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(005)现代科技.txt

(005)现代科技

王治国
2018-09-18 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《(005)现代科技txt》,可适用于人文社科领域

现代科技不断拓宽的化学领域勇闯有机化学领域世纪的资产阶级革命几乎席卷了整个欧洲一些国家纷纷推翻了封建专制政权建立了资产阶级统治的新秩序。大工业的发展使钢铁、冶金、纺织等工业得到了迅速扩大。一些化学材料和制品供不应求近代有机化学就是在这种社会需要的推动下产生和逐步发展起来的。有机化学的设立是以有机化合物的提纯、有机分析和有机合成特别是有机合成为主要标志。有机化学的早期研究只是从动植物有机体中提取和分离有机化合物如蔗糖、樟脑、麦芽糖等。直到世纪后半期这种对有机化合物的分离和提纯工作才得到较快发展。有机化学之所以能产生和发展这是和德国化学家维勒的工作分不开的。维勒是瑞典化学大师贝采利乌斯的得意门生之一。他早年在德国求学获博士学位之后去瑞典留学跟着这位化学大师继续深造。年回到德国一方面从事教学工作一方面继续进行化学研究。年他从自己制得的纯净的三氯化铝又还原出金属铝这一研究成果使他在化学界名声大振。年他在进行氰化物与铵盐溶液相互作用的试验中意外地发现了一种白色沉淀物按照他的推测这种沉淀物有可能是氯化氰酸铵。物镁。后经过反复研究才否定了自己的判断认为这种白色沉淀物不是氰酸铰的白色结晶体。那么这种沉淀物究竟是什么呢?维勒穷追不舍继续研究。维勒通过一系列的实验证明这种白色沉淀物就是尿素。维勒从无机物人工合成有机物的这一意外发现具有历史意义它不啻一枚炸弹引起了整个化学界的轰动。在世纪以前化学界流行一种ldquo生命力rdquo的说法。生命力论者认为:动植物有机体具有一种生命力依靠这种生命力才能制造有机物质。因此有机物质只能在动植物有机体内产生:在生产和实验室里人们只能合成无机物质不能合成有机物质特别是不能从无机物质合成有机物质。这种把有机物质神秘化的ldquo生命力rdquo论人为地在有机化合物和无机化合物之间造成了一条不可逾越的鸿沟严重地阻碍了有机化学的发展。维勒从无机原料合成了有机尿素在无机物和有机物之间架设了桥梁使生命力论受到了致命的打击。有机化学至此开始宣布了正式产生并逐步得到了迅速发展或为一门独立学科。有机化学的兴起人们希望用无机物来制造各种有机物。但是有机化学遵循什么规律呢?年维勒在给他的老师信中写道:ldquo有机化学当前足以使人发狂。它给人的印象就好像是一片充满了最神奇事物的原始热带森林它是一片狰狞的、无边无际的、使人没法逃得出来的丛莽也使人非常害怕走进去。rdquo维勒终于在ldquo原始森林rdquo面前退缩了他放弃了有机化学的研究。维勒把有机化学描绘得如此富有魁力而又充满了恐怖确实道出了有机化学刚从其他学说分离出时的复杂与艰难。但这并没有使所有的人望而却步德国化学家李比希和他的学生就勇敢地闯进这片ldquo原始森林rdquo为有机化学的发展开辟了一条崭新的道路。年月日李比希出生在德国一个经营化学品和颜料的商人家庭。他的父亲是一家药房主人经常为配制某种特别复杂的、医疗用的浸膏或蒸馏某种液体调制各种药品做一些化学、试验。李比希在药房长大父亲那种勤于动手认真研究和探索的精神给了李比希很大的影响。而对药物的调制和试验使李比希从少年时代就开始对神秘的化学现象产生了浓厚的兴趣。李比希家里的人口较多父亲惨淡经营也仅够维持一家人日常生活的开支日子过得非常拮据。李比希上小学时听说集市上有个卖灵丹妙药的ldquo化学家rdquo会做炸药。这时他灵机一动就跑去向那位ldquo化学家rdquo请教不仅学会制作炸药还学会了制造雷管甚至还依法设计制造了一种压雷管用的专门仪器。街道上的孩子们知道后非常新奇纷纷跑来观看。李比希就把自己制作的炸药做成一个个小炸弹卖给孩子们用这笔买卖的收人来帮助父亲养家糊口。