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第4章 與化學(xué)家相約(4)

1775年,32歲的拉瓦錫又就任了皇家火藥監(jiān)督這一官職。從此他移居到火藥局兵工廠內(nèi),用當包稅官賺來的錢建造了一座規(guī)模宏大的實驗室,這座著名的實驗室建成后,法國許多著名科學(xué)家,常常定期在這里聚會。拉瓦錫不但精力充沛,而且工作非常勤奮。他每天天不亮就起床,六點到八點做研究工作,八點以后是他從事官職和去科學(xué)院工作的時間,晚上和星期日他都專門用于實驗研究工作,每天工作長達十五六個小時。在這座他非常喜愛的實驗室里,拉瓦錫在化學(xué)領(lǐng)域,完成了大量具有劃時代意義的研究工作。

拉瓦錫以為他所選擇的既做科學(xué)家又當官的路,一定是一條前程似錦的坦途,但事情的發(fā)展恰恰相反。1789年,正當拉瓦錫的重要著作《化學(xué)概論》在巴黎正式出版時,法國爆發(fā)了資產(chǎn)階級大革命,改君主制為共和國。不久,包括拉瓦錫在內(nèi)的60人組成的征稅承包商集團成了革命的對象。拉瓦錫失去了包稅公司的工作,又離開了火藥局和他心愛的實驗室,攜妻子搬到了一個很小的住所中,化學(xué)研究工作也被迫停止了。到了1793年11月24日,新政府又下令逮捕所有的包稅官。拉瓦錫在被捕時高聲抗辯:“我做包稅官所得的收入,已經(jīng)全部用于科學(xué)研究。我是科學(xué)家,應(yīng)該給予我不受審訊的權(quán)利!”然而前來逮捕他的人竟粗暴地回答:“共和國不需要科學(xué)家!”

在獄中的日子無疑是艱難和痛苦的,但拉瓦錫還是充分利用時間,撰寫了八卷化學(xué)著作。他的妻子四處奔走,希望能使丈夫免于審訊。然而,讓她絕望的是到處都是禮貌的拒絕。

最后的審訊到來了,法庭僅用15分鐘的時間就做出了判決:包括拉瓦錫在內(nèi)的28名包稅官被判處死刑。拉瓦錫沒有再為自己做任何辯護,只要求法庭能再給他兩個星期的時間,讓他把中斷的一項重要研究完成,作為對祖國的最后奉獻。然而,他的要求遭到了嚴詞拒絕。

1794年5月8日,斷頭臺的屠刀無情地讓這位天才的科學(xué)家身首異處了。當時的拉瓦錫年僅50歲零8個月。人類失去了一位最杰出的、貢獻卓著的偉大化學(xué)家!

多么悲慘的結(jié)局!全世界的科學(xué)家都在為之嘆惜。著名數(shù)學(xué)家拉格朗日悲嘆道:“他們砍下拉瓦錫的頭,只是一瞬間的事;而他那樣的頭腦,一百年也長不出一個來!”

拉瓦錫死后不久,人們?yōu)榱思o念這位偉大的科學(xué)家,在法蘭西的土地上為他塑了像,他生前用過的大部分實驗設(shè)備和儀器,至今陳列在巴黎國家科學(xué)博物館中。

道爾頓創(chuàng)立科學(xué)原子論

約翰·道爾頓(John Dalton,1766~1844)是英國近代杰出的化學(xué)家。一個多世紀以來,英國人民和全世界熱愛科學(xué)、從事化學(xué)研究的人們,一直懷念這位偉人。

道爾頓對人類科學(xué)的突出貢獻是他創(chuàng)立了原子論,由此化學(xué)走出了雜亂無章、反映不出內(nèi)在聯(lián)系的階段,進入了現(xiàn)代化學(xué)新時代。更重要的是科學(xué)的原子論為整個自然科學(xué)的發(fā)展提供了一個基礎(chǔ),使后人對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識有了突飛猛進的發(fā)展。道爾頓的偉大功績贏得了人們的崇敬。

身處逆境不放棄

約翰·道爾頓生活在英國資產(chǎn)階級工業(yè)革命時期。當時社會生產(chǎn)力有了巨大進步,而在這場革命中受益最大的是社會上層,是貴族和資本家。社會仍是富人的天堂,窮人的地獄,窮苦人仍然充滿著失望和痛苦。金錢和黃金流向富人的腰包,窮人要獲得微薄的收入,需要付出巨大的艱辛,窮人的日子不好過。在1766年9月6日,英格蘭北部的一個叫伊格爾斯菲爾德的窮鄉(xiāng)僻壤,降生了一個瘦弱的男嬰,他就是道爾頓。生兒育女本是件歡慶的喜事,但道爾頓貧窮的家又多了一張吃飯的嘴,哪里慶賀得起來。

