波義耳誕辰 牛頓也無法掩蓋他的光輝
今天是羅伯特·波義耳誕辰391年,他奠定了近代化學基礎,發明了眾所周知的波義耳定律和檢測ph值的石蕊試紙,被恩格斯稱為「近代化學之父」。世人稱讚牛頓「天生牛頓,萬物生光」,但在那個時代,波義耳的光輝是牛頓也無法掩蓋的。
伯爵之家的小透明
1627年1月25日,羅伯特·波義耳(Robert Boyle)出生於愛爾蘭沃特福德郡的一個貴族家庭。他的父親理查德·波義耳是一名政治家,由英國遷來愛爾蘭,史稱第一位殖民百萬富翁,曾擔任愛爾蘭財政部長的職務,被授予了伯爵爵位,獲得了大量的封地,並建立了科克(cork)家族。在小羅伯特出生的時候,家族已經積累了大量的財富和土地,在愛爾蘭很有權勢。可以說,羅伯特·波義耳是含著金鑰匙出生的。
波義耳是家族中的第14個孩子,上面有6個哥哥和7個姐姐。波義耳從小體格就明顯弱於其他兄弟姐妹,對騎馬射箭缺乏興趣,而且有些口吃,唯一的愛好就是安靜的讀書。這樣的波義耳在父親眼中,既無法提槍上馬、成為光榮的騎士,也無法繼承家族衣缽、成為政治家,逐漸淪為了小透明。更加不幸的是,在小波義耳8歲的時候,他的生母就因病去世。不久之後,失去母親庇護的他就被父親送到了遙遠的英國倫敦上學。就這樣,波義耳離開了巨大的冰冷古堡,沿路看著早春溯溪而上的回鄉鮭魚,獨自離鄉遠去。
伊頓公學的小可憐
波義耳來到倫敦後,藉助父親的權勢和人脈,得以進入那裡最有名的伊頓公學進行學習,開啟了中學生活。由於是特批入學,波義耳入學時年僅8歲,而當時的英國中學法定入學年齡為13歲。伊頓公學素以軍事化的嚴格管理著稱,崇尚騎士精神,在一戰時中英國男子在沙場上戰死率約為11%,而從伊頓公學畢業的男子的戰死率則約為20.6%,由此可見一斑。不出意外,這個瘦小的愛爾蘭男孩成為了英格蘭本地學生欺辱的對象。
與家鄉相隔遙遠,無助的波義耳常常在宿舍里哭泣,他實在是年齡太小了,也太早離開家鄉了。這時他遇到了一位影響他一生的好老師亨利·渥敦。渥敦長期出使日內瓦,看過許多的名畫、教堂,閱歷廣博,是一名著名的藝術品鑒賞家。渥敦遇到波義耳,就像藝術家遇到珍品一樣,寶貝得不得了,好像把波義耳當成他兒子似的。老爵士帶著小可憐去看倫敦的油畫、建築,到哥特式教堂感受宗教氛圍,那是小可憐覺得世界上還有點人情味的地方。從那以後,波義耳的世界在母親離世後終於再次有了溫暖,他也因此成為了堅定的基督教徒。
註定顛簸的一生
一六四零年,英王查理向議會軍隊開戰,整個愛爾蘭加入保皇黨。父親擔心年幼的孩子們受戰爭波及,就將波義耳和哥哥法蘭克送到歐洲大陸去。之後四年,波義耳到過日內瓦、法國、瑞士、義大利各處的學校念書。最後在一個冬天決定在義大利佛羅倫薩定居,開始研究伽利略搭建的現代物理學理論。他閱讀了伽利略的名著《關於兩大世界體系的對話》。這本書給他留下了深刻的印象,20年後他的名著《懷疑派化學家》就是模仿這本書的格式寫的。他對伽利略本人更是推崇備至。
一六四二年,一開始保皇軍還節節勝利,後來就慢慢開始挫敗。1644年,波義耳收到了父親病死、哥哥陣亡的消息,從義大利趕回愛爾蘭。波義耳看到了戰火後愛爾蘭的荒涼,無數戰士的死亡換來的不過是幾個政治口號。18歲的他獨居在父親留給他的多塞特城堡中,苦悶地思索人生的意義,迷茫地找不到答案。這時,波義耳突然想到自己有一次患病,由於醫生開錯了葯而差點喪生,他開始研究醫學,立志拯救無辜的生命。
第一個被發現的定律