后来李比希又背着老师将土炸药带入教室下课时就和几个同学在院内设置几个靶场进行演习试验。一次上课时老师正专心地推算一条定则忽然教室里发生了可怕的爆炸硝烟顿时弥漫了整个教室课堂秩序大乱尖叫声哭喊声响成一片。老师又惊又气像一头被激怒的公牛般地冲进了校长办公室。李比希被校长赶出了小学校门。失学后李比希并没因此停止他对化学的研究和试验。回家后他成了父亲的得力助手甚至有时能够替代父亲做一些比较复杂的试验调制一些成分复杂的药物。到他岁进药房工作时他就选定以化学研究为自己的终身事业。他所工作的这家药房叫葛平海姆药房。由于他勤奋能干药房主人非常赏识他常常允许他独立地干一些活计。李比希总是以最快的速度完成自己的工作然后就利用空闲时间开始钻研化学。有一次李比希对某种化学药品进行不同方式组配时得到一种物质它具有酸的种种特点李比希感到异常兴奋。几天后他又制出了更多的这种新物质并把它贮存在空炮弹壳里。正忙于实验的李比希还不知道危险就在眼前。事实上他制出的这种新物质含有可爆炸性质的银盐和汞盐特别是在干燥状态下即使轻微一碰也会发生猛烈爆炸。不幸的事终于发生了。一天晚上他在研磨物料时研、滚落下来正撞在空弹壳上一声巨响石破天惊helliphellip李比希还没明白怎么回事老板就把他解雇了。父亲看他如此痴迷化学研究就把他送人波恩大学专门学习化学后来又随该校的化学教授迁到埃尔兰根。当时德国的大学对化学很不重视师资力量非常薄弱教学设施也十分简陋甚至连化学试验室也没有。李比希回忆这一段学习生活时说:讲课富有华丽词汇缺少实际知识和真正的研究。这浪费了李比希两年宝贵的时光。年他来到了法国的多科工艺学院就学于法国著名化学家盖吕萨克。在这里他才感到自己接触到了真正的化学。他完全被迷住了。他把以前自己发现的那种差点使他丧命的新物质―雷酸作为自己的重点研究对象开始踏入化学前沿。李比希研究了雷酸的化学式使他对这种新物质有了全面的认识和了解。在巴黎的学习也使他获得了丰富的经验和化学知识。在朋友的建议下学有所成的李比希决心当一名化学教师立志从根本上改变德国化学落后的状况。年李比希回到德国经当时著名的科学大师亚历山大・冯・洪堡和盖吕萨克的推荐李比希被破格任命为吉森大学的化学教授。李比希到该校所办的第一件事就是说服当地政府和学校办一个化学实验室用以教学和研究。在教学中。李比希亲自教学生做实验来掌握化学知识。经过李比希的不懈努力吉森大学成为欧洲乃至世界闻名的化学研究中心。李比希广泛宣传化学教育的重要性在他和学生们的努力下德国各大学也纷纷效仿建起了化学试验室加强化学教育和科学研究工作。这为德国在世纪化学工业称雄世界奠定了基矗李比希在世界上最早建立了大学化学实验室教育体制培养了一大批超一流水平的化学家。这些化学家又带起一批化学家形成了化学界享有盛名的ldquo吉森学派rdquo。它不仅左右了世纪的化学研究而且强烈地影响了世纪的化学发展方向。有人作过统计在世纪获诺贝尔化学奖的伟大科学家中有与吉森学派有学术渊源关系。贝采利乌斯之所以能享有化学大师之称是因为他把无机化合物的分析达到了完善的程度。然而有机化合物的分析即使对于那些拥有先进实验条件且富有经验的化学家来说也还是一个最困难的领域。李比希解决了这一问题。他在进行这项试验时发明一种新型实验仪器――燃烧仪。然后采用拉瓦锡、盖吕萨克、贝采利乌斯普遍使用的燃烧法用计算二氧化碳的含量来测定有机物的碳量用计算水的重量求氢和氧的量进而确定碳、氢、氧的含量和比例。这种方法在当时轰动一时。因为化学大师贝采利乌斯若要得出某个物质的可靠的分析数据得要两个半月时间而李比希只需一天。李比希对有机化合物的分析不仅速度快而且也把有机分析提高到精确定量阶段。这种改进使科学家掌握了打开通向有机化学广阔领域的大门的钥匙。这是一项重大的成就!年月的一天晚上李比希与德国著名化学家维勒相识。共同的爱好和兴趣使他们成为真正的好朋友和同事。在有机化学领域中他们确立了ldquo同分异构现象rdquo。李比希在吉森实验室里研究了和人类密切相关的脂肪类、脂肪酸类、醇类等有机物。