化学家波义耳

第一期《趣话化学史》我们说到，在没有“化学”这一概念以前，不论是中国还是世界，不论是古希腊的苏格拉底、亚里士多德、柏拉图，还是中国的老子、庄子，都在讨论世界的本质是什么。希腊哲学家认为是水、火、土、气四种元素，中国古代哲学家认为是金、木、水、火、土五种元素。并且，在此后的几千年里，随着人类从新石器时代步入到青铜器时代再到铁器时代，生产力是不断提高，社会上兴起了炼金/丹术，在这些古代哲学的思想指导下，人们开始了懵懂的化学研究。在研究中，中国的炼丹术士们发现了火药的配方，西方炼金术士贾比尔发现了硫酸、硝酸、盐酸，并且发现了能溶解黄金的王水。贾比尔甚至还提出“凡是金属，都是硫和汞构成”的一套炼金理论。然而这些奇形怪诞的理论，都在公元年这一年终止，因为这一年，随着一个名叫波义耳的《怀疑派化学家》一书的出版，标志着化学这一科学学科的诞生，同时也意味着古老的炼金术即将退出历史舞台。那么，《怀疑派化学家》这一本书究竟说了什么？波义耳又是什么人呢？笔者本期将带着大家了解一下这一位伟大的化学之父波义耳。

年，波义耳出生在爱尔兰。据说他出生的时候正是英国唯物主义哲学家培根逝世后的下一年。这个时候，整个西方经历了文艺复兴的洗礼，西方社会的物质经济文化各个方面都在蓬勃发展，科学研究也不断地进步。也就在同一时期，英国爆发了资产阶级革命，革命最终的结果就是把查理一世送上了断头台。就在这样的动荡的社会背景下，波义耳来到了这个世界上。这一历史时期，虽然社会动荡，但在我们今天物理学、化学课本上所出现的如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒、笛卡尔、牛顿等一大批著名科学家，都是生活在这一时期，这也是欧洲文艺复兴时期最辉煌的时刻。

波义耳出生在贵族家庭，但他的童年时期并不是显得特别聪颖，和其他孩子一起游戏他总是反应慢一些，总被别人捉弄，因此他并不是非常能和别人交流。于是，生活在如此窘境的波义耳只好过起自己一个人的生活——读书。在他14岁的时候，波义耳兄弟游历了整个欧洲，同年他接触到了伽利略的名著《关于两大世界体系的对话》，对他的思想影响极深。然而，不幸的是，就在他17岁那年，他的父亲在资产阶级革命中战死，波义耳不得不回到战乱中的英国，之后和姐姐一起迁居伦敦，开始了他的学习，并开始了他的从事医学研究的生活。不像今天，医药是分家的，当时的医生得自己配药，因此波义耳也自己进行配药，但如此就得做化学实验，因此，波义耳走上了化学研究的道路。在这条道路上，他一走就是一辈子。

位于伦敦的英国皇家学会

不知道是谁发起，自年起，一批对科学、哲学等感兴趣的人就会定期在某一处聚会，大家研究讨论一些自然科学问题，他们这些学者称之为“无形学院”，后来几经波折，无形学院被固定在了伦敦，国王查理二世签署并正式改名，就成了今天大家熟知的英国皇家学会。而波义耳就是这英国皇家学会的前身“无形学院”的创始人之一。这无疑是给波义耳后来能够创造出伟大著作《怀疑派化学家》提供了一个良好的平台。

波义耳的《怀疑派化学家》的中文译本

那么，我们就想知道，波义耳他的《怀疑派化学家》一书中究竟说了啥？这又得回到我们之前所说的“元素”说起。我们知道，古希腊哲学家柏拉图提出了“四元素说”，而他的学生亚里士多德在此基础上谢了《形而上学》和《物理学》两本书。在这两本书中，他比较具体又比较系统地论述了“元素”的概念。他认为，元素就是万物的“自然本性”，那它就得是最简单而最纯净的物质，都不可再分割。也就是说，元素就是一种微小而单纯且不可再分割的事物。其二呢，元素具有可组合性，在万物中你总能找到风、土、火、水的影子。第三呢，元素和万物之间的因果性，他比喻说，正像音节处于字母，整体处于部分，成品出于原料，万物都出于火、土、及类此的元素，万物的生灭也由元素聚散的变化而造成。因此，元素就是万物产生和变化的根本原因或者原始源泉。

古希腊先贤亚里士多德雕像油画：逍遥学派

波义耳对亚里士多德的这个“元素”的定义是基本认同的。然而，波义耳不认同的是“四元素说”。要知道，亚里士多德的信徒是极其多的。他们被称之为“逍遥学派”，以维护亚里士多德的学说为主要目的。之前他们已经被伽利略的比萨斜塔的自由落体实验打脸一回，这一次又要被波义耳再次打击。

