- 薛定諤的貓:改變物理學的50個實驗
- (英)亞當·哈特-戴維斯
- 946字
- 2021-01-12 10:45:56
約公元前430年
研究人員:
恩培多克勒
研究領域:
氣體學
結論:
空氣是一種物質
空氣算是“物質”嗎?
恩培多克勒探索萬物的根源
阿格里真托鎮位于西西里島的西南海岸線中央,這里矗立著一座座美麗的希臘神廟遺跡,它們傲然聳立在高高的山脊上,沐浴著地中海明媚的陽光。鎮里還有一座宏偉的露天競技場,公元前5世紀,希臘哲學家恩培多克勒就生活在這里。為了證明四元素理論,恩培多克勒曾做過一系列實驗,這是世界上已知最早的科學實驗。
四元素說
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數百年來,人類一直在探索世界的本源,并為此爭論不休。泰勒斯認為水是萬物之母,因為水既能凝結成冰,又能蒸發為氣,所以它或許可以變幻成任何東西。其他人也曾提出過物質是由某些基本元素組成的。恩培多克勒宣稱,一切物質都來自四種基本元素(或者說“根”)的組合,它們分別是土、氣、火和水。他說,每種元素都希望回到自己原來所屬的位置,所以土必然下沉,水流奔向大海,水里的氣泡總會上升,火總是向著太陽升騰。

四“元素”說
這些元素恒久不變,愛將它們結合在一起,但總有紛擾會將它們拆開,這才有了萬物的變化和流轉。
不過這套理論也有一點問題,因為一些反對者提出,氣不可能是一種元素:空氣看不見也摸不著,什么都不是,所以它無法組成物質,更不能成為萬物的根源。恩培多克勒指出,水里的氣泡會上升,你能夠看見那些氣泡,它一定是某種物質。但批評者仍然不服,所以恩培多克勒設計了一個巧妙的實驗——“淹沒的水鐘”。

當時的人們用漏壺來計時,陶壺的底部有一個孔,水可以從里面流出來。恩培多克勒堵上壺底的小孔,把漏壺倒扣過來按進海里,海水完全淹沒了陶壺;等他把壺從水里拿出來的時候,陶壺的內底完全是干的,所以一定有什么東西把水擋在了外面。壺里只有空氣,那么空氣自然是一種物質,并非“什么都不是”。
土、氣、水、火的四元素說流傳甚廣,直到兩千多年后,羅伯特·波義耳重新定義了元素的概念,這才真正動搖了這套學說。
壯烈的結局
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恩培多克勒相信自己能夠永生不朽,為了證明這一點,他率領追隨者登上了西西里島最東邊的埃特納火山。這是一座活火山,據說恩培多克勒直接跳進了冒煙的火山口。
有傳說稱,他的一只便鞋從火山口里噴了出來,但從那以后,再也沒有人見過恩培多克勒。他的壯舉聽起來似乎不太明智,但他的名字卻因此流傳至今,所以,這也許真是成就不朽的好辦法。
