罗伯特·波义耳：西方炼金术启示

罗伯特·波义耳(1627～1691年)，是英国著名的物理学家兼化学家。他的父亲是英国斯图加特王朝的一名贵族，在英国内战中被打死了。波义耳少年时代在伊顿求学，从1638年起在欧洲游学。1644年波义耳从大陆回到英国，并且在他自己的世袭领地里建立了一个全欧洲第一流的实验室，一个藏书丰富的图书室和一个十分宽敞的大厅。然后就开始了他在物理学、化学方面的重要科学研究工作。

罗伯特·波义耳这个年轻的英国贵族，不追求金钱，不追求地位，不追求舒适的生活，却把自己的一生献给了科学事业

早在古希腊，亚里士多德就对世界万物的组成进行过研究，他认为世界万物都是由水、土、气、火四元素构成的，与四元素对应的是物质所体现出来的干、湿、冷、热四原性。亚里士多德的观念表现了他的理论具有从经验出发和具有直观性的特点。在亚里士多德以后，欧洲化学的发展处于停滞阶段，直到中国的炼丹术传到欧洲以前，基本上没有什么进展。

一直到了公元11—16世纪时，中国的炼丹术才通过阿拉伯传到欧洲。

中国古代的炼丹家们，因为总想长生，所以主要工作是炼丹——炼一种能使人长生不老的金丹，炼金则是“副产品”。阿拉伯的炼丹家们梦想中要炼成的也是一种既能使人“长生不老”，又能“点石成金”的所谓“哲人之石”。而欧洲的炼金术士中却很少有人对“长生不老”的神丹有兴趣，他们主要是炼金，因此，欧洲人把炼丹术称之为炼金术。这可能是因为古代的中国人怕死，而欧洲人财迷的原因吧。连近代自然科学的先驱罗吉尔·培根还写过一本著名的炼金专著《炼金术原理》呢。他在这本书中说：“炼金术是叙述制造某些灵药的科学，当这些灵药(即所谓哲人之石)投在金属或不完备物上时，能立刻使后者变成美物。”培根的所说的美物，指的就是黄金。

炼金术士也好，炼丹术士也好，他们追求的“长生不老、点石成金”当然是做不到的。但是作为化学科学的原始形式，炼金术却起过十分重要的作用，而且它本身也含有一定的合理成分。因此，在自然科学史上炼金术还有着相当重要的历史地位呢！

首先，炼金术士们在炼金过程中积累了丰富的化学操作经验。通过炼丹或炼金，人们掌握了许多化学操作技术。今天化学科学中的许多操作，例如：溶解、过滤、结晶、升华、蒸馏、提纯等方法都来自炼丹术和炼金术。

其次，炼金术士们在炼金的过程中积累了丰富的化学知识。许多有关元素和化合物的知识，以及物质之间互相转化的知识也都来自于炼金术或炼丹术。

更为重要的是，炼金术提出了推动化学科学发展的新观念。炼丹家们怎么能知道，神丹可以长生不老?炼金家们怎么能知道可以点石成金?前者的依据是“金是不朽的，人吃了金丹也可以不朽”。中国古代道家认为：“金丹一道是修行之本”就是这个意思。后者的依据是“自然界是变化的，物质之间可以相互转化。”这两种观念都推动了化学科学的发展。

炼金术在东西方流传了许多年以后，不少有识之士开始从无数次的失败中醒悟过来。抛弃了炼丹术和炼金术，转向了生产实际和生活需要。于是出现了最早的医药化学和冶金化学。

到了16世纪末—17世纪初，化学已经在实践上完成了从炼金术向近代化学的过渡。但是，化学家们的思想却还远没有摆脱炼金术的束缚，化学的理论还处于一种比较混乱的状态。因此，挣脱炼金术的束缚，就成了一项重要任务，这个工作是由英国科学家波义耳完成的。

波义耳是一位知识十分渊博的学者，他的研究领域也十分广泛，他不仅喜欢研究生物学、物理学、化学和医学，而且还是一位哲学、神学和语言学爱好者。

波义耳读书的速度快得惊人，而且十分专心。他在图书室里读书，经常从清早一直读到深夜。他的马车夫每个星期都要从伦敦给他运采好几箱子新图书，供他阅读。波义耳每天最大的乐趣就是在书房读书和在实验室里做各种科学实验。(www.xing528.com)