年他发表了关于苦杏仁油的论文。在这篇论文中他指出苯基是从苦杏仁油中制造出来的一系列有机物中一个不变的组成部分还提出了分子结构概念。这给有机化学发展指明了方向。后来他又继续对乙醚、乙醇和它们的衍生物进行深人研究。指出在这些物质中存在共同的乙基进一步阐明了分子结构对化学性质的影响。李比希提出的有机化合物是由ldquo基rdquo(分子结构)组成的观点拉开了有机化学理论发展的序幕为后来建立的有机化学的基因理论提供了依据。李比希对化学这一领域的贡献是多方面的。年李比希筹备编辑了《化学年鉴》意在扩大化学影响并为人们提供发表化学研究成果的阵地。很快《化学年鉴》走向世界成为国际性的著名化学刊物至今还具有相当高的权威性。为了使化学走出实验室增强化学的应用性。年李比希撰写出版了《有机化学在农业及生理学中的运用》开拓了施用化学肥料增强土壤肥力的新途径。不仅如此他还精心配制农用化肥并购买了一大块不毛之地亲自动手栽培植物来观察土壤肥力的改变情况。李比希的化学成就举世闻名而他的热情好辩也同样闻名于世。只要是李比希认为不正确的观点他就毫无顾忌地加以评论主动发起辩论的攻势直至取得胜利如果是自己观点的错误他就襟怀坦白地予以承认毫无保留地支持对方的观点。李比希和维勒的友谊就是从辩论开始的。李比希与贝采利乌斯关系的破裂也是源于辩论。李比希和法国著名化学家杜马同出师门但他俩的关系若即若离时好时坏究其原因也是因为辩论helliphellip李比希一生中先后同十几位著名的科学家论战过内容涉及世纪中叶化学实践的各个方面在客观上扩大了化学的影响使人们明辨了是非对化学理论的完善和发展起到了一定的积极作用。年月这位在有机化学原始森林中漫游的勇敢者在慕尼黑与世长辞。然而李比希的逝世并没有使有机化学的研究陷于一片沉寂他的学生凯库勒从他的手中接过大旗像一匹狂劲的黑骏马沿着他的足迹再次闯进有机化学这片原始的森林。偶然事件改变一生凯库勒年出生于德国的达姆斯塔德市中学时就懂四门外语从小热爱建筑立志长大后要当一名优秀的建筑大师。岁他以优异的成绩考人了吉森大学。这是德国当时最为著名的一所大学校园美丽、学风淳朴更为值得骄傲的是这所大学还拥有一批知名度极高的教授而且允许学生可以不受专业的限制选择他们喜爱的教授。凯库勒在上大学前就为达姆斯塔德设计了三所房子。初露锋芒的他深信自己有建筑的天赋。因此进人吉森大学他毫不犹豫地选择建筑专业并以惊人的速度很快修完了几何学、数学、制图和绘画等十几门专业必修课。在他正准备扬起自己的理想风帆时一个偶然的事件却改变了他的人生道路。这就是赫尔利茨伯爵夫人的案件。此案开庭审理时凯库勒参加了旁听。在黑森法庭他见到了本案的真正的判决者――大名鼎鼎的李比希教授。教授手里拿着一枚戒指。这是一枚价值连城的宝石戒指上面镶着两条缠在一起的金属蛇一条是赤金的一条是白金的看上去精美绝伦。李比希教授测定了金属的成分然后缓缓地站起身来面对着台下急不可耐的听众用一种平和而又坚定的语气说道:ldquo白蛇是金属铂即所谓lsquo白金rsquo制成的。现在伯爵夫人侍仆的罪行是明显的因为白金从年起才用于首饰业中而他却硬说这个戒指从年就到了他手中。rdquo清晰的逻辑分析确凿的实验结论使罪犯终于供认了盗窃戒指的事实。这个案件的审理使凯库勒对这位知名教授产生了一种由衷的敬佩之情。其实凯库勒在吉森大学早就听说了李比希教授的大名同学们也多次劝说他听听这位教授的化学课但他对化学毫无兴趣不愿意将时间花费在自己不愿做的事情上因此对这位教授的了解也仅限于道听途说。这次偶然的接触使凯库勒一改初衷决定去听听李比希教授的化学课。课堂上李比希教授那轻松的神态、幽默的语言、广博的知识把凯库勒带人了一个全新的世界这个世界像梦一般的美强烈地吸引着凯库勒使他产生了极大的兴趣。自此凯库勒就常去听李比希的化学课渐渐地他对化学研究着了魔。不久凯库勒放弃了建筑学。年秋天这是一个充满着诱惑的秋天是一个洋溢着丰收喜悦的秋天!凯库勒经过艰辛的努力以优异的成绩跨进了李比希的化学实验室。