近代科学的奠基人:罗伯特·波义尔的故事(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-07-29 14:19:50

点击下载

作者:管成学,赵骥民

出版社:吉林科学技术出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

近代科学的奠基人:罗伯特·波义尔的故事

近代科学的奠基人:罗伯特·波义尔的故事试读:

序言

十一届全国人大副委员长、中国科学院前院长、两院院士

放眼21世纪,科学技术将以无法想象的速度迅猛发展,知识经济将全面崛起,国际竞争与合作将出现前所未有的激烈和广泛局面。在严峻的挑战面前,中华民族靠什么屹立于世界民族之林?靠人才,靠德、智、体、能、美全面发展的一代新人。今天的中小学生届时将要肩负起民族强盛的历史使命。为此,我们的知识界、出版界都应责无旁贷地多为他们提供丰富的精神养料。现在,一套大型的向广大青少年传播世界科学技术史知识的科普读物《世界五千年科技故事丛书》出版面世了。

由中国科学院自然科学研究所、清华大学科技史暨古文献研究所、中国中医研究院医史文献研究所和温州师范学院、吉林省科普作家协会的同志们共同撰写的这套丛书,以世界五千年科学技术史为经,以各时代杰出的科技精英的科技创新活动作纬,勾画了世界科技发展的生动图景。作者着力于科学性与可读性相结合,思想性与趣味性相结合,历史性与时代性相结合,通过故事来讲述科学发现的真实历史条件和科学工作的艰苦性。本书中介绍了科学家们独立思考、敢于怀疑、勇于创新、百折不挠、求真务实的科学精神和他们在工作生活中宝贵的协作、友爱、宽容的人文精神。使青少年读者从科学家的故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法,受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中,引起对人类社会发展重大问题的密切关注,全面地理解科学,树立正确的科学观,在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。阅读这套丛书是对课本的很好补充,是进行素质教育的理想读物。

读史使人明智。在历史的长河中,中华民族曾经创造了灿烂的科技文明,明代以前我国的科技一直处于世界领先地位,涌现出张衡、张仲景、祖冲之、僧一行、沈括、郭守敬、李时珍、徐光启、宋应星这样一批具有世界影响的科学家,而在近现代,中国具有世界级影响的科学家并不多,与我们这个有着13亿人口的泱泱大国并不相称,与世界先进科技水平相比较,在总体上我国的科技水平还存在着较大差距。当今世界各国都把科学技术视为推动社会发展的巨大动力,把培养科技创新人才当做提高创新能力的战略方针。我国也不失时机地确立了科技兴国战略,确立了全面实施素质教育,提高全民素质,培养适应21世纪需要的创新人才的战略决策。党的十六大又提出要形成全民学习、终身学习的学习型社会,形成比较完善的科技和文化创新体系。要全面建设小康社会,加快推进社会主义现代化建设,我们需要一代具有创新精神的人才,需要更多更伟大的科学家和工程技术人才。我真诚地希望这套丛书能激发青少年爱祖国、爱科学的热情,树立起献身科技事业的信念,努力拼搏,勇攀高峰,争当新世纪的优秀科技创新人才。

引子

英国皇宫,灯火通明,高朋满座。

国王和身着盛装的王后春风满面地端坐着,两侧的重臣和社会名流三三两两地畅谈着。一些婢女侍臣悄无声息地忙碌着……

一会儿,礼仪官匆匆地走入大厅,在侍从官耳边轻声地说了几句话,侍从官忙告诉侍卫官,侍卫官走近王座单膝跪地向国王陛下又嘀咕了些什么。国王一挥手,人们顿时正襟危坐谨言慎行起来,礼仪官洪亮顿挫的声音随即在皇宫大厅及门廊中传响起来:“请罗伯特·波义尔先生觐见!”

只见从大厅外走进一位身着正式礼服、头戴亚麻色假发的绅士,他昂然屹立、若有所思的样子,吸引了参加觐见的人们的目光,一阵轻微的议论像微风一样拂过两侧过道。

这就是当代最伟大的科学家?完全是一位彬彬有礼的绅士嘛!

只见罗伯特·波义尔按照皇宫中的礼仪完成觐见礼后,国王牵着王后一齐离开宝座,走下圣殿台阶,朝罗伯特走来。“过来,过来,赐罗伯特先生坐,陛下要与先生畅谈。”

殿下、众臣及社会名流见此情景大惊失色,陛下召见重臣和外国使节尚未用此大礼,足见陛下是何等重视这位先生。

这位受到英国朝野推崇,国王和王后亲自接见的罗伯特·波义尔先生,就是科学发展历史上赫赫有名的伟大物理学奠基者、化学之父、气体科学创始人。

罗伯特·波义尔属于科学奠基时代的伟大科学先驱,他以刻苦求新、勇于探索的精神,团结了一批科学同仁,不仅形成了最早的科学的影响深远的社会体制,而且创造了不朽的科学业绩。

尘世中,罗伯特·波义尔登上了大不列颠王国的圣殿;科学中,他也踏入了奥秘自然王国的圣殿。

让我们随着本书,一道与罗伯特先生经历一下科学摇篮的世界吧!

