因病輟學他竟靠發明成一國首富,晚年召集全球最強大腦重拾科學夢
這幾天的諾貝爾頒獎典禮,是科學界一年一度的盛宴。
這個以硝化甘油的發明者諾貝爾的部分遺產創立的獎項,被稱為學術界的「聖杯」也不為過。
諾貝爾
然而與諾貝爾比肩的,還有一位比利時化學家歐內斯特·索爾維,卻鮮有人知。
他和諾貝爾一樣同是化學家出身,發明了氨鹼法掀起化學工業革命。
這項發明為其帶來了豐厚的收益,使他成為世界首屈一指的富豪。
然而,他並沒有把自己局限在實業家這一身份上,而是選擇用實業回饋科學。
他雖沒受過高等教育,卻積極地參加科學慈善事業,並終身為科學的傳播作貢獻。
歐內斯特·索爾維
想必不少人看過那張「集中了全人類三分之一智慧」的「物理全明星」陣容合照。
這張照片,不知曾激起過多少學子對科學的無限憧憬。
這便是由索爾維創立,以他名字命名,並保持著每三年一屆的索爾維會議。
索爾維會議
1838年,歐內斯特·索爾維出生於比利時的一個小村莊。
他的父親擁有一個石礦,並且創辦了一個小小的鹽場。
受父親的影響,索爾維從小就對化學特別感興趣。
只是因為自幼身體羸弱,患有胸膜炎的他不得不退學回家,連大學的校門都未能踏進。
不過多虧了父親的鹽場,索爾維就算在家中也能博覽群書,在化學世界中遨遊。
那時候跟著父親,他就做了不少化學和電化學方面的實驗。
GIF/1.3M
1859年,索爾維離開了父親的鹽場,並開始在其叔叔的煤氣廠工作。
在那裡,他的任務便是研究煤氣廢液的用途。
在大規模的工業生產中,如果能從廢液中變廢為寶,無疑又是一項巨大的收益。
洗滌過煤氣的水中富含氨和二氧化碳,索爾維則想讓其反應生成碳酸銨這種有用的副產品。
年輕的索爾維
雖然沒能從讓煤氣廢液變廢為寶,但是他卻意外地發現了一個化學反應。
當時,他把廢液加熱,使氨和二氧化碳溢出,並將它溶解到鹽溶液中。
很快,溶液中便析出了沉澱,而這沉澱物正是碳酸氫鈉。
那時看著這些沉澱,敏銳的索爾維立馬意識到要有重大發現了。
因為只要加熱煅燒這碳酸氫鈉,就能得到千家萬戶都在使用的純鹼(碳酸鈉)。
所以索爾維當即提出了氨製取純鹼的方法。
初看索爾維制鹼法原理,大家都應該覺得這個方法簡單,其關鍵的程序不過是NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl。
所以也經常有人疑惑,怎麼這麼多年來就沒有人能想到這個辦法呢?
其實這難並不在於原理,而是工業生產的工藝需求。
看後來索爾維為自己的氨鹼法申請專利的情況,就能夠知曉事實了。
當時,專利局並沒有通過他的專利申請。
因為此前早已有人利用過氨鹼法,成功的製得了純鹼。
只是,索爾維並不知情。
然而知道氨鹼法也並沒有什麼用,因為大家都沒辦法將其投入工業生產。
原因是找不到降低生產廢液渣和連續生產的途徑,完全不符合工業需求。
再加上當時,在純鹼工藝中是法國路布蘭的硫酸鹽制鹼法大行其道。
所以就更少有人想做這費勁而又不討好的事。
不過索爾維就是比所有人都要執著一些。
專利被駁回,他也並沒有灰心喪氣,而是更專心投入到克服工藝的難題上。
因為他心裡比誰都清楚,氨鹼法無可比擬的優越性。
索爾維的氨鹼法
首先氨鹼法需要的溫度低得多,能節省一大筆燃料(煤)費用。
其次,氨鹼法的原料也從精鍊食鹽,變成了廉價的鹽水,還不用消耗昂貴的硫酸。
除此之外,整個生產過程也更簡單、製取的純鹼純度也更高,還無環境的污染。
如果能夠實現工業投產,直接取代路布蘭法幾乎是無需質疑的。
不過,想要實現起來卻不那麼容易。
經過兩年多的研究,索爾維才解決了工業範圍內液體和氣體混合的問題,並初步制定了鹽水吸氨和飽和氨鹽水碳化的工藝條件。
那時索爾維就迫不及待地為自己的生產工藝,提交了第二次的專利申請。
索爾維制鹼工藝的專利書
當然,這一次的申請是成功的。
這個專利獲得時,也正是他23歲生日的前一天。
之後,他便與弟弟(阿爾貝)花光所有積蓄,孤注一擲地創辦了第一家純鹼製造工廠。
在頭幾年的慘淡經營中,他的制鹼法並沒有得到特別的重視,還幾次面臨破產。
索爾維兄弟
然而他還是秉承著一名實業家的精神,繼續改善工藝流程,並設計出了更加結構緊湊、高效和密封的設備。
其中碳化塔、乾燥器等的優化,都更加保證了整個過程的連續性和高效性。
很快,這第一家制鹼廠就實現了日產1.5噸純鹼的水平,使當地純鹼價格大大地降低。