道爾頓的父親是個貧苦的農(nóng)民,以耕地為生,又兼作織毛呢的手工活。那時毛呢生產(chǎn)遍及英國各個城市及農(nóng)村。上層富裕的作坊主通過殘酷的手段壓榨下層小作坊工人而致富,廣大下層勞動者艱辛地勞作,掙不了幾個錢。道爾頓的母親整天奔忙于家務(wù)活中,還要抽空幫丈夫種田。

道爾頓家經(jīng)濟相當拮據(jù),本來已經(jīng)有了五個孩子,這時又增加一個,老道爾頓夫婦肩上的擔子更重了。盡管如此,他們還是下定決心,就是忍受再大的苦難也要把孩子撫養(yǎng)成人。他們多么希望自己的孩子能出人頭地,改變命運,能生活得好些啊。

童年的道爾頓就是在這樣的困難家庭掙扎著,生長著。盡管如此,當?shù)罓栴D長到六歲時,他父親還是想方設(shè)法讓他上了當?shù)氐霓r(nóng)村小學(xué)。在學(xué)校里,道爾頓的成績平平,沒有引起人們的關(guān)注。但他深思好學(xué),有股韌勁,解不出的難題決不罷休,不輕易問老師,也不請別人幫忙,而是自己獨坐一邊,苦思冥想。直到自己獨立解答出來,因此他的老師大加贊賞,認為他今后一定會有出息。

后來,道爾頓因家庭經(jīng)濟困難,交不起學(xué)費,被迫中途輟學(xué)。12歲的道爾頓居然辦起了教育,開辦私塾教書,同時又幫助別人干些農(nóng)活,過早地擔起生活重擔。艱辛的童年生活使道爾頓身處逆境,但他仍堅持自學(xué),不懈地努力。

良師益友在道爾頓成才的路上,有兩位重要的良師益友,影響了他的一生。一位是啟蒙良師伊萊村·魯賓遜,一位是盲友約翰·格夫。

魯賓遜是道爾頓家鄉(xiāng)的一位教會纟甲士,他非常有學(xué)問,是一位自然科學(xué)愛好者。當時道爾頓孜孜好學(xué)的精神影響了方圓百里的父老鄉(xiāng)親。魯賓遜很快看中了道爾頓,他欣賞道爾頓的謙遜和勤奮,寧愿放棄晚上休息時間,給道爾頓講數(shù)學(xué)、物理等方面的知識。

魯賓遜平生酷愛觀測氣象,自己動手制作了各種精巧的儀器,他開始指導(dǎo)道爾頓進行氣象觀測。少年道爾頓的心被大自然的美妙景象深深撥動了。他細致地觀測自然中的大氣壓力、溫度、空氣濕度、風力、降水量等,并努力探究出它們之間的微妙關(guān)系。這一切活動不僅引人入勝,而且對人們的生活有著現(xiàn)實意義。少年道爾頓面對各種氣象儀器,細致地觀察,常常陷入沉思。他想,如果能發(fā)現(xiàn)支配自己現(xiàn)象的復(fù)雜規(guī)律,不就可以預(yù)報氣象了嗎?這對于農(nóng)民種田,海員航海以及各行各業(yè)人們的生活,會帶來多大便利啊。少年道爾頓那時并沒意識到觀測氣象就是他科學(xué)研究的開始,以及會為他今后建立科學(xué)原子論奠定了堅實的基礎(chǔ)。

后來為生活所迫,道爾頓從15歲開始走上了外出謀生的道路。他不得不告別家鄉(xiāng),告別他的啟蒙良師魯賓遜,來到肯代爾鎮(zhèn),在他表兄辦的寄宿學(xué)校當助理教員。從1781年~1793年,整整12年,他一邊工作一邊讀書,從自然科學(xué)到社會科學(xué),他都廣泛涉獵,特別是前人對原子論的見解,他都作了詳細的研究。這12年里他讀的書比他后50年讀的書都要多。

他在知識的海洋里,拼命地吸取營養(yǎng),同時不放棄氣象觀測,在校園里安裝上魯賓遜臨別時贈送給他的雨量計,在辦公室的桌上擺滿了各種各樣的觀測儀器。面對眼前的一切,他思緒萬千,自然科學(xué)之謎是那么深不可測,要進行下一步的科學(xué)實驗,該從何入手呢?如果有位高師指導(dǎo)或有志同道合的朋友相助,該有多好啊。他希望有導(dǎo)師的指點,自己能更上一層樓。

道爾頓的第二位益友、導(dǎo)師約翰·格夫是他在肯代爾鎮(zhèn)遇到的。

約翰·格夫是位盲人,他管理的學(xué)校實驗室井然有序、干干凈凈,使道爾頓驚嘆不已。

格夫曾在兩歲時因患天花而失明。正是這位盲友創(chuàng)造了把天才與毅力結(jié)合起來的典范。格夫懂得好幾個國家的語言文字,精通天文、化學(xué)和醫(yī)學(xué)。不僅如此,他還能依靠自己的頭腦,解決生活中的種種困難。