奇怪,紫罗兰变色了

英国,多尔塞特郡的斯泰尔。

城镇的西北有一幢哥特式艺术风格的乳白色三层楼房。它的底层是宽敞明亮的大客厅和藏书丰富的图书室,二层是卧室,简洁质朴,顶层则是小阁楼兼贮藏室,经过狭长的楼梯往里走则是一个小巧玲珑的实验室。

从阁楼玻璃窗户向外望去,一个名叫沃尔夫的马车邮差正从车上往下搬东西,这是一大箱刚刚出版的新书。他颇费力气地将书箱交给女仆后,又让她请主人出来签收一笔数目不小的汇款。

顷刻之间,女仆匆匆地跑进房子……

过了好一会儿,一位衣衫褴褛、满头满脸烟灰的年轻人慢腾腾地走了出来,嘴里嗫嚅着什么,朝沃尔夫走来。“怎么,他就是大名鼎鼎的约克公爵家的小少爷,您不会搞错吧!”沃尔夫满腹狐疑地问道,女仆神秘地一笑,说:“没错,你就放心大胆地交给他吧!”

头脸灰蓬蓬的年轻人急忙签名,转身三步并作两步跑回了房间。“哎,给您汇票,您不要了,好几百英镑呀!”沃尔夫急切地叫了起来,无奈地将汇票递给了女仆,同时作了一个鬼脸。女仆安妮嫣然一笑,接过这张足够伦敦一般平民活上几年的现金汇票回到楼里边去了。

原来,这位像个烧煤工似的年轻人就是著名的英国化学家、物理学家罗伯特·波义尔(R.Boyle,1627—1691)。

罗伯特一边跑上楼,一边想,搬到清静的斯泰尔也是这样,要是能找到一个没有人打扰的地方从事研究,那该多好!看着安妮蹑足走过去的样子,他仿佛又回到温馨的爱尔兰科克庄园,回到了童年……

罗伯特从小就喜爱观察大自然,整天钻进花园不愿意出来。每当家里来了有学问的客人时,他就缠住问个不停。苹果烂了以后生成的东西是什么?星星为什么不从天上落下来?绿草和红花怎么会变颜色?好多好多的问题,离奇古怪,常常令大家又好笑又惊奇。宽厚仁慈的约克公爵尽管儿女成群、公务繁忙,却十分宠爱小罗伯特。罗伯特的提问几乎成了约克公爵家接人待客的一项程序了。

小罗伯特总有问不完的问题。

还没有到6岁,家人就送他到以管理严厉著称的伊顿公学上学。别人一到伊顿公学,都像个霜打的茄子似的,可小罗伯特去了伊顿以后,如同笼子里的小鸟飞回了大森林。

伊顿的书可真多呀,渐渐地,小罗伯特开始沉默了,他不再到处缠着别人提问了。有时,他一个星期也不说一句话;有时,他读书读着读着就哈哈大笑起来。一家人看到休假时的小罗伯特痴迷的情形,有些为他担心,仆人们经过他的书房时都蹑手蹑脚……

在伊顿公学毕业以后,他在家庭教师的陪同下,到法国、瑞典、意大利旅行和学习,参观了一些著名学者工作学习的地方,这些开阔了他的知识视野,在枯燥乏味的旅行马车里,他却钦慕地想啊、想啊,遨游在知识天国中……

古希腊哲人亚里士多德多么伟大呀!他懂得那么多知识,尤其是对科学的贡献太大了,我也要像亚里士多德那样生活。

渐渐地,罗伯特长成了一个翩翩少年,他从迷恋亚里士多德,到熟悉培根、伽利略,通过伽利略他还知道了波兰籍天文学家哥白尼。

罗伯特的学术视野越来越宽广了。通过如饥似渴地阅读培根、伽利略等人的著作,他逐渐明白了,认识自然界的事物,了解它们变化的规律,必须通过实验。

培根说过,要得到正确的知识必须从事实出发,通过实验收集大量材料,然后才能从中找到普遍规律。

实验,多么神奇的事情呀!