自1867年,在全國工業展覽會展出後,索爾維制鹼法可以說是在國際一炮而紅。
消息傳開後,英、法、德、美、俄等各國爭相與索爾維合作,紛紛開設氨鹼廠。
自那時此,索爾維法才以不可阻擋的態勢,開始將路布蘭法擠出世界的舞台。
1900年,全球95%的純鹼都是採用索爾維發明的氨鹼法生產製得。
到1916年,最後一個路布蘭制鹼企業也宣告關閉。
純鹼的應用,幾乎滲透到人類生活的每一個細節。
它是玻璃、化肥、食品、印染和肥皂等,必不可少的基本原料。
所以毫無疑問,靠著氨鹼法他也成為了比利時最重要的企業家,並積累了非常可觀的財富。
1900年純鹼的應用樹
不過與弟弟不同的是,索爾維雖非常富有,但卻依然關心社會問題。
他希望自己的財富能夠用於回饋人類社會。
而他回饋社會的最主要方式,便是科技與科學。
小時候因身體原因沒能走進大學接受高等教育,是索爾維一生中最大的遺憾。
所以他也夢想著能成為一位純粹的科學家,而不是一位實業家。
索爾維
不過既然大半輩子已走在實業的路上,那麼未來成為一個科學的傳播者、推動者,或許才是一個最優的選擇。
所以索爾維就經常說,財富並不是自己的最終目的。
能將賺來的錢分給那些能夠滿足自己科學熱情的研究,才算圓滿。
____________
從1887年為布魯塞爾自由大學的生理實驗室提供了第一筆津貼起,索爾維為科學慈善事業做的貢獻就一直沒斷過。
之後,他更是致力於把布魯塞爾打造成一座真正的「科技之城」。
「科技之城」的第一座建築
心理學研究所、社會學研究所、物理學研究所、化學研究所、力學和原子結構研究項目、索爾維商業學校、國際物理及化學研究所等,都在他的慷慨解囊下,逐步建立起來。
索爾維去世後的幾年裡,其家族仍是比利時國家科學研究基金會(FNRS)的最大貢獻者,捐獻金額達其總資產的四分之一。
1911年第一屆索爾維會議,坐在中間頭比較大的是索爾維(是後人後期上期的)
不過在他眾多的慈善項目中,最出名的莫過於以他名字命名的索爾維會議。
首屆索爾維會議於1911年秋天的布魯塞爾舉辦。
他邀請了那時世界上最著名的物理學家,洛倫茲、普朗克、愛因斯坦、普朗克、盧瑟福等人。
當時的議題便是圍繞剛誕生不久的量子論。
從黑體輻射問題中提出量子思想的德國科學家普朗克
在索爾維會議之前,法國科學家支持量子論的只有郎之萬一人。
而在索爾維會議後,量子論才開始迸發出其該有的光芒,帶來了最偉大、最深遠的革命。
當時的會議報告《輻射理論和量子》一出,更是使「量子概念從四面八方突破了德語世界的邊界,成為一個讓所有科學家都感興趣的問題」。
第一屆索爾維會議報告
毫無疑問,索爾維物理學會議是成就20世紀物理學巔峰的一個重要交流平台。
若不是戰事影響,愛因斯坦絕對不會錯過任何一屆會議。
如居里夫人和朗之萬等,就未曾缺席過。
至今,索爾維物理會議已舉辦有26屆。
其會場也不僅限於比利時本土,而是從歐洲走向世界。
今年,第27屆主題為「空間、時間和生物學信息」的索爾維物理會議,將於這個月的22日舉行,科學的精神將不斷綿延。
21世紀的索爾維會議
索爾維與諾貝爾人生經歷非常地相似。
諾貝爾靠TNT炸藥發家,而索爾維靠氨鹼法致富,都是家底雄厚的實業家。
成功後,他們都不遺餘力地將萬貫家財,再捐獻回到科學事業中。
諾貝爾設立了以自己名字命名的科學獎,而索爾維則創立了世界最高水平的學術會議——索爾維會議。
只是索爾維遠沒有諾貝爾那樣聞名遐邇罷了。
但無論是諾貝爾還是索爾維,都不應該被忘卻。
索爾維
雖然無法親歷,但是他卻從未停下過追逐科學的腳步。
因為熱愛科學,他們用自己的行動成為一位科學的傳播者。
*參考資料
M·H·Patmahck.埃·索爾維誕辰150周年[M].寶娣,譯.純鹼工業,1988,(2):59-60
朱玥,王洪見,劉嬋.索爾維會議與科學知識的傳播[M].教育教學論壇,2016.06
SOLVAY 官網
____________
作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者
內容為【SME】公眾號原創,歡迎轉載
※物理博士靠技術豪奪10次奧斯卡,電影音效因他不再只是聽個響
※讓生物學家更清晰地窺探生命
※收聽來自太空深處的聲音
※你在中國忙著賞月,卻總有人密謀著炸掉月亮
※開水洗古畫震驚外國人,她背井離鄉30年只為「搶救」數千幅壓箱底的中國文物
TAG:SMETalk |