在波义耳之前，人们对元素的概念是相当混乱的。大部分人仍旧相信炼金术的那些观念和亚里士多德的四元素说。波义耳却不相信这些，他认为世界绝不会是由四种元素构成的，如果是的话，炼金术士们为什么炼不出来黄金呢?他对炼金术士们失败经验进行了认真的总结，得出了自己的结论：世界上有许多东西是不能相互转化的，炼金术并不是科学。波义耳以黄金为例，他指出，对黄金这类物质，无论怎样处理也分解不出亚里士多德的四元素来。因此，根本不能把四元素称为构成万物的元素。

波义耳在他1661年出版的《怀疑派的化学家》一书中，第一次给“元素”下了一个科学的定义：“我所说的元素的意思和那些讲得最明白的化学家们说的要素相同。是指某一种原始的、简单的、一点儿也没有掺杂的物体。元素不能用任何其它物质构成的，也不能彼此相互构成。”

在这本书中，他根据自己的实践经验提出了许多重要的、令人信服的论据，批判了以往的陈旧的观念。因此这本书在17世纪的化学家确立他们的新的观念的过程中起到了重要的作用。

尽管波义耳的科学实验是五花八门的，但是其中最重要的科学实验主要是化学和物理学实验。他的另外一项重要贡献就是创立了化学研究中的分析方法，我们今天使用的化学试剂就是他最先发现的。

在实验中，波义耳发现：用石蕊苔藓泡制成的液体，在遇到酸性物质的时候会变成鲜艳的红色，在遇到碱性物质的时候会变成美丽的蓝色。于是波义耳就用这种试液把纸先浸透、再烘干，然后用这种石蕊试纸来检验溶液是酸性还是碱性。把石蕊试纸放入酸性的溶液中，它就成了红色的；把石蕊试纸放入碱溶液中它就成了蓝色的。这种石蕊试纸直到今天还在使用呢。

当时化学科学研究的中心是燃烧过程。波义耳也对物质的燃烧现象进行了大量的研究，他就是在对燃烧进行研究时，最先发现金属在燃烧中的增重现象的。他在燃烧实验中对火进行了仔细的观察，并进行于定量的分析，他发现，金属经过焙烧变成金属烧渣(金属氧化物)后增加了重量。他认为这部分焙烧后增加的重量是由于金属在焙烧过程中吸收了穿透容器的火粒子造成的。他认为火是由带有重量的“火粒子”组成的，这种火粒子的高速运动是产生热的根本原因。

这种观点后来成了斯塔尔建立燃素说的理论基础。

作为科学史上一颗光彩照人的明星，波义耳一生有许多重要贡献。在物理学方面，1655年他通过实验得到了著名的波义耳定律：气体的压强和密度成正比。在化学方面，他引进了化学分析的名称，奠定了化学分析的基础，给元素下了第一个比较科学的定义。1680年，他被选为英国皇家学会主席，只是因为身体的关系没有任职。波义耳不太重视贵族的头衔，对事务性的社交活动也不感兴趣，只热衷于他的科学事业。

波义耳最重要的功绩在于：确立了化学科学的研究目的。他既反对把化学归结为炼金术，也反对把化学归结为医药学。他认为化学应当为自身的目的去进行研究。即：研究物质的组成、性质及化学变化。这就为化学科学最终走上了研究物质自身的正确道路奠定了坚实的基础。正是波义耳使化学开始从炼金术和医药学中完全独立了出来，成为了一门真正的科学。

波义耳是著名的“无形学院”的重要成员之一，也是这个小小的科学社团的最重要的科学家。波义耳为人非常好，他和同时代的其它著名科学家们相处得非常好，约翰·威尔金斯、乔纳森·戈达德等人都是他的好朋友，而罗勃特·胡克和奥尔登伯格都是他进行科学研究的助手，后来也是在他的影响下成为英国皇家学会的重要成员的。波义耳是牛顿的好朋友，同时也是牛顿最敬佩的人之一，他们一直保持着密切的联系：牛顿光学的微粒理论也同波义耳有一定的关系。

由于波义耳的著作总是同时用拉丁文和英文发表，因此不仅在英国，而且在整个欧洲大陆，他的影响都非常大。

1691年波义耳在伦敦去世，由于对化学科学的重大贡献，他在科学史上被认为是近代化学科学的真正的奠基人。