记得有一次,罗伯特为了实验场地的事,和大管家马修斯几乎吵了一架。终于,严厉而善辩的马修斯在思维缜密、动手能力很强的罗伯特面前理屈词穷了。马修斯允许罗伯特在大菜窖外间小房子里摆弄他的实验,并告诫说,一旦实验室出了问题立刻收回房门的钥匙。

罗伯特兴奋极了。他开始了比较系统的实验。什么盐呀,什么酸呀,还有一堆井井有条的瓶瓶罐罐,他整天钻在实验室里边,不知摆弄什么,连家里新来的仆人都不知道他,险些把他当盗贼抓起来。这件事发生以后,家里人都戏称他为“险些入狱的小炼金家”。

父亲死后,罗伯特继承了一大笔遗产,为了更好地进行科学研究,1644年他定居伦敦。

经过几次搬家,他终于落脚于泰晤士河畔斯泰尔桥附近。

罗伯特成了科学研究的“专业户”。

在阁楼实验室,罗伯特开始进行物理学、化学和农业化学方面的研究工作。他喜欢齐头并进地研究几个课题,时间明显不够用。充斥在罗伯特头脑中的疑问和有待验证的东西实在太多了。没办法,他雇用了几个热爱科学的穷学生当他的助手。通常,他总是先给助手们详细地布置当天的实验任务,然后自己回到书房口述自己的论述,写成论文由秘书记录誊清。

后来,阁楼太小了,罗伯特索性把实验室搬到了一楼。

有一天,实验室里和往常一样进行着热烈而又紧张的工作:加热炉里炭火在燃烧,曲颈瓶里各种物质在加热。罗伯特正准备晨间的例行检查时,女仆安妮走进书房,把一束美丽的深紫色的紫罗兰放在桌子上。安妮知道,罗伯特十分喜爱紫罗兰的艳丽和芬芳,便特意从花园摘回来一束刚刚开放的花朵。罗伯特顺手折了一枝花就匆忙向北面的实验室奔去……“喂,工作进行得怎么样了,威廉?”他向正在加热炉旁观察的一个年轻人问道。“一切正常,先生。”“发现什么新现象了吗?”“目前还没有。这是制取‘矾油’(即浓硫酸)的常规实验!另外,昨天晚上我们搞到了两瓶子盐酸。”“从哪儿弄来的?”“阿姆斯特丹。”“我想看一看,请往烧瓶里倒一点儿。”

罗伯特把手中的紫罗兰放在桌旁,帮助威廉倾倒盐酸。忽地,刺鼻难闻的蒸气从容器瓶口冒出来,慢慢地散在桌子周围。容器里淡黄色的液体也在冒烟。“好极了!做完蒸馏以后,请到我的书房来,我们讨论一下明天的工作计划。”罗伯特高兴地挥动双手,嗅一下盐酸,然后从桌子上拿起了那支紫罗兰。这时,他发现盛开的紫罗兰也在微微地冒烟,多可惜呀,盐酸液滴竟然溅到上面了,应该尽快洗掉才好!他把花枝放进一个小水盆,自己拿起一本书看了起来。

过了一段时间,他放下书本,瞟了一眼装着紫罗兰的水盆,真是奇迹!深紫色的花朵竟然变成了罕见的鲜红色。奇怪,不可思议,莫名其妙!

罗伯特呆呆地痴愣着。

突然,罗伯特眼睛一亮,猛地把书扔到一边,拿起湿漉漉的紫罗兰花朵,冲出实验室,他一边跑,一边喊:“威廉,我有一个重大发现,快叫安妮也过来!”

罗伯特·波义尔从紫罗兰变色中悟出了大自然的什么奥秘呢?

安妮哭了

威廉急匆匆地跑去找女仆安妮。

一听说罗伯特找自己,安妮心头一阵狂跳,脸上登时潮红起来。她一直幻想着罗伯特少爷能和她单独倾心交谈,哪怕片刻也好。可是今天罗伯特主动叫她,一定是那束紫罗兰……

安妮急忙梳理一下头发,整理了一下衣衫,敲开了平素不敢轻易打扰的书房。“请进,安妮小姐!”罗伯特从未这般热情地对待过仆人们。“是你采摘的紫罗兰花吗?”罗伯特问。“是的。”“感谢上帝,送给我一个女神。”罗伯特一边大声欢笑着,一边热情地拥抱起安妮来。

安妮受宠若惊地哭了。

原来,罗伯特一直苦于无法鉴别物质的酸碱性,而紫罗兰花的变色启示了他,使他迅速地找到了问题的关键。

罗伯特·波义尔把各种不同的酸用水稀释后,制成了一排用小水盆盛放酸溶液的阵列,将紫罗兰花逐个放进去。果不出罗伯特所料,深紫色的花朵逐渐都变成了红色。“原来是这样。不仅是盐酸,而且其他的酸也可以使紫罗兰花变成红色。”罗伯特得出了结论。“只要将紫罗兰花瓣放进一种溶液中,就能很容易地确定这种溶液是不是酸性的。”威廉兴奋地补充道。

女仆安妮此时尚沉浸在幸福的遐想中,她虽然听不懂什么“酸性”、“溶液”,但能够让罗伯特高兴,她就感到十分快慰了。“罗伯特先生,我能帮您做些什么?”安妮怯生生地问道。