波義耳在研究醫學的時候,發現很多問題本質是化學問題。而且化學當時還有很多錯謬,十分粗糙。建立在粗糙、錯謬甚多的化學基礎上的醫學,怎麼能有良好的發展?為了安靜地鑽研科學,他在鄉下的莊園建立了化學實驗室。就在這個實驗室里,他召開了很多科學沙龍。他的莊園聚集著當時英國最有才華的自然科學家。這就有了後來皇家學院的成立基礎。也是在這個實驗室,他發現了『在恆溫之下,壓力的大小與氣體體積成反比』。這是世界上每一個學生都知道的『波義耳定律』,這也是人類歷史上第一個被發現的『定律』。
不只是事業上有了進展,在鄉下莊園里,他還邂逅了此生的摯愛——一位鄉間醫生的女兒愛麗絲。一次,兩人在散步時,看到有農夫將泥土放進嘴裡。波義耳不明就裡,愛麗絲解釋道:「土壤的酸鹼性和農作物的生長關係密切,這些農夫是在用嘗的方法來辨別土壤的酸鹼性。但很多人也正因如此被感染上了疾病。親愛的,請用你的才華來拯救那些可憐的農夫吧。」愛麗絲的善良與博愛深深打動了波義耳,從此他刻苦鑽研,希望能檢測出土壤的酸鹼性,但卻始終沒有突破。不久,愛麗絲因患肺結核撒手人寰。愛侶的心愿竟化作了遺願,這使波義耳痛徹心扉、抱憾終身。
愛麗絲的去世,外加化學工作無法取得更大的進展,波義耳決定永久的離開愛爾蘭這個傷心地,前往牛津。那裡人才薈萃,是英國飽學之士的聚集中心。這一年波義耳28歲。
近代化學之父
波義耳對真理火熱的追求與超人一等的理智思維,不久他就成為牛津最受歡迎的學者。在這裡,他認識了更多的傑出科學家,如物理之父牛頓,力學大師虎克,植物學之父約翰瑞,古典文學大師理查.巴特利等,隨著小團體的不斷壯大,這群人發起組建了英國「皇家科學會」。波義耳曾在1680年當選為會長,但他因為體弱多病又討厭宣誓儀式而拒絕就任。直到今天,這個協會仍然是全世界所有科學團體中最傑出的一個,能夠成為該學院的院士,是一個科學家的極高榮譽。
當時的化學家迷信亞里斯多德的學說:「物質是由水、土、空氣、火、四要素組成。」這種偏差的學說,使得一千多年來的化學毫無進步。波義耳認為:「一個物質能否煉出金子,主要在於這個物質是否含有『金子』這一本質,如果沒有這一個本質,再碰到什麼因緣,也不會有金子出來。」這個本質就是物質的基本要素,它稱為「元素」。波義耳因此寫了一本書,就是前文提到的《懷疑派化學家》,這本書出版於1661年,被認為是近代化學誕生的元年。波義耳也因此被恩格斯稱為「近代化學之父」。
永恆的美與愛
在愛麗絲去世後,他的實驗室里經常擺放著女友最喜愛的紫羅蘭花束。一次實驗中,波義耳不小心把濃鹽酸濺到了紫羅蘭的花瓣上,當他用水沖洗紫羅蘭的花瓣時,發現深紫色的紫羅蘭竟變成了紅色。這一意外現象促使波義耳十分興奮,用各種植物色素進行酸鹼相互作用實驗,最終發現石蕊地衣中提取的紫色浸出液效果最明顯,它遇酸變成紅色,遇鹼變成藍色。利用這一特點,波義耳用石蕊浸液把紙浸透,然後烤乾,這就是我們今天化學實驗中仍在使用的石蕊試紙。
1669年,波義耳的身體狀況變得很糟,他開始停止與英國皇家學會的交流,宣傳自己不願意接待客人,要在剩餘的時間裡琢磨他的論文和信仰。在這段時間,波義耳從尿液中提取出了了磷元素;預測了24項未來技術,其中就包括「延長壽命」和「整容手術」。
波義耳去世於1691年12月30日,死前捐獻了所有財產。他終生未娶,或許就像紫羅蘭的花語一樣:永恆的美與愛,他的心中永遠活著那個女孩,容不下別的人。


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