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第40章:第四十回千年梦石头变金曾何见,一朝点破原子本性各同

各位读者,在本书第三十五回,我讲了一个化学家戴维的故事。可是这戴维身为化学家,手中却操的是物理学的武器,就像那林冲反倒借了李逵的斧子。戴维借了刚刚出现不久的电学这把利斧,在还是一片荒芜的化学世界,噼噼啪啪地一阵乱砍,终于拓出一条条小路,找见了钾,找见了钠,找见了钡、镁、钙、锶等元素。就在这挥斧拓荒的途中,他还收了一个徒弟法拉第。谁知这徒弟并不注意师傅每天砍什么树,却十分注意那把砍树的大斧。就这样他对电一路研究下去,居然又拓疆扩地闯入一个电磁王国,而且他也扯起帅旗招来了麦克斯韦、赫兹、马可尼几员大将,浩浩荡荡拉起一支电磁学大军。这支大军一路冲杀下来,横穿十九世纪,直勒马在二十世纪的大门,好不威风。

兵分几路,各表一支。我们暂先按下电学那路人马,回过头来还从化学说起。那戴维自从借得电学大斧后,许多复合物在电斧下都被分解出来,他一路砍得性起,后来连硫、磷、碳、氮这些毫无问题的元素也要砍上几斧,希望再砍出几个新元素来,其结果当然是失败了。这便又生出一个问题,什么物质还能分解开来?什么物质便不易再分?若要一直分下去,又会分成什么样子?而这又回到我们第一回里提的那个“世界是什么”的老问题上来了。

世界是什么?凡人睁开眼看到天地万物便不觉想寻根究底。三千年前中国古代学者认为世界大概是金、木、水、火、土这五种“元素”组成的。它们相互搭配,所以世界就现出千差万别。我们在第一回里提到的那个古希腊学者泰勒斯(前624-547)则推断水为万物之源,只有湿润才能生万物,物质由水而来,又化水而去。稍后的希腊学者赫拉克利特(535-475)又提出火是万物的基础,世界不过是一团燃烧着的永恒的火。我们第二回提到的那个毕达歌拉斯(前582-500)则认为数是万物之源,不过这已有点神秘了。这些古希腊学者中最有学问的要算德谟克利特(前460-362)了。他认为事物的本源是原子的排列。它们所以有形态、颜色、味道等许多的不同,那是因为组成它们的原子大小、形状及排列方式不同。这个猜想真还想到了最要紧之处。它的出发点是唯物的,就是要沿着事物本身去寻根究底。与这同时,我国战国时期也出现类似的思想,墨翟就提出物质微粒说,他称之为“端”,而在《墨子》中已论述到物质无限可分的思想了:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”即你拿一根短棍,今天取一半,明天取一半,后天再切一半,这样一直切下去,那是永远切不完的。

可是正当德谟克利特刚提出原子说要接触到世界的本质时,希腊又出现了一个学者叫亚里士多德(前384-342),他认为世界是由火、空气、水、土四种“元素”组成的,而每种“元素”又都表现为热、冷、湿、干,一种元素通过热、冷、湿、干的变化就可以过渡而成另一种元素。亚里士多德当时是学术界的最高权威,神圣不可侵犯,他的思想竟统治世界一千来年。这种元素能互变的思想,比起原子论当然是一种退步,而且无论在中国、外国,它又引出一种炼金术来。许多炼丹术士,梦想能炼出长生不老的金丹。就是那雄才大略的秦始皇、汉武帝也都受骗上当,在这方面花费了许多钱财。他们也总梦想点石成金,经过一烧一炼,将普通的铜铁炼成贵重的黄金。从公元前二、三世纪开始希腊就有人干这些蠢事,竟一直延续到十八世纪,许多君王都想通过这来解决他们的财政问题。一直到1782年,英国科学已发达,出现了牛顿、戴维,出现了皇家学会,也还有人在作这个梦。有一天英皇乔治三世在宫里闷坐,正为日渐拮据的财政发愁,忽有人来访,说他能点铁成金,而且还带来了黄金样品。英王一听,连忙召见,来人捧上样品,真个沉甸甸,黄灿灿,耀人眼目。英皇忙问,怎么个炼法。来人称:“臣自幼学习化学,现是皇家学会会员。现在所用炼金之法,并不像古术士那样火烧顽石,而是用最新化学方法使几种元素参加化学反应生成黄金。”英皇一听,又是皇家学会会员,又是最新方法,面前又摆着这一堆真金,喜得龙颜大开,忙命收下样品,并通知牛津大学授他一个博士学位。谁知这事惹起牛津大学和皇家学会的教授学者们的激烈争议,有人说也许真能点铁成金,有人说根本是异想天开,争论的结果还是请这位十八世纪的术士当众一试。那人也慨然应允,约好日期,他去准备。到那天,观众到齐,人们到实验室请他出台,谁知一推房门,他已伏在桌子上服毒身死。他本是自欺欺人,现在当然过不了这一关,只好一死了之。

却说化学就是这样在浑浑噩噩中摸索。有时柳暗花明,有时山重水复。直到英国出了个波义耳,才推翻了亚里士多德的“四元素”说,确立了元素的科学概念。法国出了个拉瓦锡又推翻了〝燃素说〞,确立了氧化物的科学思想,并且排出了最初的元素表。看来物质确实是可以越分越细的。就像力学在伽利略之后要有牛顿、电学在法第之后要有麦克斯韦,这化学也着实需要一个人出来在理论上概括一下了。

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