一句话提醒了罗伯特,他想起需要更多的紫罗兰花瓣。“安妮,快把花园里所有的紫罗兰都弄来。”安妮微笑着跑去摘花瓣了。

罗伯特·波义尔和他的助手就用紫罗兰花瓣检验起物质的酸性,确定一种液体是否含酸。当然,使用紫罗兰花瓣检验酸性,十分麻烦。折枝、采花、分瓣、分份,可是女仆安妮却乐此不疲;罗伯特和威廉也不厌其烦地实验着。

后来,罗伯特·波义尔和他的助手使用水和酒精制作了一些紫罗兰花瓣的浸出液。检验某种溶液是不是酸性的,只需加上一滴这种浸出液,根据颜色的变化,他们就很容易得出正确的结论。

罗伯特·波义尔将这些研究内容告诉了大家。不久从欧洲各地纷纷来人来函索要这种神奇的“溶液”。勤劳大方的罗伯特带领助手们日夜忙碌,从紫罗兰花瓣中浸出能够确定酸性的溶液。很快,花园中的紫罗兰一朵不剩了,结果邻居家花园中的紫罗兰花也遭殃了。最后,附近几乎不剩一朵紫罗兰了。焦急的女仆安妮又要哭鼻子了。

罗伯特·波义尔心想,一定要想一些办法。经过深思熟虑,他将自己的想法向助手们和盘托出:要么寻找紫罗兰的替代物,要么将配方公布于众。

经过大家的争论,最后决定暂时不公布配方,集中力量寻找紫罗兰的替代物。

安妮又忙碌起来了。她嘴里哼起了愉快的调子,整天像只欢快的云雀在花园中穿梭……

罗伯特·波义尔开始从芬芳宜人的玫瑰花瓣中提取一些浸出液,他们相继发现许多鲜艳夺目的花卉都有这样的特性——确定溶液的酸性:

从玫瑰花中提取浸出液可不像紫罗兰那么容易,制作的条件和温度要求也比较苛刻,罗伯特·波义尔和他的助手们,克服了许多困难,最终还是一瓶一瓶地浸取制作了出来。

带着浓郁的玫瑰花香,这些神奇的浸出液飞向了欧洲大地……“酸性”能够判断了,那么溶液的“碱性”呢?它们是否也可以通过“浸液”来判断呢?

罗伯特·波义尔苦苦思索着。

在罗伯特·波义尔生活的时代,科学家们十分辛苦,为了研究自然界,发现事物的规律,他们还要勇于冒着相当大的风险,用自己的身体器官来充当检验器,人们为了确定溶液的酸碱性,往往需要用手摸、舌尝。罗伯特还在伊顿公学学习时,就亲自品尝过各类酸碱。

一想到能让人们不再用嘴品尝那苦涩滑腻的碱性溶液,罗伯特心中就充满了力量。

于是,这位不知疲劳的科学家又开始搜集药草、地衣、五倍子、树皮和植物的根、茎、叶等,同他的助手们一起提取了五颜六色的各种浸液。有些浸液只是在酸的作用下改变颜色,而另一些则在碱的作用下改变颜色。

当发现某些植物浸出液能够在碱的作用下改变颜色时,罗伯特·波义尔并未像初始发现酸性变色作用时那样兴奋激动,现在他开始冷静思索了。实验之余,劳逸之间,开始重温他敬重的“实验科学之父”弗兰西斯·培根的著作《新工具》。

罗伯特十分敬重英国女皇的这位掌玺大臣。他在轰动四方的《新工具》一书中,倡导并建立了实验归纳法,提出了“知识就是力量”的著名口号。他还身体力行地从事实验,以至于最后因实验冻馁而仙逝。

培根十分强调归纳法的重要性。罗伯特对他详尽论述的归纳三法——求同法、差异法和共变性更是烂熟于心。罗伯特牢记培根的教诲。在实验研究过程中,已逐步克服了简单枚举法的局限性,如鱼得水地驰骋在实验研究中……

培根积极倡导实验,主张把归纳法用于科学,这对于近代自然科学的发展起到了重要作用。

作为培根的同胞,罗伯特深受其影响。一天,罗伯特·波义尔与助手讨论科学问题,助手们分成了两派,一派主张尽可能多地搜集材料,另一派则主张多注意头脑的创造。两派争执不下,请罗伯特仲裁。罗伯特微笑地说:“前者好像蚂蚁,他们只管收集起来使用;后者好像蜘蛛,他们只知道把网子造出来束缚自己。我们要学习蜜蜂,它从花园和田野里采集花粉,然后运用自己的创造来酿出香甜的花蜜。把你们各自的观点结合起来,不就是一个完美的答案吗?”“说得太好了,蜜蜂万岁!罗伯特万岁!”助手们欢呼起来,纷纷夸赞罗伯特的睿智。“这不是我的话,那是培根的真知灼见。你们要多看点儿培根的书。”罗伯特说。“就是那个修道士罗吉尔吗?”助手问道。“不。在英国历史上,有两个培根。你说的罗吉尔·培根生活在13世纪,他对于科学贡献极大。后一个弗兰西斯·培根就是当代的英杰,我就是在他去世后一年出生的。他可是一位智慧过人的老头儿。”罗伯特渊博的知识总是让助手们折服,这也是助手们死心塌地追随罗伯特·波义尔的原因之一。“先不谈培根了。我们谈一谈怎样让碱性溶液也遇到什么物质而变色吧!”罗伯特说道。“先生,我们不妨分成两组,一个叫做蚂蚁,另一个叫做蜘蛛,分头工作,您看怎么样?”一位助手建议。“好,就这样办!”罗伯特干脆地下命令。

