【第二十六迴】
無形學院研究無形物
科壇新人腳下有新路
——波義耳定律與化學科學的確立
科學探索有時像大海的潮湧，一俟勃發，就能創造出奇跡。後人評價笛卡爾，說這位法國科學家的坐標係是從夢中得來的，時間是1620年11月10日，地點是法國烏爾姆鎮。其實這笛卡爾才高智廣，何止在數學領域，他對於物理、天文、生理、醫學、化學也都無所不通。他認為“世界是一本大書”，為讀這本大書，他始終不肯閑下來而不停地遊曆各國，與當時歐洲的一些名士學者切磋學術。這天他又遊曆到英國的斯泰爾橋。不過這次他倒不是來討論什麽學問，而是拜訪他的老朋友萊尼拉芙夫人的。
卻說他叩門入內，落座接茶。萊尼拉芙夫人見是老友光臨，早跑前跑後，又是取水果茶點，又是吩咐仆人備飯。笛卡爾仰坐在椅子裏仔細打量起朋友的住所來。這是一座漂亮的私人莊園。窗外紅樓綠樹，白木柵欄，室內牆上留著精細的浮雕，有鼓著雙翅的小天使，有嫻靜美麗的淑女。這時外麵“咩咩”的一陣羊叫，幾聲鞭響，他探頭一望，隻見如血的夕陽從群羊的背上抹過，一團白雲紅霧飄過綠草清水，好一幅牧歸圖。他這個四海為家終身飄零的人不由得頓生歸根之念，他下意識地摸摸自己斑白的鬢角，真是學海無邊，何日是岸啊。自己要能有這樣一座莊園，讓他這隻孤舟也能傍岸暫歇一時多好。這時萊尼拉芙夫人也已忙完，笑盈盈地坐在他對麵，說：“怎麽，看上我這個世外莊園了？”
“是啊，這裏太清靜了。”
笛卡爾話音未落，忽聽樓上腳步雜遝，人聲鼎沸，像是開會，又像是吵架。他剛才隱隱升起的閑適之感頓消雲外，忙問：“上麵在幹什麽？”
萊尼拉芙夫人無可奈何地一笑，說道：“世外莊園也不清靜啊，一群毛頭小子，整日議論什麽世界，什麽物質，一個個都想當你這樣的科學家呢。”
不想這麽一說，笛卡爾倒忽然來了精神，旅途的疲勞一掃而光，說：“快領我上去看看。”
萊尼拉芙夫人笑道：“你呀，天生是個跳不出苦海的人。”
他們上到二樓，一推門，隻見七八個年輕人，有的坐在桌子上，有的臥在沙發裏，還有的倚在窗前，正指手畫腳、脖粗臉漲地辯論。桌上書本倒扣，紙張亂疊，他們見有陌生人進來才趕快打住話頭。萊尼拉芙夫人指著當中站著的一個二十來歲的小夥子說：“你還沒見過，這就是我的小弟弟波義耳（1627～1691年），這些都是他們組織裏的人。”又迴過頭說：“你們也認識一下，這就是我的老朋友，你們常議論的大人物笛卡爾。”
小夥子們不禁大吃一驚，喜得如遇著上帝下凡一般，一起圍了上來。笛卡爾問：“你們在議論什麽？”
“還不是亞裏士多德老頭早就講的那個老問題，世界到底是什麽。是水，是火？還是土，是氣？”他們亂哄哄地一齊迴答。又有人補充道：“最近還流行什麽‘三原質’說，說是一切物質遇火都要分解成三種元素：硫磺、水銀、鹽。說木頭點著火後，火苗是硫磺，冒的煙是水銀氣，留下的灰是鹽。”
“這都是些胡說。”一扯到這個話題，波義耳又恢複了剛才咄咄逼人的架勢，忘記了麵前新來的這位貴客：“物質遇火不一定都是分解，有時反倒是合成。如灰和沙子經火一燒倒成了玻璃。再說，就是那‘三原質’也不是不可再分的東西。如他們說的鹽裏就有堿和酸。從亞裏士多德以來，人們總是在這些無形的東西上辯論來辯論去，其實真正解決問題的方法還是要實驗，要一樣一樣地去試，這些無形的東西就可以看得見摸得著了。它們至少有三樣特點：形狀、大小和運動。”
