第四十回:千年夢石頭變金曾何見,一朝點破原子本性各同

數理化通俗演義 梁衡 第1頁,共2頁

第四十回:千年夢石頭變金曾何見,一朝點破原子本性各同

——原子論的創立各位讀者,在本書第三十五回,我講了一個化學家戴維的故事。可是這戴維身為化學家,手中卻操的是物理學的武器,就像那林沖反倒借了李逵的斧子。戴維借了剛剛出現不久的電學這把利斧,在還是一片荒蕪的化學世界,噼噼啪啪地一陣亂砍,終於拓出一條條小路,找見了鉀,找見了鈉,找見了鋇、鎂、鈣、鍶等元素。就在這揮斧拓荒的途中,他還收了一個徒弟法拉第。誰知這徒弟並不注意師傅每天砍什麼樹,卻十分注意那把砍樹的大斧。就這樣他對電一路研究下去,居然又拓疆擴地闖入一個電磁王國,而且他也扯起帥旗招來了麥克斯韋、赫茲、馬可尼幾員大將,浩浩蕩蕩拉起一支電磁學大軍。這支大軍一路衝殺下來,橫穿十九世紀,直勒馬在二十世紀的大門,好不威風。

兵分幾路,各表一支。我們暫先按下電學那路人馬,回過頭來還從化學說起。那戴維自從借得電學大斧後,許多複合物在電斧下都被分解出來,他一路砍得性起,後來連硫、磷、碳、氮這些毫無問題的元素也要砍上幾斧,希望再砍出幾個新元素來,其結果當然是失敗了。這便又生出一個問題,什麼物質還能分解開來?什麼物質便不易再分?若要一直分下去,又會分成什麼樣子?而這又回到我們第一回裡提的那個“世界是什麼”的老問題上來了。

世界是什麼?凡人睜開眼看到天地萬物便不覺想尋根究底。三千年前中國古代學者認為世界大概是金、木、水、火、土這五種“元素”組成的。它們相互搭配,所以世界就現出千差萬別。我們在第一回裡提到的那個古希臘學者泰勒斯(前624-547)則推斷水為萬物之源,只有溼潤才能生萬物,物質由水而來,又化水而去。稍後的希臘學者赫拉克利特(535-475)又提出火是萬物的基礎,世界不過是一團燃燒著的永恆的火。我們第二回提到的那個畢達歌拉斯(前582-500)則認為數是萬物之源,不過這已有點神秘了。這些古希臘學者中最有學問的要算德謨克利特(前460-362)了。他認為事物的本源是原子的排列。它們所以有形態、顏色、味道等許多的不同,那是因為組成它們的原子大小、形狀及排列方式不同。這個猜想真還想到了最要緊之處。它的出發點是唯物的,就是要沿著事物本身去尋根究底。與這同時,我國戰國時期也出現類似的思想,墨翟就提出物質微粒說,他稱之為“端”,而在《墨子》中已論述到物質無限可分的思想了:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭。”即你拿一根短棍,今天取一半,明天取一半,後天再切一半,這樣一直切下去,那是永遠切不完的。

可是正當德謨克利特剛提出原子說要接觸到世界的本質時,希臘又出現了一個學者叫亞里士多德(前384-342),他認為世界是由火、空氣、水、土四種“元素”組成的,而每種“元素”又都表現為熱、冷、溼、幹,一種元素通過熱、冷、溼、乾的變化就可以過渡而成另一種元素。亞里士多德當時是學術界的最高權威,神聖不可侵犯,他的思想竟統治世界一千來年。這種元素能互變的思想,比起原子論當然是一種退步,而且無論在中國、外國,它又引出一種鍊金術來。許多煉丹術士,夢想能煉出長生不老的金丹。就是那雄才大略的秦始皇、漢武帝也都受騙上當,在這方面花費了許多錢財。他們也總夢想點石成金,經過一燒一煉,將普通的銅鐵煉成貴重的黃金。從西元前二、三世紀開始希臘就有人幹這些蠢事,竟一直延續到十八世紀,許多君王都想通過這來解決他們的財政問題。一直到1782年,英國科學已發達,出現了牛頓、戴維,出現了皇家學會,也還有人在作這個夢。有一天英皇喬治三世在宮裡悶坐,正為日漸拮据的財政發愁,忽有人來訪,說他能點鐵成金,而且還帶來了黃金樣品。英王一聽,連忙召見,來人捧上樣品,真個沉甸甸,黃燦燦,耀人眼目。英皇忙問,怎麼個煉法。來人稱:“臣自幼學習化學,現是皇家學會會員。現在所用鍊金之法,並不像古術士那樣火燒頑石,而是用最新化學方法使幾種元素參加化學反應生成黃金。”英皇一聽,又是皇家學會會員,又是最新方法,面前又擺著這一堆真金,喜得龍顏大開,忙命收下樣品,並通知牛津大學授他一個博士學位。誰知這事惹起牛津大學和皇家學會的教授學者們的激烈爭議,有人說也許真能點鐵成金,有人說根本是異想天開,爭論的結果還是請這位十八世紀的術士當眾一試。那人也慨然應允,約好日期,他去準備。到那天,觀眾到齊,人們到實驗室請他出臺,誰知一推房門,他已伏在桌子上服毒身死。他本是自欺欺人,現在當然過不了這一關,只好一死了之。

卻說化學就是這樣在渾渾噩噩中摸索。有時柳暗花明,有時山重水複。直到英國出了個波義耳,才推翻了亞里士多德的“四元素”說,確立了元素的科學概念。法國出了個拉瓦錫又推翻了〝燃素說〞,確立了氧化物的科學思想,並且排出了最初的元素表。看來物質確實是可以越分越細的。就像力學在伽利略之後要有牛頓、電學在法第之後要有麥克斯韋,這化學也著實需要一個人出來在理論上概括一下了。

正是:

眾人摸索千百年,

窗紙只待一人點。

歷史寵愛幸運者,

勿將機遇來輕看。

各位讀者,你道這個趕上機遇的幸運者是誰?他是英國一個教會中學的普通教員道爾頓(1766-1844)。

這道爾頓出生於一個貧寒的農民家庭,只讀過幾年小學就在家種地,但他頑強自學,1780年時終受聘到肯達爾城的一所教會中學任教。你想這個道爾頓在鄉間耕鋤之餘還要尋書覓字,現在進了城更是如魚得水,終日訪賢問能,汲取知識。一日他聽說城東住著一個叫約翰.戈夫的老人極是博學,便去造訪。他輕輕叩門,裡面一個蒼老的聲音應聲道:“請進!”他推開門,只見迎窗背門坐著一位老者滿頭白髮,聽見有人進來也不轉身,問道:“你是誰?”

“先生,我是約翰•道爾頓,剛來的中學教員。”