从此,蚂蚁组到处搜集有关信息和材料,蜘蛛组则苦思冥想,筹划出一个又一个好主意:两个组又经常在一起交流,他们都希望变成令人赞叹的蜜蜂。蜜蜂勤劳,聪颖,善于创造……

终于,经过反复实验后,“蜜蜂们”发现从一种生长在寒冷地带的石蕊地衣中提取的紫色溶液最为神奇,酸能使它变成红色,而碱却又能把它变成蓝色。为了更加方便科学研究者进行检验,他们用这种地衣浸出液把纸浸透,然后再把纸烤干,制成供试验用的“试纸”。一个助手还幽默地称之为“蜜蜂牌”试纸。

当科学研究人员欲检验一种溶液是否具有酸碱性时,把这种纸片放进被试验的溶液中,只要纸片改变了颜色,就能确定这种溶液是酸性还是碱性的。

事实上,这一时期的罗伯特·波义尔就已经发明了现代化学研究广泛应用的“石蕊试剂”和“pH试纸”。这两样东西对科学发展的推动作用极大,无论现在还是当代化学分析须臾不可离开的研究工具。

罗伯特通过这一系列的探索,逐步意识到,在酸性或碱性的溶液里,一定有一些属性相似或完全相同的东西。它们是什么呢?

罗伯特·波义尔又陷入了沉思。他痴痴呆呆,所答非所问,一看那样子就让助手们和安妮心焦……

配制墨水的先驱者

墨水,人类文明的使者。

凡是有墨水的地方,文明、智慧就会降临,人们的生活就会变得丰饶美满。可以夸张一点说,现代文明是伴随着墨水的流淌一起来到人间的。墨水的伟大与奉献,动用哪一个藻饰的词汇,都显得苍白无力。

奇妙的墨水却来自罗伯特·波义尔平凡的研究工作中。

在欧洲的中世纪,人们用烟灰和着含树胶的水作为墨水,用长茎鹅毛管作笔,记录文字,撰写公文……

欧洲传统的制造墨水技术极为落后,与中国制造墨的工艺水平相比,简直有天壤之别。中国墨研制出的墨水,清晰、均匀、渗析性适中,而且还带有飘逸宜人的墨香。西方的墨水如同水中放入黑黑的锅底灰,涩滞、凝积、渗漏,而且保存性极差,带有令人掩鼻而过的煤焦油味,不知给多少文人带来麻烦和懊恼……

一天,罗伯特正苦于研究的难题之中,他怎么也解不开实验中的一个死结,心情十分乖戾。“威廉,你跑到哪儿去了!”罗伯特喊道。“来了,来了。我在提取植物浸液。”“胡闹,提取什么植物浸液。”罗伯特说。“先生,这是您昨天亲自布置的工作呀。再说,维尔特汉姆的格劳贝尔大师已经催促过几次了。”威廉一向听从指挥,看到罗伯特乱发火,心中也堵了一口气,大胆地顶撞了罗伯特·波义尔。“什么维尔特汉姆?什么格劳贝尔大师?都是胡扯,让他来这儿试一试!”罗伯特更生气。作为英国赫赫有名的贵族后裔,仆人和助手们一向低声下气地和他说话。这次威廉的行为确实有些离谱了。科研难题,威廉顶撞,简直使他乱了方寸。在他转身时,一眼瞥到了站在另一间房里的女仆安妮,立刻意识到自己的失态,马上矜持地一笑,声音温和得多了。“威廉,不要赌气了,快把上次的实验记录拿来!安妮,沏上两杯茶。”罗伯特慢慢恢复了常态。是啊,科学研究的难题肯定非常多,怎么自己遇到难处就心态失常了,不应该,太不应该。罗伯特·波义尔一边想一边嘀咕着。灵巧的安妮顷刻间端上两杯清茶,热气腾腾……

