你敢信吗,三百多年前的欧洲,追求真理跟玩命没区别,说错一句话都可能被当成异端上火刑架。今天要说的这对搭档,一个养尊处优的富二代,一个吃不饱饭的寒门天才,俩人凑一块,就靠一台手工1653年,爱尔兰一座阴森古堡里,天天蹲在那捣鼓坩埚的年轻人就是罗伯特·波义耳。这人可是正儿八经的爱尔兰科克伯爵亲儿子,标准富二代,偏偏就是个非典型卷王,不爱社交不爱派对,满脑子就想搞明白世界到底是由什么构成的。那时候他跟着炼金术士的路子摸索,就想搞点药治自己体弱的毛病,顺便试试能不能点石成金,结果炸了无数次坩埚,出来的全是没用的废渣。
攒出来的抽气机,直接把统治欧洲学界上千年的神学旧认知给干翻了,还把化学从炼金玄学里拉出来变成了正经科学。那时候整个欧洲学界都被神学和经院哲学攥着,所有人都信老祖宗传下来的四元素说,说世间万物都是水、火、土、气凑出来的,这也是炼金术能存在的根基。上百次失败砸在脸上,26岁的波义耳也开始犯嘀咕,难道那些权威说的就一定对?我自己眼睛看到的实验结果,难道还能有错?
没多久波义耳就收到一封奇怪的信,寄信地址是伦敦一家叫公牛头的破酒馆,不是喊他去喝酒,是邀他去一个叫“无形学院”的地下秘密聚会。这地方聚的全是当时学界最叛逆的狠人,不信神不信权威,就认一个理,做实验才是获取真理的唯一标准。酒馆昏暗的灯光下,波义耳直接摊牌,说自己怀疑四元素说,也不信炼金术那套神神叨叨的东西。
光怀疑没用啊,要打别人的脸,总得拿出实打实的证据对吧。波义耳要推翻旧说,得重新定实验规矩,还得造新的实验设备,这么大的活儿,得找个动手能力强脑子还好使的搭档。1655年,他在牛津终于等到了那个命中注定的搭档,罗伯特·胡克。
胡克当时刚被原实验室开了,正倒霉着呢,前雇主转头就把他推给了波义耳,工资还翻了好几倍。跟含着金汤匙出生的波义尔不一样,胡克是标准的寒门奇才,穷到掉渣的牧师家庭出身,父母早走,只给他留了40英镑。他从小流浪饿肚子,靠着逆天天赋考上牛津,平时只能打零工给同学当侍从混口饭吃,就这点条件还没丢了对机械的爱好。
胡克本来对炼金术没兴趣,就痴迷机械和光学,波义耳开的报酬够高,让他终于能辞掉那些杂活,安心蹲在实验室搞研究。波义尔也大气,不仅给胡克出钱搞自己的研究,还带他进了无形学院的圈子。这一群被主流当成异端的疯子,天天闷头搞研究,就等着攒个大招掀翻旧世界。
整整三年泡在实验室,俩人攒够了实验数据,直接实锤水、火、土根本不是什么基本元素。现在就剩最后一个硬骨头,那就是看不见摸不着的空气,之前卡了波义耳好久都没进展。刚好这时候波义尔听说了马德堡半球实验,神圣罗马帝国的市长抽空两个半球的空气,十六匹马才拉开,一下点醒了他。
这不就说明空气有压力有重量,真空是真的存在吗?波义耳赶紧照着文献做黄铜空气泵,结果试了好几个月都不行。那时候工业水平差,黄铜不仅看不见里面的反应,密封还做不好,天天漏气,把波义耳折腾得快疯了。
关键时候还得看胡克,寒门出来的动手能力真不是吹的,直接推翻了波义耳原来的设计,纯手工攒出了一台全新的抽气机。他用了活塞抽气的结构,直接解决了漏气的大问题,还把泵体换成了透明玻璃罩,里面啥变化都看得明明白白。有了这个神器,俩人一口气做了43项空气实验,把空气的性质摸得门清,也直接锤烂了“空气是单一元素”的旧说法。
1661年,波义耳把这么多年的研究成果整成了一本书,直接扔出了科学界的大炸弹,就是那本《怀疑派的化学家》。书里波义尔直接给元素下了新定义,说只有不能再分解的物质,才配叫真正的元素。这句话直接给统治千年的四元素说判了死刑,把化学从炼金术的泥坑里拽出来,成了一门正经的独立自然科学。
推翻四元素说只是得罪了老学究,证明真空存在可是直接踩了神学的红线,当时跳出来骂人的是耶稣会教士利努斯,还是宗教和学术双重权威。他直接给波义耳扣了个异端的帽子,说波义耳的理论是僭越神明。波义耳半点没怂,直接拿出严谨的实验数据和逻辑回击,把对方怼得说不出话。
第二年波义耳乘胜追击,提出了名震科学界的波义耳定律,说清了气体体积和压强的定量关系,这也是人类历史上第一个被发现的科学定律。1662年,在波义耳一帮人的推动下,原来躲在地下酒馆的无形学院,直接转正成了伦敦皇家自然知识促进学会,还拉到了英国国王的赞助,也就是后来大名鼎鼎的皇家学会。从黑暗中世纪敢说真话就被烧死,到这群人光明正大站出来挑战旧思想,这一步走了整整一千年。
现在很多人觉得科学发展都是顺顺当当的,其实哪有那么容易,每一步都是敢质疑权威的人拼出来的。这对出身天差地别的搭档,一个出钱一个出技术,就靠一台手工抽气机,砸开了现代化学的大门。人类从来不需要盲从神明,只要敢质疑,哪怕从废墟里,也能长出最璀璨的科学之花。
参考资料:中国科学报 波义尔的气体实验哲学
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