笛卡爾在一旁聽著，覺得這些年輕人確實有膽有識，一切經過實驗，這不是培根提倡的方法嗎？他們敢於反對舊的經院式研究去闖自己的新路，便又問：“剛才聽說你們還有個組織，叫什麽名字？”
“無形學院。”
“什麽意思？”
“我們自願結合到一起討論問題，無拘無束，無形無體，不就是無形學院嗎？”
笛卡爾聞聽哈哈大笑：“好，好，有意思。你們比牛津的那些學院並不差分毫啊，真是後生可畏。”
再說這波義耳也真是說到做到。他父親是一位保皇分子，前不久在與克倫威爾革命軍作戰中剛剛陣亡，留下了一筆家產。他就用這些錢在領地裏修起冶煉大鐵爐，買來瓶瓶罐罐，雇了工人、秘書。波義耳是個百科全書式的學者，物理、化學、生物、醫學、哲學、神學無所不愛，無所不去研究。這些實驗大都是由他精心設計，由別人去做，他分析記錄，研究規律，然後口授論文。
這天他正在實驗室裏巡視，助手威廉報告剛從國外買來兩瓶鹽酸。波義耳說：“拿來讓我看看。”這時老花匠剛采了一大籃子紫羅蘭，紮成一束束正向各房間裏分插。波義耳聞著沁人心脾的芳香，看著那紫裏透藍的花瓣，隨手從籃子裏抽了一束，拿在手裏一邊玩兒，一邊看威廉往一個燒瓶裏倒鹽酸。那淡黃色的液體一流出瓶口，便冒著滾滾的濃煙，緩緩地在瓶子周圍滾動。波義耳和助手都感到一陣刺鼻的難受，他忙用花束下意識地撲打了幾下，又把花舉到鼻下。等看過新買的鹽酸，他舉著花束又歡快地迴到書房，這時花上還在冒著輕煙。多嬌好的花朵，不幸竟也沾上了鹽酸的飛沫。他趕忙將花浸到一個有水的玻璃盆裏，然後在地上一趟一趟地踱著步子，開始給秘書口授文章。
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不知這樣走了幾趟，他偶一抬頭，突然發現玻璃盆裏的花變成紅色的了，他以為是玻璃與陽光的作用，忙上去一把抽出來。剛才這花明明還是藍盈盈的一瓣一瓣，怎麽轉眼就成了紅豔豔的一朵一朵？秘書聽他不說話了，一抬頭見波義耳正對著一束水淋淋的鮮花發愣，他正要問話，波義耳卻大喊道：“快到花園裏去再采一大把紫羅蘭，還有藥草、苔蘚、五倍子，各種花草樹皮都采一點來。”
原來聰明的波義耳立即悟到是鹽酸使紫羅蘭變成紅色。那麽對其他花草會怎樣呢？他將各種花草製成浸液，然後用酸堿一一去試，果然有的遇堿變色，有的遇酸變色，而更有趣的是，用石蕊苔蘚製成的一種紫色浸液，卻是遇酸變紅，遇堿變藍，一身而兼二性，實在妙極了。他用這浸液將紙泡濕，然後再烘幹，以後遇到新的液體不知是酸是堿，隻要剪上一條這種試紙，投入液中，或紅或藍，酸堿立判。
正是：
有色有味紫羅蘭，任人品嗅任人看。
一朝落入知己手，卻為化學來指南。
我們現在中學生在課堂上用的指示劑，原來就是這樣發明的。
各位讀者，波義耳發現酸堿測試法這件事好像純屬偶然，但仔細一想，偶然中有必然。就是哲學上說的必然性寓於偶然之中。科學發現的必然有兩個含義，一是事物本身存在著必然的規律，不管你知道不知道，它都存在，都在起作用，它今天不在這裏露頭，明天必然會在那裏露頭，總有一天要讓人在一次偶然的機會中發現它。像一頭小鹿，盡管它躲躲藏藏，但是隻要它在林子裏生活，就總會被獵人發現。二是研究者自身，他有既定的目標，又劃定了一定的範圍，鍥而不舍，總能達到目的。就像一個獵人，今天沒有獵獲，明天沒有獵獲，後天總會有獵物撞在他的槍口上。“必然”就這樣在偶然中實現。這裏要緊的一條是，你必須去幹，首先做到主觀的必然，才能發現客觀的必然。近水樓台先得月，你總得走近事物才可能發現事物。許多科學家都是守著一個題目，十年、三十年，甚至一生，才得以抓住那一點點“偶然”。但隻因這偶然一得，便扯出了一條線，一條貫穿全過程的必然的規律之線。