不一会儿,威廉抱着一大本实验记录本走进来了。罗伯特·波义尔翻到了记载实验结果的那一页,仔细地阅览起来。罗伯特渐渐地脸又红了起来,熟悉他的人都知道,这是他心情不顺的征兆,连安妮碰到这种情形也不愿意去招惹罗伯特。“威廉先生,8月20日的实验是您记录的吗?”罗伯特气呼呼地喊道。威廉急忙跑了过去,一看傻眼了。果然是他记录的。他回忆起刚刚毕业无路可走时的情景,是罗伯特收留了他。罗伯特叮咛再三,科学实验记录是马虎不得的,必须一丝不苟。一开始,他看到同伴们记录的文字十分硕大,还十分不理解。为此,他记之以娟秀雅丽的小字,今天一看模糊一片,根本看不出个子丑寅卯。该死的墨水,为什么到处浸润?加上频繁地翻动,怎么能受得住呢!威廉终于醒悟同伴们大字记录的奥秘了。他像个犯了错误的孩子,只好低着头准备接受罗伯特·波义尔的训斥。

令安妮奇怪的是,罗伯特并未发大火,只是咬住牙关说了声:“我放你三天假,回家练一练大字记录,写得像大家一样。”

罗伯特·波义尔强忍住火爆的脾气,他做起实验来容不得半点差错。可是,这次不怨威廉,是那可恶的墨水在作怪。一次实验又白做了。威廉走了,只好一切从头开始……

原来,罗伯特为了浸取大量试液,几乎试遍了所有的植物。一天,助手们采集来一种奇怪的木质植物。那是一种称作盐肤木的树枝,五倍子虫寄生在表面,刺激叶细胞而形成虫瘿。后来,经过化验,得知里边含有酸性物质。罗伯特命令威廉记录的就是关于浸取五倍子的内容。现在,家里只剩下罗伯特·波义尔和女仆安妮。没办法,罗伯特只好自己亲自做浸取五倍子的实验。“安妮,快把曲颈瓶拿来!”罗伯特命令。“哎,大号的,还是中号的?”安妮问。“要小号的!顺便再拿一支试管来。”

罗伯特·波义尔善于指挥助手们,可眼下跑来跑去忙得一身汗的是女仆,他有些过意不去,说话益发温柔平顺,他变命令为商量请求,结果两人很畅顺地做了一上午实验,罗伯特上绽开了幸福的微笑。

快到吃中午饭了。安妮提醒罗伯特她要去做饭了,可是他却说:“你再把那瓶水溶液拿来。”“不行,你自己拿吧,中午不做好饭,莱涅拉尔夫人可要大发雷霆了。”安妮胆怯地拒绝了。“不用怕,我姐姐不经常来这里。”

安妮心里还是惦记着做饭,结果拿错了一个试剂瓶。“哎呀,出现怪事了!”罗伯特喊了起来。

他在用五倍子浸液与安妮递过来的试剂作用时,混合液变得像乌贼逃跑时释放的液体一样漆黑一片。波义尔追问后证实,原来安妮递过来的是一瓶铁溶解于酸中的溶液。

安妮一看自己错拿了试剂酿成了大祸,紧张得要哭了。她知道浸取一小瓶五倍子液,要花掉整整一上午的时间,况且罗伯特的助手们又不在,是罗伯特亲自动手做的。可是,她一看罗伯特并没生气,而是望着黑漆漆的液体发愣。好一会儿,罗伯特让安妮取来另一些五倍子浸液,他又用含铁的溶液加入到五倍子浸液,结果又形成黑色溶液……

常言道,福为祸所依,祸为福所倚。安妮忙中出错,让罗伯特发现了五倍子浸液加铁溶液,可以生成一种黑色溶液。错误,给人们带来了科学发现。阴差阳错里包含着珍贵的机遇。波义尔笑了。

安妮急着要把黑乎乎的溶液倒掉。经验丰富的罗伯特详尽地记录了黑色液体的情况,留了一些样品,然后吩咐安妮倒掉。安妮端起废液盆就往外走,她恨不得迅速泼掉那些该死的东西。

一开门险些与急匆匆进来的威廉撞了一个满怀。真是“屋漏偏逢连夜雨”,安妮又将黑液体泼了几滴,沾到威廉的白色衬衫上去了。威廉愠怒着,安妮急忙道歉。

经过几次洗涤,心灵手巧的安妮也无法洗去黑色斑点。威廉当着罗伯特的面,述说了那次“前门相撞”的事件,安妮也懊丧地絮叨着黑白分明对于洗涤的难处。他们说着说着,罗伯特听出奥秘来了。“别吵了,先生们、女士们!既然是洗不掉的黑色溶液,那么是否可以制墨水呢?”罗伯特的头脑总是处于不停思考的状态。威廉一听兴高采烈,连说:“好主意!好主意!”他又要安妮取来笔和纸,安妮跑进了书房……

罗伯特蘸满了黑色液体,在白纸上写下了“墨水”两个字,一看效果还不错。罗伯特专门让威廉仔细记录下制作墨水的条件,选定了原料配方。威廉牢记在墨水问题上的失误,决心攻下墨水制造技术的难关。

