化学开山祖师——波义耳
恩格斯赞扬了英国科学家罗伯特·博伊尔 。他说波义耳是一个把化学当成科学的伟人,因为1661年出版的《怀疑的化学家》对化学的发展影响很大,奠定了化学的基础 。同时,化学史家也将那一年视为现代化学的开端 。那么,波义耳是怎样的科学家呢?你为化学科学的发展做出了哪些杰出的贡献?为什么会得到这么高的评价和地位?
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博伊尔出生在爱尔兰利德斯莫尔的一个贵族家庭 。英国处于资产阶级革命时期 。与此同时,现代科学开始萌芽并出现 。现代科学的伟人,如物理学家牛顿、意大利的伽利略、德国的开普勒和法国的笛卡尔都生活在这个时期 。可以说,波义耳生活在一个“巨人”辈出的时代,这使他能够站在巨人的肩膀上,向前看,做出重大发现 。
他富裕的家庭为他的学习和未来的科研提供了更好的物质条件 。童年时,他似乎并不特别聪明 。他很安静,甚至有点口吃 。但是和他的兄弟们相比,他最喜欢学习 。他喜欢读书,经常坚持读书 。8岁时,他的父亲把他送到伦敦郊区的伊顿公学 。三年后,他在日内瓦呆了两年,然后去了欧洲教育中心 。在这里,他学习法语、实用数学和艺术,1641年,波义耳在导师的陪同下前往欧洲,并于年底抵达意大利 。甚至在旅行中骑马的时候,波义耳仍然无法放下书本,边骑马边看书 。在意大利,他读了伽利略的名著《两个世界体系的对话》 。这本书给他留下了深刻的印象,他非常钦佩伽利略本人 。
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17世纪中叶,他的父亲死于一场战斗 。家庭地位的突变和经济来源的中断让博伊尔回到了饱受战争摧残的英国 。在伦敦,他遇到了科学教育家哈特勒,哈特勒鼓励他学习医学和农业 。当时医生自己准备药物,所以医学研究也要研发药物,做实验,这让波义耳对化学实验产生了兴趣 。
为了研究医学,波义耳阅读了许多医学化学家的著作,并为自己创建了一个实验室 。他整天笼罩在煤烟和烟雾中,完全沉浸在实验中 。
像当时许多科学家一样,波义耳首先研究空气体 。通过研究空气体的物理性质,特别是真空实验,他认识到真空产生的吸力就是空气体的压强 。他做了一系列实验研究气压和体积的关系,推导出气压和体积的数学关系 。在《气动弹性及其物理力学的新实验》一书中,他明确提出“气体的弹性与其体积成反比” 。此后15年,法国物理学家马里奥特在实验的基础上独立提出了这一发现 。因此,气体体积随压力变化的规律称为玻意耳-马洛特定律 。这个定律应该用今天更准确的科学语言表述为:当一定质量的气体温度保持不变时,另一个压力与体积成反比 。
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在化学实验中,波义耳阅读了许多前人的著作,了解了当时的一些科研成果 。这不仅开阔了他的视野,丰富了他的思想,也为他整个实验的安排提供了指导,使他认识到化学在工业生产中的广泛意义 。化学不应该局限于制造药物,而应该是一门对整个行业和科学都有重要作用的科学 。所以他认为有必要重新认识化学,但首先要讨论的是化学是什么 。
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