卻說這波義耳發明了指示劑後就更認真地要分出各種物質的特性，他早已不相信那關於水、土、氣、火是最簡單的物質的說法，認為世界是由一些最小的微粒組成，但是微粒是怎樣結合在一起，他又要親自來試一試。這天，波義耳又和自己的新助手羅伯特·胡克將一些不同的反應物放在一個u形管裏，管的一頭密封，再從另一頭加壓。波義耳說：“我想壓力提高，這些微粒的結合就會更快。請將壓力平衡管提高，增大壓力一倍。”胡克將壓力慢慢升高一倍，波義耳去看u形管的刻度，他驚奇地發現：氣體體積縮小了一半。他喊道：“再加大一倍。”體積又縮小了一半。這迴他親自操作，壓力慢慢減少，當小到等於最初壓力時，氣體的體積也正好恢複到原來的大小。他立即揮筆在本子上記下一句話——氣體的體積和它的壓力成反比。
這就是1662年發現的、著名的“波義耳定律”。
現在波義耳手中已掌握了大量的實驗材料，於是他集中精力開始寫一本新書《懷疑的化學家》。他在這本書裏力排眾議，把過去認為的化學就是煉金術，就是製藥之道，元素是四種或三種的說法批駁得體無完膚。他另指新路，認為化學應當說明化學過程和物質的結構，元素就是再不能分解的物質。近代化學出現了。恩格斯說，是“波義耳把化學確立為科學”。
波義耳就是這樣從親自做實驗入手，積累了資料，又上升到理論著書立說。現在他暫時離開了燒瓶、熔爐，而每天與墨水紙張做伴。這天波義耳正專心致誌地寫書，胡克突然慌慌忙忙地推門進來，高喊著：“好消息，好消息。波義耳先生，倫敦來信了！”
究竟倫敦來信帶來什麽消息，且聽下迴分解。
無形學院研究無形物
科壇新人腳下有新路
——波義耳定律與化學科學的確立
科學探索有時像大海的潮湧，一俟勃發，就能創造出奇跡。後人評價笛卡爾，說這位法國科學家的坐標係是從夢中得來的，時間是1620年11月10日，地點是法國烏爾姆鎮。其實這笛卡爾才高智廣，何止在數學領域，他對於物理、天文、生理、醫學、化學也都無所不通。他認為“世界是一本大書”，為讀這本大書，他始終不肯閑下來而不停地遊曆各國，與當時歐洲的一些名士學者切磋學術。這天他又遊曆到英國的斯泰爾橋。不過這次他倒不是來討論什麽學問，而是拜訪他的老朋友萊尼拉芙夫人的。
卻說他叩門入內，落座接茶。萊尼拉芙夫人見是老友光臨，早跑前跑後，又是取水果茶點，又是吩咐仆人備飯。笛卡爾仰坐在椅子裏仔細打量起朋友的住所來。這是一座漂亮的私人莊園。窗外紅樓綠樹，白木柵欄，室內牆上留著精細的浮雕，有鼓著雙翅的小天使，有嫻靜美麗的淑女。這時外麵“咩咩”的一陣羊叫，幾聲鞭響，他探頭一望，隻見如血的夕陽從群羊的背上抹過，一團白雲紅霧飄過綠草清水，好一幅牧歸圖。他這個四海為家終身飄零的人不由得頓生歸根之念，他下意識地摸摸自己斑白的鬢角，真是學海無邊，何日是岸啊。自己要能有這樣一座莊園，讓他這隻孤舟也能傍岸暫歇一時多好。這時萊尼拉芙夫人也已忙完，笑盈盈地坐在他對麵，說：“怎麽，看上我這個世外莊園了？”
“是啊，這裏太清靜了。”
笛卡爾話音未落，忽聽樓上腳步雜遝，人聲鼎沸，像是開會，又像是吵架。他剛才隱隱升起的閑適之感頓消雲外，忙問：“上麵在幹什麽？”
萊尼拉芙夫人無可奈何地一笑，說道：“世外莊園也不清靜啊，一群毛頭小子，整日議論什麽世界，什麽物質，一個個都想當你這樣的科學家呢。”