在盲師的輔導(dǎo)下,道爾頓學(xué)習了數(shù)學(xué)、哲學(xué)、自然科學(xué),又學(xué)習了拉丁文、希臘文和法文。

在學(xué)習中,希臘的自然哲學(xué)、有關(guān)元素和原子論的種種學(xué)說對他啟發(fā)很大。此外,格夫還指導(dǎo)他記氣象觀測日記,開始對自然界進行系統(tǒng)觀察。從1787年起,道爾頓一直堅持氣象觀測57年,從未間斷,寫下了記錄二十多萬條。他從第一篇觀測日記便開始了對大氣的觀測與思考。

1794年,在他27歲時,出版了第一部學(xué)術(shù)著作,這部著作的出版引起了學(xué)術(shù)界對道爾頓的關(guān)注。這一年,道爾頓在曼徹斯特學(xué)院申請到講師職位,但由于大部分時間用于教學(xué)活動,他的氣象研究活動受到限制。于是,他毅然辭去講師職務(wù),一心投入到他熱愛的氣象科研中去。他做實驗,參加講演,宣讀他的論文。他以強烈的事業(yè)心和拼搏進取精神,迎來了他事業(yè)的光輝時期。

創(chuàng)立科學(xué)原子論

道爾頓在科學(xué)的道路上鍥而不舍地追求著。他從觀測氣象開始,進而研究空氣的組成、混合氣體的擴散與分壓,總結(jié)出氣體分壓定律。接著他又敏銳地發(fā)現(xiàn),原子間的化學(xué)結(jié)合存在著某種量的關(guān)系,這就是倍比定律。這一重要的化學(xué)定律,只有用原子論的觀點才能解釋。道爾頓發(fā)現(xiàn)并解釋了倍比定律,這為他創(chuàng)立原子論奠定了基礎(chǔ)。

新發(fā)現(xiàn)令道爾頓振奮,他像著了迷一樣進行他的研究實驗。經(jīng)過數(shù)月鏖戰(zhàn),他又探索了原子相以質(zhì)量問題,測算出各種不同元素原子的相對質(zhì)量,并考察了其他化學(xué)家的大量實驗數(shù)據(jù),完成了第一張原子相對質(zhì)量表。

道爾頓的新發(fā)現(xiàn)引起了當時的科學(xué)界,尤其是化學(xué)界的廣泛重視。盡管他的新發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代科學(xué)水平有相當?shù)木嚯x,但由于道爾頓首次把原子論的概念引入化學(xué),才使化學(xué)真正走上了定量發(fā)展的階段。

道爾頓的科研熱情日益高漲,他深知前進路上還有許多事情要做。現(xiàn)在他要把他的氣象學(xué)、物理學(xué)轉(zhuǎn)移到化學(xué)領(lǐng)域。他清醒地看到,當時化學(xué)領(lǐng)域相當雜亂,材料的堆積多于材料的整理,化學(xué)的基本定律——當量定律和倍比定律雖已發(fā)現(xiàn),但還沒有用一個統(tǒng)一的理論來闡明。道爾頓決心用原子論的觀點,去構(gòu)造整個化學(xué)新體系。

1808年,道爾頓發(fā)表了他的代表作《化學(xué)哲學(xué)新體系》。這是他幾十年來理想奮斗的結(jié)晶,也標志著他事業(yè)的巔峰。該書全面系統(tǒng)地闡述了他的原子論。這部著作分為兩卷,上卷精辟詳細地闡明了自己科學(xué)原子論的由來與發(fā)展,并結(jié)合豐富的化學(xué)實驗事定,運用原子理論闡述基本元素和二元素化合物的組成及性質(zhì)。下卷重點論述金屬的氧化物、硫化物、磷化物及合金等的性質(zhì)及其規(guī)律性,把原子論的思想作了進一步地發(fā)揮。

道爾頓的原子論使得化學(xué)從單純積累素材,走向系統(tǒng)化、科學(xué)化的道路,為化學(xué)開辟了一個新天地。例如:原子論的建立、原子量的測定工作、元素概念的進一步加強,大大加速了人們對新元素的發(fā)現(xiàn)。大量元素的發(fā)現(xiàn),為俄國著名化學(xué)家們捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律提供了重要的實驗基礎(chǔ)。恩格斯在《自然辯證法》中高度評價說:“在化學(xué)中,特別是由于道爾頓發(fā)現(xiàn)了原子量,現(xiàn)已達到各種結(jié)果都有序和相對的可靠性,已經(jīng)能夠有系統(tǒng)地差不多是有計劃地向還沒有被征服的領(lǐng)域進攻,就像有計劃周密地圍攻一個堡壘一樣。”道爾頓所做出的貢獻,無愧于恩格斯對他的高度贊譽——“近代化學(xué)之父”。

