觀受影響自古希臘人得物質(zhì)觀。歷史上有記載得第壹個(gè)古希臘思想家是米利都(古希臘城市)得泰勒斯(公元前624年-公元前546年),他認(rèn)為萬物得本源是水。泰勒斯得學(xué)生阿那克西曼德則認(rèn)為世界得本源是一種叫做“阿派朗”得東西,意思是無限。而阿那克西曼德得學(xué)生阿那克西米尼提出氣體是萬物之源。除此之外,赫拉克利特認(rèn)為火是世界得本源,色諾芬認(rèn)為萬物由土和水組成。前蘇格拉底時(shí)代得哲學(xué)家恩培多克勒總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn),得出,萬物是由四種“根”組成得:分別是土、水、氣、火。如同華夏古代得五行會(huì)對(duì)應(yīng)著政治上China得五德一樣,在古希臘,“四根說”被用于解釋宇宙,大地位于正中央,地表有水經(jīng)過,大地上方是氣體,再外圍是火。

      四根說圖示

      除了元素說之外,另外有一伙人則提出了“原子說”,原子論得提出者是古希臘哲學(xué)家留基伯,他認(rèn)為廣袤得空間中存在著我們?nèi)搜劭床坏降梦⒘#Q之為atomos,意思是不可分之物,這也是今天得原子(atom)得后來亞里士多德接受了“四根說”,不過又在此基礎(chǔ)上加了一種元素“以太”這是充滿了沒有物質(zhì)得空間內(nèi)得一種元素。以此來避免“真空”得出現(xiàn)。這些論斷都是根據(jù)片面得觀察做出得,都是很主觀得臆斷,不過也是古人對(duì)于世界組成得思考,對(duì)后來得人有很重要得影響。

      由于亞里士多德是馬其頓國王亞歷山大得老師,隨著亞歷山大得征戰(zhàn),亞里士多德得元素說和在此基礎(chǔ)上得宇宙觀一直影響著西方,直到文藝復(fù)興后得科學(xué)革命出現(xiàn)。

      古希臘人得知識(shí)遺產(chǎn)先是傳給了古羅馬,不過羅馬人比較看重實(shí)用得技術(shù),所以古希臘得物資組成思想在羅馬人手中并沒有怎么發(fā)展,不過煉金術(shù)(alchemy)倒是進(jìn)行了發(fā)展。人類在蘇美爾文明時(shí)就知道了在金屬銅中混入錫得話可以制成比銅硬度更大得青銅,之后又發(fā)展了鐵得冶煉方法。在公元1世紀(jì)時(shí),埃及得亞歷山大城中得金屬加工工人結(jié)合希臘哲學(xué),產(chǎn)生了將賤金屬轉(zhuǎn)化成貴金屬得想法。通常得煉金術(shù)都是用硫磺、汞等物質(zhì),試圖找到一種叫做“賢者之石”得東西,它可以完成將金屬由賤到貴得轉(zhuǎn)化。后來西羅馬帝國滅亡。蠻族占領(lǐng)西歐,陷入混戰(zhàn),而且這些人與之前得羅馬人和希臘人相比,文化相當(dāng)落后,古希臘得知識(shí)自然也不會(huì)在西歐有所發(fā)展。到了529年,雅典得學(xué)院又被東羅馬皇帝查士丁尼一世下令關(guān)閉,這里得學(xué)者就逃到了敘利亞,并在那里建立了學(xué)校。七世紀(jì)隨著伊斯蘭教得興起,阿拉伯世界形成了政教合一得China,在哈里發(fā)得支持下,阿拉伯世界展開大規(guī)模得翻譯活動(dòng),講古希臘得知識(shí)翻譯為阿拉伯文,煉金術(shù)也被阿拉伯人發(fā)揚(yáng)光大。八世紀(jì)阿拉伯科學(xué)家賈比爾·伊本·哈揚(yáng)認(rèn)為純凈得水銀和硫黃可以用來制成黃金,只要有一點(diǎn)雜質(zhì),就會(huì)變成其他金屬在賈比爾之后得幾個(gè)世紀(jì),煉金術(shù)士們都在不遺余力地完善方法,對(duì)原料進(jìn)行提純,追求可能嗎?得“純凈”,不過我們知道結(jié)果肯定是失敗得。

      賈比爾·伊本·哈揚(yáng)

      到九世紀(jì)時(shí),另一位阿拉伯煉金術(shù)士宰凱里雅·拉齊提出:很多金屬中都含有某種鹽。后來阿拉伯得知識(shí)由于伊斯蘭得擴(kuò)張,以及和基督教得戰(zhàn)爭中再次傳回歐洲,煉金術(shù)也被歐洲人接受,到16世紀(jì)時(shí),瑞士得煉金術(shù)士帕拉塞爾蘇斯在拉齊得基礎(chǔ)上提出三原質(zhì)說:大地以水銀、硫黃、鹽這三種元素創(chuàng)造所有生物。他相信,這三種元素(包括它們得各種混合物)在化學(xué)、制藥和毒理學(xué)方面都有重要作用。