经过相当长时间的刻苦研究,罗伯特和他的助手威廉,终于制造出高质量的墨水。后来,人们沿用罗伯特的方法生产墨水几乎达一个多世纪,在许多科学家、作家的手中,它留下了光辉的印迹。

罗伯特的第一部著作《怀疑派化学家》的手稿,就是使用他们自制的墨水,由威廉用娟秀的小字记录的。有了优质的墨水,人类的字迹越来越美了。

世外桃源

时势造英雄。

罗伯特·波义尔生活在一个战乱频繁的时代,英国史无前例的内战与资产阶级革命的烈火熊熊燃烧着,它既是英国国内阶级斗争暴风骤雨的时代,又是近代科学诞生的时代。

这是一个血与火的时代。

这是一个刀与剑的时代。

罗伯特就是在流血的内讧中寻找到一片宁静温馨的“世外桃源”,沉迷在他的科学研究之中,终于为人类作出了巨大的贡献,成为科学史上有名的“近代化学之父”。

那是在1641年,罗伯特·波义尔由家庭教师马考姆兹先生陪同去欧洲旅行游学。就在游学的第二年,英国国王派和议会派之间的内战开始了,当时罗伯特·波义尔刚刚过15岁生日,而远在意大利77岁双目失明的伽利略也刚刚逝世。

游学变成了一次漫长的苦旅。

1642年初,罗伯特到了罗马,二次驻足佛罗伦萨,5月份到达法国马赛港。这时父亲由爱尔兰来信说:家庭经济因内战已陷入窘境。内战开始干扰聪慧的罗伯特。在博学忠诚的马考姆兹的精心照料下,罗伯特在日内瓦幽深静谧的湖边生活、学习和工作了两年,终于又回到了战乱中的英国。

这次内战使罗伯特一家分裂成国王派和议会派。罗伯特的哥哥们大都投奔从军国王派,其中一个哥哥战死。罗伯特寄居在姐姐莱涅拉尔夫人家,她是支持议会派的。

在莱涅拉尔夫人的沙龙里,人们不断地为国王派和议会派的行为争论,著名的英国诗人弥尔顿就曾为了逃避国王派的迫害而避难于此。

人们争论,宣泄着自己对国内情况的感受,罗伯特慢慢地厌恶起国内的动乱来了,特别是四哥战死以后,他感到战争给人类带来的苦难实在太多了。罗伯特站在两派中间的角度审视着,不久,他就隐居到斯泰尔桥附近。

1646年,英国资产阶级议会派领袖克伦威尔担任议会军队总司令以后,形势急转直下,终于建立了持续11年的共和制,形势相对平静了一段时期,身处英国经济文化中心伦敦的罗伯特立即迸发出科学研究创造的巨大能量,成为伦敦学术界的一颗熠熠闪光的新星。

罗伯特和一些科学爱好者组成俱乐部或沙龙性质的组织,每周集会一次,座谈一些科学问题,交流各自的研究成果,畅谈科学发明创造的趣闻乐事,其乐融融,相得益彰。在这些集会上,人们谈论着轰动英国及欧洲大陆的科研成果:吉尔伯特御医关于磁铁的系统研究,哈维大夫发现血液循环和伽利略的《新科学对话》等,人们赞颂他们的伟大发现。

一天,大家聚会在科学爱好者哥达特家里,议论起自然现象与实验的事情。“自然现象并不是神秘的,用实验就可以揭示他们的奥妙。”哥达特以东道主的身份打开了这次集会的话匣子。“我十分喜欢哥达特先生家里的咖啡,但是我并不赞成他的观点。自然现象是神秘的,它的机巧,它的缜密,只有上帝才能洞悉所有这一切。”一位爱好科学的牧师接过了哥达特的话。“克里斯特法牧师先生,难道人类不能与上帝沟通吗?能沟通!那好。我们不正是通过实验来解读自然这部由上帝撰写的神奇之书吗?”罗伯特·福克反驳道。一谈到“解读自然之书”的话题,人们的情绪顿时热烈起来了。

罗伯特时代,由于受宗教改革的影响,人们一方面信仰上帝,一方面又希望像破译密码那样解读自然之书。这样,科学和宗教就在英国和平共处,相安无事。“怎样才能解读自然之书?实验。怎样才能搞好实验?”罗伯特提出了问题,又像在自问自答。这个问题一时难住了大家,议论纷纷。有的说靠动手能力,有的说靠消息灵通,有的说要舍得花钱。牧师说,实验成功要靠上帝赐予的灵感。天文学家塞缪尔·法斯塔说,遥望星空就是最好的实验。还有一位医生说,解剖青蛙才是实验。

在这次大讨论以后,罗伯特意识到科学实验的重要作用,就更加依靠实验了。他花了很多钱,装置着自己的实验室。1647年3月,他在给姐姐莱涅拉尔夫人的信中,诉说了他费尽心血安装的一座加热炉,在即将完工前毁于一旦的经过。他又心疼又遗憾的情绪溢于言表。

