- 你一定愛讀的世界科學故事
- 鄭士波 魏志敏
- 1469字
- 2020-07-08 14:46:52
科學化學的創(chuàng)立

科學家從來就不是什么先知先覺,科學的進步有時是靠偶然性來推動的。這話不無道理,科學化學的創(chuàng)立就是明證。
一束淡雅的紫羅蘭推動近代化學向前邁了一大步。300多年前的一天,園丁送給波義耳一束紫羅蘭。波義耳順手將它放在實驗臺上,過會兒一不留神將鹽酸濺到了可愛的花瓣上。他正要將其丟掉,卻猛然發(fā)現(xiàn)紫羅蘭的花朵竟變成了紅色。這引起波義耳的思考:既然鹽酸能使紫羅蘭變紅,那么其他的酸或許也能,經(jīng)實驗證明確實能。
這回波義耳更來了興趣:紫羅蘭遇酸變紅,遇堿呢?一檢驗,它遇堿變藍。之后,他又用許多種植物的浸出液做相同的試驗。最后發(fā)現(xiàn)地衣類植物中的石蕊遇酸變紅、遇堿變藍的效果最為明顯。從此,石蕊試液就作為固定的酸堿指示劑。直到今天,我們在實驗室中和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領域仍大量應用這一發(fā)現(xiàn)。
在發(fā)現(xiàn)石蕊試紙過程中,波義耳充分利用化學分析的方法。事實上,正是波義耳將這一方法引入化學研究領域的,化學分析運用的最顯著成果還在于由此確立的“不可分元素說”。
早在2000多年前,古希臘哲學家就提出了四元素說——水、空氣、火和土,還有后來醫(yī)藥化學家派提出的“三元素說”,后來這一學說被稱為懷疑派化學家的波義耳否定。波義耳對化學元素的定義做了現(xiàn)代意義上的表述,他說:我說的元素的定義和那些講得最明白的化學家們所說的元素定義相同,是指某種原始的、簡單的、一點雜質(zhì)也沒有的物質(zhì)。元素不能由任何其他物質(zhì)構(gòu)成,亦不能彼此相互形成。元素是直接構(gòu)成所謂完全混合物(化合物)的成分,也是完全混合物最終分解成的要素。從這幾句話可以看出,他所說的用化學方法不能再分解的物質(zhì)即為元素,與今天科學的元素概念十分接近。
波義耳為元素下的定義對于化學從煉金術中脫出,獨立發(fā)展成為一門科學起了至關重要的作用。他第一次明確了化學自己的任務,并指出化學的基本研究方法為定性分析法,使化學最終踏上唯物主義的道路。
波義耳還身體力行地進行實驗研究,一生做了大量試驗,直至1691年逝世前仍致力于科學試驗。他一貫強調(diào)只有實驗和觀察才是科學思維的基礎。除了對指示劑的研究,他還定義了酸和堿,將物質(zhì)分為三大部類——酸、堿、鹽,并首創(chuàng)眾多定性檢驗鹽類的方法,如利用鹽酸和硝酸鹽溶液混合生成白色沉淀物的性質(zhì)來檢驗鹽酸和銀鹽。波義耳的這些方法已使用了300多年,但今天我們?nèi)栽谟盟鼈儭?985年,波義耳將這些方法整理成《礦泉水實驗研究史的簡單回顧》一書,他不愧為定性分析的先驅(qū)。

波義耳對科學的另一重大貢獻是:反對宗教與科學的完全對立。1655年,波義耳來到當時的科學圣地——牛津,發(fā)現(xiàn)那里科學與宗教對立的空氣極為緊張,就發(fā)出了“人的得救不是靠反對什么,而是靠接受上帝白白的恩典。只要你肯,仍然可以在科學里愛上帝,敬拜上帝”的響亮號召。這一宣言使很多人的思想偏差得以扭轉(zhuǎn),從此清教徒科學家和基督徒科學家攜手并肩共同把近代科學推向前進。
波義耳對科學事業(yè),尤其是化學的杰出貢獻贏得了后人的尊敬,他也由此得到了“化學之父”的美譽。
《懷疑派化學家》
《懷疑派化學家》是波義耳1661年完成的著作。在這本書中他明確提出了化學的研究對象、研究方法及他的物質(zhì)觀,標志著化學成為一門獨立的科學學科。《懷疑派化學家》的一大特點是全書使用了對話的形式,其中有逍遙派化學家,主張亞里士多德的四元素觀點;有醫(yī)藥派化學家,持三元素論觀點;有哲學家,在爭辯中保持中立;還有作者自己代表的懷疑派化學家。四方都堅持己方主張,相互之間展開激烈地爭辯。通讀全書,懷疑派化學家對舊理論的批判,對元素內(nèi)涵的最新認識都闡述得明白無誤,最終憑借無可爭辯的事實取得了決定性的勝利。