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第四章 隐秘的结构
讨人喜爱。我猜测他是一个乖戾、冷僻、刚愎、刻板、拘谨、克已的人。然而,人类之上升并不全是由可爱的人们促成的。它是由那些具有两种品质——非常诚实、正直,而又不乏天才——的人促成的。普利斯特列可说是二者兼备。

    他发现,空气不是一种元素的实体:空气是由几种气体组成,在这些气体中,氧气——他称之为“无燃素气体”——对于动物的生命来说至关重要,不可或缺。普利斯特列是一位卓越的实验专家,小心翼翼地推进他的实验。1774年8月1日,他制成了一些氧气,惊讶地看到一支蜡烛在氧气中燃得分外明亮。那一年的10月,他到了巴黎,把这个发现告诉了安东尼.拉瓦锡(AntoineLavoisier)和其他人。但在他回到英国,于1775年3月8日把一只老鼠放进氧气中以前,他并不知道人在这种空气中呼吸是多么惬意,后来,普利斯特列不胜惊喜地写信给富兰克林说:“迄今为止,只有两只老鼠和我本人享受了呼吸这种空气的殊荣。”

    普利斯特列还发现绿色植物在阳光下呼出氧气,从而为吸入氧气的各种动物提供了基本的生存条件。那以后的100年中,人们进一步认识到这一现象极端重要,如果没有植物制造氧气,动物就根本不会得到产生。然而,在18世纪70年代,还没有人想到这一点。

    拉瓦锡那清醒的、革命性的头脑赋予氧的发现以深远意义(他在法国大革命中猝然去世)。拉瓦锡重复了普利斯特列的实验,而这次实验几乎可以说是我在本章开始时描述的炼金术实验方法的拙劣模仿。他们两人都是用一块凸透镜(取火镜,在当时很时髦),将盛在一个可以看到气体产生并将它收集起来的烧瓶里的红色氧化汞加热。生成的气体就是氧气。

    这是一次决定性的实验;但是,对拉瓦锡来说,这是证实化学分析可以定量化这一想法的最直接的途径。

    这个想法看来简单,其实很激进;这意味着在两个方向上进行一种炼金术式的实验,并准确测定相互置换的份量。首先,各前进的方向上,加热水银(使其氧化),测得从加热开始到结束时水银从一个密封容器中吸收的氧气的确切份量。然后,把这个过程倒过来做一遍,将水银的氧化物,用火猛浇,再次把氧从中分离出来。这样,水银留下来了,氧气则逸入容器之中,这里,关键的问题是:“究竟有多少氧气呢?”结果与当初吸入的份量完全相等。这一实验过程立刻表明了它的意义,对一种原料的分解和结合确定了两种存在物各自的份量。于是,过去说的什么要素、本原、燃素,统统不复存在。两种具体的元素,水银和氧,确确实实是结合在一起,然后又分离开来了。

    想从古代铜匠的原始方法和炼金术士的神秘推想,一下子跃进到近代科学最强有力的观念——原子观念上来,似乎是一种愚蠢的奢望。但这条路线倒是非常直接的。这距离用原子概念来表述那些由拉瓦锡定量分析过的化学元素,仅仅一步之遥。这一步是由坎伯兰(Cumberland)手工织机工人之子约翰?道尔顿(Joon)完成的。

    在谈论过火、硫黄、加热的水银之后,这个故事不可避免地要在寒冷潮湿的曼彻斯特达到高潮。在那里,在从1803年到1808年期间,一个名叫道尔顿的教友派学校校长出人意外地把拉瓦锡曾经作过精辟论述的关于化合的模糊知识,转变成近代原子论的精确概念。这是在化学领域里一个充满奇妙发现的时代——仅仅在5年之内,就发现了10种新的元素,而道尔顿对其中任何一种都不感兴趣。说实话,他多少是一个平淡无奇的人物。(他的确有色盲。他自己曾谈到所患先天性红绿不辨的缺陷,这种缺陷长期以来被称为“道尔顿病”,(Daltonism)。)道尔顿是一个生活有规律的人,每周星期四总要去乡下玩木滚球
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