经过几次周折,终于建成了用于加热燃烧的炉子,罗伯特用它实现了许多物质的转化,作出了一些重要发现。一个时期同伴们曾经戏称罗伯特是“燃烧专家”。波义尔以前的人们十分重视热对物质的作用,他们用各式各样的炉子做实验。他们发现,除了金和银以外,所有金属在敞口的加热锅中加热都会发生变化。

进一步深入研究加热燃烧的是罗伯特·波义尔。

斯泰尔实验室成了罗伯特的圣地。他开列了一大串实验清单,改进许多当时常用的仪器,整天的活动可以概括为一个词:忙碌。

忙碌之余,来自家乡和牛津的朋友又向他叙述了国内的战争。自从国王查理一世向议会派宣战,爆发了英国地主贵族阶级和资产阶级以及平民的武装斗争,到处燃起内战的烽火。一会儿,国王军队占了上风;一会儿,议会派反击成功。今天,牛津沦陷;明天,伦敦告急。战争的胜负像钟摆一样,摆来摆去。

经过整整6年,战争终于以实行专制主义的国王的失败而告终。

有一天,罗伯特正忙于用王水溶解黄金的实验,满头是汗的罗伯特又将黄金还原出来了。这个实验使他意识到各种物质都是由一种看不见、摸不着的微小颗粒组成。虽然那个时候一个名叫伽桑狄的人已经从事宣传古希腊原子论的观点,但是人们尚未找到实验证据。

这时,罗伯特的哥哥法兰克来探视弟弟,向他讲述伦敦发生的变故。“罗伯特,最近发生了一件震动欧洲的大事!”哥哥说。“无非又是哪座城陷落了,老一套!”罗伯特已经厌烦了。“不,国王被处死了。”“什么,查理国王被处死了!”罗伯特吃了一惊。毕竟是大不列颠及北爱尔兰联合王国的一国之君,罗伯特只好放下手中的实验,听法兰克说个明白。

自从1646年议会派攻克国王派的大本营牛津城以后,查理一世成了丧家之犬,一方面假装承认议会派胜利,另一方面又处心积虑妄想复辟。他的一系列反抗终于激怒了国人,1649年1月30日以克伦威尔为首的议会派一致决定处死查理国王。后来国民议会任命克伦威尔为护民总督,建立市民政权。

法兰克绘声绘色地述说着处决国王的细节,抬头一眼望去,罗伯特已经睡着了。是啊,罗伯特·波义尔已经劳碌了一天一夜,要不是为了收集完整的实验记录,他早就倒头大睡了。政治有时是科学家最好的催眠曲。

此时,罗伯特二十多岁,正值青春年华。

罗伯特三十多岁时,克伦威尔死去,封建势力不甘心退出历史舞台,又聚集力量抬出国王的侄子,利用市民政权的内讧,实现了王权复辟,资产阶级与王权妥协,承认了查理二世恢复王位的合法性……

双方几经搏杀,几经妥协,最后建立了今天尚存的君主立宪制度,社会秩序稳定了。英国实现君主立宪制的所谓“名誉革命”后的第三年,64岁的罗伯特完成了他一生科学研究的使命,安静地长眠了。

罗伯特亲自参与近代科学,特别是物理学和化学的奠基工作。他是在战乱和流血的英国寻找了一块“世外桃源”,闹中取静,抓住宝贵的时光,推动科学大大向前迈进了一步。

灼人心肺的“冷火”

1669年,秋高气爽,德国港口城市汉堡。

喧闹一天的港城像个疲倦的孩子,终于静悄悄地睡着了。夜空里,星河灿灿,不时有流星划过一道光亮。大街上,很少有人走动了,偶尔从港口那边传来一两声汽笛声,低沉、柔和,回荡一会儿,整个港城又归于沉寂。

突然,从城郊一座较大的宅院里拥出了一大群人,他们的喧哗声打破了港城的宁静,从远处看,他们兴高采烈,手舞足蹈;从近处瞧,他们议论纷纷,每个人都显得特别激动。“太神奇了,太令人激动了!”一位绅士说。“可是,那场面也有些让人毛骨悚然,太刺激了。”一位娇小的淑女说道。“是呀,那个叫什么布兰德的怪人竟然发明了‘冷火’,太不可思议了。”一位行为斯文学者模样的人说。“我从五十多里以外的地方赶来,不虚此行,不虚此行。”一个年长的人说。

他们在议论什么,世界上还有“冷火”?

原来,一位名叫布兰德的游荡在汉堡的江湖医生不知道用什么方法发明了磷元素的制取方法,他带着像白蜡一样的磷,到处展示表演。许多富有的人家在举办聚会、庆典和舞会以及沙龙活动时,纷纷邀请

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载