      煉金術(shù)士所說得元素和我們今天得元素含義并不同,雖然以今天得視角來看,煉金術(shù)得確是可以實(shí)現(xiàn)得,不過也并不是通過簡單得物質(zhì)混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)得,而是通過高能手段利用核反應(yīng)改變?cè)拥觅|(zhì)子數(shù)來實(shí)現(xiàn)。無數(shù)得煉金術(shù)士在尋找賢者之石得道路上前赴后繼,給我們留下得遺產(chǎn)不僅有此路不通得結(jié)論,還有今天我們常用得一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。雖然失敗得道路帶來失敗得結(jié)果,但是人類已經(jīng)在尋找一種理解世界得模式。

      從中世紀(jì)到16世紀(jì)得科學(xué)是在亞里士多德得自然學(xué)和托勒密得天文學(xué)權(quán)威支配下得。1543年,尼古拉?哥白尼發(fā)表《天體運(yùn)行論》反對(duì)托勒密得地心說得天文學(xué)觀點(diǎn),弗朗西斯·培根跳出亞里士多德得三段論,主張基于事實(shí)得歸納法,之后在開普勒、伽利略、牛頓等人得接力下,一場科學(xué)革命率先在歐洲拉開帷幕,人們觀察世界得視角開始發(fā)生變化。

      尼古拉·哥白尼

      隨著實(shí)驗(yàn)和科學(xué)理念得傳播,煉金術(shù)也在一步步被送進(jìn)墳?zāi)埂?580年,揚(yáng)·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特希望通過觀察和實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)煉金術(shù),人們當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為植物是靠吃土壤生長得,海爾蒙特糾正了這一錯(cuò)誤觀點(diǎn)。他在花盆里種了一棵柳樹,只給它澆水。5年后,柳樹重量增加了很多,而土壤只減少了幾克。隨后,海爾蒙特還證明,如果把銀溶解在酸中,可以用鐵再一次回收所有得銀。這是物質(zhì)分類新方法得開始,也是煉金術(shù)衰落得開始。

      羅伯特·波義耳加速了煉金術(shù)衰落得過程,1641年,年輕得波義耳前往意大利,此時(shí)伽利略正被軟禁在佛羅倫薩,因?yàn)樗С趾托麚P(yáng)哥白尼得日心說理論。伽利略得科學(xué)思想影響了波義耳,等到波義耳回到英國,幾年后他建立了實(shí)驗(yàn)室來研究氣體和真空,并發(fā)現(xiàn)了恒溫下氣體體積和壓強(qiáng)之間得反比關(guān)系,現(xiàn)在我們稱之為波義耳定律。

      羅伯特·波義耳

      波義耳將理性思維用于化學(xué)研究,1661年,他出版了《懷疑得化學(xué)家》(The Sceptical Chymist)一書,這被認(rèn)為是現(xiàn)代化學(xué)得起點(diǎn)。在書中,波義耳批判了亞里士多德流派得“四根說”和帕拉塞爾蘇斯得三原質(zhì)說,并對(duì)元素做了以下闡述:我認(rèn)為元素是某種起始得,單一得,即沒有完全混合得物體,他不是從其他什么物體制得得,而是直接制造稱作完全混合物得所有物體得成分,是混合物蕞終分解要變成得成分。波義耳相信是有一種制造所有物質(zhì)得原始物質(zhì),所以作為粒子論者得他嘗試根據(jù)粒子得不同組合狀態(tài)得差異來說明物質(zhì)得性質(zhì)。此時(shí)波義耳得助手羅伯特·胡克發(fā)明了顯微鏡,看到了人眼無法看到得微觀世界,也給了肉眼看不到得粒子得存在得理論很大支持。

      北京大學(xué)出版社出版得《懷疑得化學(xué)家》

      波義耳還對(duì)燃燒和呼吸進(jìn)行了研究,他和胡克一起進(jìn)行試驗(yàn),觀察不同可燃物得情況,他們發(fā)現(xiàn),一去除掉空氣,可燃物就不會(huì)燃燒了,以此確定了空氣參與了多種物質(zhì)得燃燒。另外他們發(fā)現(xiàn)在空氣中加熱金屬后,金屬得重量會(huì)增加,并認(rèn)為是金屬吸收了火得粒子。波義耳對(duì)觀察進(jìn)行歸因:認(rèn)為空氣是3種粒子組成得,只有一種是真得空氣粒子,而燃燒和呼吸和其他兩種粒子相關(guān)。之后胡克和梅奧又對(duì)燃燒和呼吸進(jìn)行了研究,不過并沒有理解燃燒和呼吸機(jī)理得本質(zhì)。

      到17世紀(jì)末時(shí),人們已經(jīng)開始開始認(rèn)識(shí)科學(xué),用新得方法觀察世界,用新得思想理解世界,雖然對(duì)于世界到底由什么組成,人們還是一無所知,甚至連燃燒和呼吸是怎么回事都還搞不清楚,不過現(xiàn)代化學(xué)已經(jīng)和煉金術(shù)分道揚(yáng)鑣,會(huì)有一代代得人來拓寬人類認(rèn)知邊界,一步步認(rèn)識(shí)到世界得本質(zhì)。

       
      (文/馮梓韻)
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