那波义耳是怎么批评逍遥学派的呢？他说，你们那些“四元素说”不是按照实验建立起来的，而是靠大脑凭空想象的。你们这些逍遥学派从来都不直视现实，虽然也做实验，那都是为了解释真理，而不是去证明真理。凡是和你们的老师亚里士多德理论相违背的，你们从来都不管。显然，逍遥学派被波义耳骂了一通不讲话了。但是，16世纪的时候，有一个医药化学家名叫巴拉塞尔苏斯的，提出来一个理论，说元素应该是盐、硫、汞三要素。对于这一点，这个巴拉塞尔苏斯可底气十足：我可是做了实验的，我的理论应该比逍遥学派的要先进吧？波义耳直接就说，那是个“被煤烟熏出来的经验主义者”，他的说法，他的实验，总是有许多不能被人识别的神秘工序，任何一个严肃的人想弄懂他的意思，那就跟听天书一样。波义耳说，你别管是演绎逻辑，还是经验主义加神秘主义的实验，他们经常用“火”作为结合物组成新元素的分析工具，这也是部队的。这个火不总是对各种元素成分祈祷分离作用，至少有时候也会对物体的组分也会改变。

波义耳是个笃信上帝的基督徒，因此在他的著作里充斥着上帝的影子（这倒不妨碍他的著作成为奠定现代科学的里程碑），波义耳就提出怀疑，说化学家能否创造出自然界中先前并不存在的物质呢？换句话说，这个基本元素是预先就存在的，还是被创造出来的呢？为了证明，他举了个例子，那就是黄金。黄金能和其他金属矿石一起伴生，或者共熔，它还能被王水溶解，得到含金的盐。那么也可以通关还原反应把金重新得到。因此，就得到一个结论，这个黄金是预先存在的，化学家不可能预先创造出不存在的东西。

紧接着，波义耳就开始抨击“火”。我们知道，火是人类掌握的第一个自然力，也是开启人类文明的开始。不论是中国还是世界，所有的化学研究都是从火开始的。那么火用来分析结合物，是万能的吗？波义耳就说，不是那么简单。比如说，把一段木枝放在火炉上烧，可以把木头分离成为灰烬（土）和油烟。然而，如果把木枝放在玻璃瓶中干馏，那就不一样了。虽然得到油烟，也有固体，那就是焦炭，但是和直接烧的结果可完全不一样啊？也就是说，你直接烧和隔绝空气的烧，得到的完全不一样的东西。根据巴拉塞尔苏斯说的，万物由盐、硫、汞构成的，波义耳直接打脸地问：任你烧，你能从黄金中分离出盐、硫或汞出来吗？别说是黄金了，如果你把一些矿石、云母、玻璃等熔融，能分离出你这三种要素之一吗？由此，波义耳就说，火不是分析元素的万能工具。

波义耳继续对古代先贤亚里士多德发难。亚里士多德说，如果把一滴酒滴到比它多数万倍的水当中，那么这滴酒就因为受制于水而变成水了。因此，波义耳认为是错误的。如果正确，那么炼金术就可以把黄金熔化，然后把铅、铜等金属一点一点地，像滴酒一样加里面，最后就都变成黄金了？这显然也是荒谬的。但是，那问题就来了：如果把一种物体加到另一种物体后，它们的关系会是如何呢？波义耳认为，大概能有这几种关系。第一种，那就是共存的，不太紧密的关系。就像我们织布一样，用白线和黑线织在一起，最后就成灰布了。但如果把它拆开来，白线还是白线，黑线还是黑线。第二种，那就是比较紧密的关系。就像玻璃的生产那样，把碱和石英一起熔化，最后成了不可再复原的一样。第三种，那就是一种更加紧密的结合了。例如，把红铅（氧化铅）和硇砂（氯化铵）以一定的比例混合后，放在玻璃容器中加热，砖红色和蓝绿色都没有了，变成了白色。

接着，波义耳进一步提问，到底有多少种元素？肯定不止三种，也不止四种五种，自然界到底有多少种？（直到门捷列夫的元素周期表发现之后才有了解答，后面我们再谈）当时没有发现，但是波义耳在这里已经提出了怀疑。

波义耳没有反对亚里士多德的元素的定义，但也绝不同意土、火、水、气是最基本的元素。因此，他提出了怀疑，化学家至今尚未找到那种原始的，简单的，不可再分的元素。因此，《怀疑派化学家》的出版，宣告了朴素唯物主义时代的结束，近代化学大门的开启。

那么，土、水、火、气能够再分得到相应的元素吗？波义耳首先就想到的是火。“火”到底是怎么构成的呢？波义耳认为，有一种元素，或可以称之为“燃素”，正是由于“燃素”的存在，燃烧才能进行。

那么，“燃素”是个什么鬼？奠定近代化学基础的波义耳的“燃素说”正确吗？敬请大家

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