白露凝霜-第四章 第二节 隐秘的科学1_ 御宅屋自由小说阅读网
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第四章 第二节 隐秘的科学1(1 / 2)

燃素和以太——被淘汰的科学理论

燃素和以太早已是被科学淘汰的理论。它们作为科学理论被提出时,的确解释了一些自然现象。然而随着它们不能解释的自然现象的发现,最终都被新的理论取代。它们退出了科学领域,却得到奇幻世界的接纳,成为构成多元宇宙的重要物质。关于这两种假设的物质,请看一下转载文字:

燃素学说

古代希腊哲学家认为,火对人类的存在,占有重要地位,特別是亚里斯多德(aristotle,384~322b.c.),他将火和土地、空气、水并列为构成世界的要素。第五项以太,则被认为是构成星星的物质。燃烧中物体所释出的火焰则认为是燃烧时某种物质的被释出。在一七○二年,德国物理学家乔格.恩尼斯.史达尔(georgeernststahl,1660~1734)進一步发扬這观念,发表了「热素理论」(phlogisheory)。根据他的理论,热素(phlogiston在希腊文中是「着火」的意思)存在于所有的可燃物体中,在燃烧时,即被释出至空气中。燃烧性好的物质被认为是含有大量热素,而不易燃物則是热素含量低。

热素理论很有用,因為它能解释很多現象,且对所有燃烧現象都能用一个统一原則-热素,来概括。它也能解释,为何燃烧后的物质,重量减轻,例如,木头燃烧后,就变成较轻的木炭或炭灰。然而事实上,有金属长期在空气中加热,其重量却增加,如果它也释出热素,那這热素的重量不就是负值吗?但這矛盾現象对当时多数科学家并不构成困扰;许多人认为,热素是种化学原則,就像光或重力,而不是有重量的物质。

热素理论也无法完全说明,为何燃烧时需要空气?不过,许多科学家对这种说法是,空气是用來来收及吹散在燃烧时所释出的热素。

就像其他的科学理论一样,热素理论在当时相当好用,而一旦新的学说能对实验结果作出更好的说明时,它自然就得被推翻。这只是科学过程中的一部分,许多被淘汰的理论,在科学及人类的发展上,还是有其价值的。有了理论之后,接下来就是推测,然后经由实验证明,之后,新的实验结果才能建立新理论;科学就是如此地往前迈进。理论并非一无用处,但却必须不断地修正、改进,才能为世界勾勒出一幅更清楚的蓝图。

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燃烧过程和金属锻烧过程在十七世纪末引起了化学家的特别注意。然而对燃烧现象的解释只能根据燃烧是物质分解的固有概念。从个别地看,每一种学说不能满足当时学者们的要求。因此就出现了初始元素的折衷理论。波义耳关于元素的新观点在十七世纪初既没有得到承认,更没有得到进一步的发展。

燃素说是在这种情況下诞生了。这一学说的出发点是想弄清燃烧现象的真实情景。长期观察表明,金属锻烧时会产生类似灰烬的产物--金属锻灰。此外,同样的观察还得出结论:从被锻烧的金属中还挥发出某些气体产物,像燃烧有机物时冒出的烟一样。虽然海尔蒙特早已确定木炭燃烧时产生“森林气”,但关于这些挥发物本性如何的问题仍然没有解决。

一般认为燃素说的创始人是德国医生兼化学家贝歇和他的追随者施塔尔。jj贝歇尔(becher,1635-1682)用自学方法获得了化学和医学方面的理论和实际知识。后来他大学毕业成为医生,甚至当了美因兹地方的医学教授和那里的侯爵的御医。由于他性情孤僻,跟別人难以相处,不久就由美因兹移居慕尼黑,后来到维也纳。

貝歇尔的理论观点是非常落后和模糊的。读他那用混乱语言写成的著作,简直不明白他在说些什么,而且他的叙述还自相矛盾。他相信金属能够转变,并且在地球內部金属能够自生出来。(笔者按:典型的炼金术思想。)为了证明铁能在粘土中自生出来,他把粘土和油的混合物锻烧,在把烧成物研细以后,用磁铁分离出了少量的铁。

1667年贝歇尔的《土质物理学》一书出版,其中反映了作者关于构成复合物的初始元素的学說。他认为构成一切矿物、植物和动物的初始元素是土和水。但他又把土分为三类:“第一类土”是可溶的和石质的,“第二类土”是油质的,“第三类土”是挥发性的。很显然,贝歇尔的三类土质不是別的,只是炼金术三要素说的变种。他的初始元素体系也像他同时代人的其他体系一样,是折衷主义的。

在解释燃烧现象時,贝歇尔从一般公认的大原理出发,认为燃烧是火分解燃烧物的过程。物质的可燃性是由于其中含有“第二类土”(油质的)他还指出,可燃的原因也可能是物质中含有硫。他认为普通的硫是复合物,由酸和“第二类土”组成。

贝歇尔解释金属锻烧时重量增加的现象时与传统的说法是一致的,及火质加入到金属中了。他还认为,一切酸和盐都是各种土质和水化合而成的。这样一切酸的基礎是所谓某种“初始酸”。贝歇尔所有这些混乱的观点,后来却突然为德国化学家施塔尔(stahl,1660-1734)发展成为一种基本理论。

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