不想這麽一說，笛卡爾倒忽然來了精神，旅途的疲勞一掃而光，說：“快領我上去看看。”
萊尼拉芙夫人笑道：“你呀，天生是個跳不出苦海的人。”
他們上到二樓，一推門，隻見七八個年輕人，有的坐在桌子上，有的臥在沙發裏，還有的倚在窗前，正指手畫腳、脖粗臉漲地辯論。桌上書本倒扣，紙張亂疊，他們見有陌生人進來才趕快打住話頭。萊尼拉芙夫人指著當中站著的一個二十來歲的小夥子說：“你還沒見過，這就是我的小弟弟波義耳（1627～1691年），這些都是他們組織裏的人。”又迴過頭說：“你們也認識一下，這就是我的老朋友，你們常議論的大人物笛卡爾。”
小夥子們不禁大吃一驚，喜得如遇著上帝下凡一般，一起圍了上來。笛卡爾問：“你們在議論什麽？”
“還不是亞裏士多德老頭早就講的那個老問題，世界到底是什麽。是水，是火？還是土，是氣？”他們亂哄哄地一齊迴答。又有人補充道：“最近還流行什麽‘三原質’說，說是一切物質遇火都要分解成三種元素：硫磺、水銀、鹽。說木頭點著火後，火苗是硫磺，冒的煙是水銀氣，留下的灰是鹽。”
“這都是些胡說。”一扯到這個話題，波義耳又恢複了剛才咄咄逼人的架勢，忘記了麵前新來的這位貴客：“物質遇火不一定都是分解，有時反倒是合成。如灰和沙子經火一燒倒成了玻璃。再說，就是那‘三原質’也不是不可再分的東西。如他們說的鹽裏就有堿和酸。從亞裏士多德以來，人們總是在這些無形的東西上辯論來辯論去，其實真正解決問題的方法還是要實驗，要一樣一樣地去試，這些無形的東西就可以看得見摸得著了。它們至少有三樣特點：形狀、大小和運動。”
笛卡爾在一旁聽著，覺得這些年輕人確實有膽有識，一切經過實驗，這不是培根提倡的方法嗎？他們敢於反對舊的經院式研究去闖自己的新路，便又問：“剛才聽說你們還有個組織，叫什麽名字？”
“無形學院。”
“什麽意思？”
“我們自願結合到一起討論問題，無拘無束，無形無體，不就是無形學院嗎？”
笛卡爾聞聽哈哈大笑：“好，好，有意思。你們比牛津的那些學院並不差分毫啊，真是後生可畏。”
再說這波義耳也真是說到做到。他父親是一位保皇分子，前不久在與克倫威爾革命軍作戰中剛剛陣亡，留下了一筆家產。他就用這些錢在領地裏修起冶煉大鐵爐，買來瓶瓶罐罐，雇了工人、秘書。波義耳是個百科全書式的學者，物理、化學、生物、醫學、哲學、神學無所不愛，無所不去研究。這些實驗大都是由他精心設計，由別人去做，他分析記錄，研究規律，然後口授論文。
這天他正在實驗室裏巡視，助手威廉報告剛從國外買來兩瓶鹽酸。波義耳說：“拿來讓我看看。”這時老花匠剛采了一大籃子紫羅蘭，紮成一束束正向各房間裏分插。波義耳聞著沁人心脾的芳香，看著那紫裏透藍的花瓣，隨手從籃子裏抽了一束，拿在手裏一邊玩兒，一邊看威廉往一個燒瓶裏倒鹽酸。那淡黃色的液體一流出瓶口，便冒著滾滾的濃煙，緩緩地在瓶子周圍滾動。波義耳和助手都感到一陣刺鼻的難受，他忙用花束下意識地撲打了幾下，又把花舉到鼻下。等看過新買的鹽酸，他舉著花束又歡快地迴到書房，這時花上還在冒著輕煙。多嬌好的花朵，不幸竟也沾上了鹽酸的飛沫。他趕忙將花浸到一個有水的玻璃盆裏，然後在地上一趟一趟地踱著步子，開始給秘書口授文章。
小主，這個章節後麵還有哦^.^，請點擊下一頁繼續閱讀，後麵更精彩！
