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煉金術士:他們迷信,也是最早的化學研究者

相信我們都聽說過“煉金術”。這種古老又神秘的學問來源於古代的歐洲,其主要目標是“點石成金”,即通過各種方法制造黃金,後來也發展出尋找長生秘訣的分支,與我國古代的煉丹術類似。

在19世紀之前,煉金術並未正式被科學證據否定,許多人都曾進行過煉金術的嘗試。經典物理學巨匠牛頓、現代化學之父拉瓦錫(《化學概要》作者)等人其實都是煉金術士。

儘管今天的我們已經知道化學反應遵循元素守恆的原則,並不能創造反應物質中原本並不存在的元素。但是一些煉金術士仍“無心插柳”,在照明、炸藥、實驗化學等領域留下了自己的印記,從而模糊了騙術和科學的界限,甚至為現代科學打下了基礎。

現在就讓我們來了解一些歷史上的煉金術士以及他們的貢獻吧!

瑪利亞與多種實驗儀器

猶太人瑪利亞是古希臘時期的一名女煉金術士,大約生活在公元前3世紀和公元前2世紀之間,她被許多人認為是西方世界第一個真正的煉金術士。由於年代久遠,瑪利亞生活時期的著作很少或者沒能保留下來,所以人們只能通過後來的一些文獻了解到她,其中包括左西莫斯在公元4世紀所寫的現存最古老的煉金術書籍和公元8世紀的拜佔庭帝國史。

根據資料,瑪利亞發明了好幾種化學儀器,第一種是三臂蒸餾器,用於蒸餾提純物質。瑪利亞使用與平底鍋厚度相當的銅製管子,將連接處和端口使用面糊密封。第二種是分餾皿,它是一種兩頭可封閉,並由外部加熱的圓筒,圓筒上方有一塊板,上面放置需要加熱的金屬箔片或粉末,需要蒸發或升華的物質放在圓筒的底部。除了上述的兩種裝置之外,瑪利亞還發明了水浴裝置。儘管有一些變化,今天的化學實驗中仍使用著類似原理的實驗裝置。

身份成謎的伯格

另一個為早期化學發展做出貢獻的人是公元8世紀波斯的博學家——伯格(伯格為拉丁文譯名,阿拉伯文原名為賈比爾)。不過,伯格的身份一直是個謎團,因為在公元8世紀左右,3000多篇關於宇宙學、醫學、哲學、煉金術等的著作均署名為賈比爾,以至於現代學者懷疑這些作品並不是出自一人之手,而是當時人們廣泛使用的一個筆名,現在這些文章被統一稱為伯格文庫。後來,在13世紀的歐洲,一位匿名作家使用了伯格作為自己的筆名,同時也發表了一系列關於煉金術和冶金的文章。

伯格最重要的貢獻是首次將物質分類,並列出了一系列化學物質清單,包括汞、硫、銻、砷和硫酸。另外,文庫關於煉金術的實驗設備出現了20多種,並且描述了許多常見的化學過程,例如,兩種物質反應生成結晶物和醋酸、酒石酸、硫酸等多種酸的合成方法。化學等價物的概念也可以追溯到伯格,那時人們已經知道了為了中和一定量的鹼性物質(燒鹼),需要多少量的酸性物質。

無論伯格是否生活在8世紀,他的名字都是煉金術士中最有名的,他為大多數後來的煉金術士鋪平了道路,伯格文庫也極大地影響了歐洲的煉金術進程。

美容大王伊莎貝拉·科特斯

16世紀是歐洲煉金術全盛時期的開端,當時富有的貴族們把煉金術作為一種愛好。與晦澀難懂的專業煉金術論文不同,具有科普性質的書籍開始出現,這類書籍使用簡單、直接的方式讓更多的人了解一些煉金術秘訣,比如,如何保存水果,製作簡單的藥物等。

在這些書中,最受歡迎的一本是《伊莎貝拉·科斯特的秘密》,該書於1561年出版,並大獲成功。據稱,在寫作該書時,科斯特已經研究煉金術30多年,不過她認為伯格等人的工作沒有任何實際的用處,她將研究重點放在美容配方上。比如,將白葡萄酒、蜂蜜、雞蛋和羊奶等混合在一起,經蒸餾後的混合物可以為皮膚排毒。除此之外,書中還有如何在家庭中製作蒸餾水、香水的方法。

使用尿液合成磷的亨尼格·布蘭德

許多的科學成果都凝聚了研究者的血汗和眼淚,但是最初磷元素的發現和製備卻來自於尿液。

亨尼格·布蘭德是一名德國煉金術士,他嘗試尋找賢者之石(煉金術中傳說的石頭)未果,卻意外地得到了化學元素磷。製備磷的配方需要明礬、硝酸鉀和大量的尿液,經過煮沸、冷卻、蒸餾等一系列的工序後,就會生成黃白色的粉末(白磷)。不過,布蘭德剛發現白磷的時候,卻不知道自己發現了新元素,仍認為自己找到了“賢者之石”。在後來的6年裡,他繼續做實驗,發現這種物質可以保存在水中,暴露在空氣中就會發熱,有時還會自燃。他用磷發出的光來閱讀書籍,還製作了夜光墨水。由於經濟原因,他最終將自己的配方賣給當時的一些化學家。

布蘭德是第一個化學元素的發現者,磷元素的發現標誌著煉金術的結束,也標誌著化學作為一門科學的開始。

發明火藥的煉丹家

雖然前面介紹的都是一些西方的煉金術士,但是公元3世紀東晉的煉丹家葛洪也對化學的發展做出了許多貢獻。英國學者李約瑟曾說:“整個化學最重要的根源之一,是地地道道從中國傳出來的。”

葛洪是一位道家學者,他一生都在追求身體的不朽,並試圖調和道教和儒家的智慧。在尋找長生不老藥的過程中,煉丹家會嘗試加熱各種礦物質。當時,葛洪煉製出來的藥物有密陀僧(氧化鉛)、三仙丹(氧化汞)等,都是外用藥物的原料。葛洪在煉製水銀的過程中發現了化學反應的可逆性:對丹砂(硫化汞)加熱可以煉出水銀,而水銀和硫磺化合又能變成丹砂。他還指出,用四氧化三鉛可以煉得鉛,鉛也能煉成四氧化三鉛。在葛洪的著作中,還記載了雌黃(三硫化二砷)和雄黃(五硫化二砷)加熱後升華,直接成為結晶的現象。

然而,相對於治病救人的丹藥、醫術,葛洪另一種最重要的發明卻會縮短人的生命,它就是火藥。儘管人們對火藥的發明者仍存有疑慮,東晉人葛洪、南朝梁人陶弘景和隋唐人孫思邈都是疑似的發明者,但是從年代上看,葛洪的著作《抱樸子》是最早記錄了火藥成分(硫磺、木炭、硝酸鉀)的。

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