高尚的品格

道爾頓一生熱愛科學(xué)、追求科學(xué)。經(jīng)過幾十年的不懈努力,終于取得輝煌成就。他的科學(xué)原子論在英國,及至在整個歐洲科學(xué)界引起了極大的關(guān)注和崇拜。許多國家級檔次的學(xué)術(shù)機構(gòu),紛紛聘請道爾頓加入該團體組織。

1816年,道爾頓被選為法國科學(xué)院通訊院士。

1817年,又被曼徹斯特文字、哲學(xué)學(xué)會選為會長。他在學(xué)會一共作了一百多次報告,引起了極大震動。

當時歐洲一些國家,像法國、德國、意大利、瑞典以及俄國的科學(xué)家,都關(guān)注道爾頓的成就。然而令大家不能理解的是:道爾頓在世界上享有如此崇高的成就和榮譽,竟不是英國皇家學(xué)會會員。英國皇家學(xué)會迫于世界輿論的壓力,后來終于吸收道爾頓為該組織會員,道爾頓對此事曾說,對科學(xué)來說,一個科學(xué)家擺在哪里都無關(guān)緊要,重要的是他對科學(xué)作出的貢獻。

幾年后,英國皇家學(xué)會授予道爾頓金質(zhì)獎?wù)拢源吮碚盟诨瘜W(xué)、物理學(xué)方面的貢獻,特別是創(chuàng)立科學(xué)原子論的貢獻。

自此道爾頓先后被選為柏林科學(xué)院名譽院士,莫斯科自然科學(xué)愛好者協(xié)會名譽會員,牛津大學(xué)授予道爾頓法學(xué)博士學(xué)位,這是該大學(xué)最高褒獎。在當時自然科學(xué)界,只有著名科學(xué)家法拉第,獲得過這樣的榮譽。

面對種種榮譽,道爾頓表現(xiàn)出一位偉人的謙遜。他清醒地知道自己的力量,正確地估價自己的實階價值;至于榮譽,他認為應(yīng)留給后人評說。他不慕虛名,堅持不懈地追求科學(xué)真理,其優(yōu)秀品質(zhì)為后人樹立了學(xué)習的榜樣。

道爾頓一生過著儉樸、清貧的生活。年幼時期的他因家庭生活貧困,過早地走出家門,步入社會,獨立謀生。成名之后他的生活也并不富裕。但是,道爾頓卻將名利看得很淡。英國政府曾用重金聘請他參加某項活動,卻被他婉言謝絕了,他考慮這會分散他的精力,影響他的科研工作,他離不開自己的實驗室。

道爾頓的成就譽滿國內(nèi)外,普遍受到同行們的贊揚,許多著名的學(xué)者,如戴維、法拉第、布朗、拉普拉斯、歌德等,都和他有通信和聯(lián)系。他們對道爾頓的貧困生活狀況,都感到震驚和意外。直到道爾頓晚年,迫于科學(xué)界的呼吁,英國政府才不得不關(guān)心他的生活,給了他一筆菲薄的養(yǎng)老金。

盡管如此,道爾頓毫不在意,仍舊對科學(xué)研究充滿了熱情,幾十年如一日,進行氣象觀測,努力建立科學(xué)原子論。他終生未婚,一直過著獨身生活。他的無比樂趣在于對科學(xué)的追求,他的真正滿足和歡樂在于最終建立科學(xué)的原子論。

道爾頓對世界科學(xué)的貢獻,受到世人的崇敬,他的偉大品質(zhì),得到世人的稱贊。1833年,英國曼徹斯特全體市民,為表達對道爾頓的感激和敬意,由市政府通過決議,在市政大廳樹立了道爾頓的塑像。

1844年7月27日,道爾頓因年邁、體弱多病,與世長辭了。噩耗震動了整個曼徹斯特,市民們強烈要求,授予道爾頓公葬市民的榮譽。市政府通過了這一決議。8月12日,在肅穆的哀樂聲中,上百輛馬車護送著道爾頓的靈柩,長長的送葬隊伍緩緩移向墓地,熱愛著他的市民們聚集在街道兩旁,向道爾頓告別致哀,表達了他們對這位偉大科學(xué)家的永遠懷念。

與日月同輝的諾貝爾

提到艾爾弗雷德·諾貝爾,無人不知曉,這是一個與日月同輝、萬古流芳的名字。他用自己的智慧創(chuàng)造發(fā)明的幾百項重大成果造福人類,他以自己的崇高品德昭示后人,他把自己親手創(chuàng)造的巨額財富全部獻給了人類的和平、幸福和進步的事業(yè)。

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