不知這樣走了幾趟，他偶一抬頭，突然發現玻璃盆裏的花變成紅色的了，他以為是玻璃與陽光的作用，忙上去一把抽出來。剛才這花明明還是藍盈盈的一瓣一瓣，怎麽轉眼就成了紅豔豔的一朵一朵？秘書聽他不說話了，一抬頭見波義耳正對著一束水淋淋的鮮花發愣，他正要問話，波義耳卻大喊道：“快到花園裏去再采一大把紫羅蘭，還有藥草、苔蘚、五倍子，各種花草樹皮都采一點來。”
原來聰明的波義耳立即悟到是鹽酸使紫羅蘭變成紅色。那麽對其他花草會怎樣呢？他將各種花草製成浸液，然後用酸堿一一去試，果然有的遇堿變色，有的遇酸變色，而更有趣的是，用石蕊苔蘚製成的一種紫色浸液，卻是遇酸變紅，遇堿變藍，一身而兼二性，實在妙極了。他用這浸液將紙泡濕，然後再烘幹，以後遇到新的液體不知是酸是堿，隻要剪上一條這種試紙，投入液中，或紅或藍，酸堿立判。
正是：
有色有味紫羅蘭，任人品嗅任人看。
一朝落入知己手，卻為化學來指南。
我們現在中學生在課堂上用的指示劑，原來就是這樣發明的。
各位讀者，波義耳發現酸堿測試法這件事好像純屬偶然，但仔細一想，偶然中有必然。就是哲學上說的必然性寓於偶然之中。科學發現的必然有兩個含義，一是事物本身存在著必然的規律，不管你知道不知道，它都存在，都在起作用，它今天不在這裏露頭，明天必然會在那裏露頭，總有一天要讓人在一次偶然的機會中發現它。像一頭小鹿，盡管它躲躲藏藏，但是隻要它在林子裏生活，就總會被獵人發現。二是研究者自身，他有既定的目標，又劃定了一定的範圍，鍥而不舍，總能達到目的。就像一個獵人，今天沒有獵獲，明天沒有獵獲，後天總會有獵物撞在他的槍口上。“必然”就這樣在偶然中實現。這裏要緊的一條是，你必須去幹，首先做到主觀的必然，才能發現客觀的必然。近水樓台先得月，你總得走近事物才可能發現事物。許多科學家都是守著一個題目，十年、三十年，甚至一生，才得以抓住那一點點“偶然”。但隻因這偶然一得，便扯出了一條線，一條貫穿全過程的必然的規律之線。
卻說這波義耳發明了指示劑後就更認真地要分出各種物質的特性，他早已不相信那關於水、土、氣、火是最簡單的物質的說法，認為世界是由一些最小的微粒組成，但是微粒是怎樣結合在一起，他又要親自來試一試。這天，波義耳又和自己的新助手羅伯特·胡克將一些不同的反應物放在一個u形管裏，管的一頭密封，再從另一頭加壓。波義耳說：“我想壓力提高，這些微粒的結合就會更快。請將壓力平衡管提高，增大壓力一倍。”胡克將壓力慢慢升高一倍，波義耳去看u形管的刻度，他驚奇地發現：氣體體積縮小了一半。他喊道：“再加大一倍。”體積又縮小了一半。這迴他親自操作，壓力慢慢減少，當小到等於最初壓力時，氣體的體積也正好恢複到原來的大小。他立即揮筆在本子上記下一句話——氣體的體積和它的壓力成反比。
這就是1662年發現的、著名的“波義耳定律”。
現在波義耳手中已掌握了大量的實驗材料，於是他集中精力開始寫一本新書《懷疑的化學家》。他在這本書裏力排眾議，把過去認為的化學就是煉金術，就是製藥之道，元素是四種或三種的說法批駁得體無完膚。他另指新路，認為化學應當說明化學過程和物質的結構，元素就是再不能分解的物質。近代化學出現了。恩格斯說，是“波義耳把化學確立為科學”。
波義耳就是這樣從親自做實驗入手，積累了資料，又上升到理論著書立說。現在他暫時離開了燒瓶、熔爐，而每天與墨水紙張做伴。這天波義耳正專心致誌地寫書，胡克突然慌慌忙忙地推門進來，高喊著：“好消息，好消息。波義耳先生，倫敦來信了！”
究竟倫敦來信帶來什麽消息，且聽下迴分解。