环状碳链理论人们在慨叹建筑业失去一位优秀的设计家之余却惊喜地发现在有机化学这片原始森林中矗立起一座精美的大厦!凯库勒投身化学的时期正是有机化学成为化学主流的时期。有机化学以前所未有的速度向前发展:化学家们发现了有机化合物大量存在的事实并人工合成了许多罕见的有机化合物维勒和李比希基因理论的提出法国化学家日拉尔ldquo类型论rdquo的建立等等。这无疑大大丰富了有机化学知识但此时的有机化学无论如何也不能和无机化学相比因为无机化学的研究有道尔顿原子论的理论为指导而有机化学没有。没有理论指导的实践必然是盲目的混乱的:为了描述醋酸的结构人们使用了种表达方式谁是谁非?化学家们各持己见互不相让有机化学界一片混乱。年已颇有建树的化学家凯库勒担任了根特大学的化学教师。他在根特大学的化学实验室里集中研究了有机化合物的主干――碳链问题。大家知道自然界中的碳原子不像其他无机元素那样单个地组成物质分子而是在碳原子之间形成手拉手似的碳链。短的链有几个碳原子长的链有成百上千个碳原子。凯库勒通过对醋酸的氯化研究认识到碳链在化学反应中是不变的牢固稳定的。紧接着他又用琥珀酸、富马酸及顺丁烯二酸等有机化合物进行了一系列的实验研究来加以印证。不久凯库勒表述了他对碳链的见解还提出了有机化合物的结构理论。他以碳四价为核心建立起碳链结构理论。凯库勒的理论后来经过俄国著名化学家布列特列夫的发展和完善成为经典性的有机化合物的结构理论。日新月异的有机化学使在根特大学从事系统化学教授的凯库勒感到传统的教材已经过时应该重新编写一本有机化学的新教科书以适应新的课题的需要。但是凯库勒在收集资料过程中深深地感到化学界的混乱。为了提高化学家的理论统一性他于年秋来到了卡尔斯鲁厄。凯库勒此行的目的是要和化学教授卡尔・魏尔青商讨关于召开世界化学家会议的问题。会议的主要内容是解决化学家们在化学价、元素符号、原子和分子概念等方面的不同意见。凯库勒的这种想法立即得到世界化学界的响应。年月日第一届世界化学家大会在德国卡尔斯鲁厄城召开来自十几个国家的位化学家出席了这次大会。这次会议解决了所有无机化学存在的混乱问题可以说达到了预期目的。但是作为会议发起人的凯库勒却很不满意。因为在这次会议上占主导地位的是无机化学他的有机化学结构问题却被大多数人淡忘了。也许是有机化学真像维勒所说的那样是一片狰狞的、可怕的原始森林大多数化学家不敢问津。也许是凯库勒的科学探索已经超越了这个时代而使同时代的人无法理解?总之凯库勒的问题未能引起人们的兴趣。卡尔斯鲁厄会议没有解决凯库勒的有机化学结构问题原因何在?凯库勒无暇顾及因为不久后苯的结构问题使他大伤脑筋弄得他疲惫不堪。苯是一种重要的有机化合物自从法拉第从煤焦油中分离出来以后一直没有人对它进行深人研究。后来化学家们研究了苯的化学性质又使有机化学结构理论处在风雨飘摇之中。因为碳在苯中的结构呈环状而并非链状!难道有机化学的结构理论真的错了吗?凯库勒精心研究了苯但是化学家实验的结果却勿庸置疑多次实验无一例外。有的化学家面对ldquo铁的事实rdquo放弃了碳链学说。但凯库勒坚信碳链理论的正确因为它是建立在以往多次实验的基础上的。对苯的化学性质研究不能被其表面所迷惑而要在深层次上去认识它。凯库勒以此作为自己研究苯的出发点。凯库勒把自己关在实验室中艰难地进行探索。就在凯库勒的研究进行到最困难的时候他的爱妻死于难产。事业的坎坷家庭的不幸使凯库勒差点绝望。但很快他就从痛苦中站立起来重新走进实验室他要从微观世界中找到他人生的支撑点。年圣诞节后的一天凯库勒因研究苯分子结构已疲惫不堪。于是他搁下一叠厚厚的手稿把安乐椅移近温暖的壁炉。火光像春天的暖流一样抚慰着凯库勒的整个身心他感到无比的惬意和舒适。他仿佛又回到无忧无虑的童年躺在春光明媚的草地上尽情欣赏那些结构风格迥异的建筑物。他睡着了helliphellip突然他看到了个碳原子连成了一条链子变成一条怪蛇在白光中弯弯曲曲地游动忽而又跳起了奇形怪状的蛇舞。舞着猛然蛇头一抬跃人李比希教授的掌中变成了赫尔利茨伯爵夫人的蛇形宝石戒指helliphellip凯库勒猛然一惊睁开眼来梦中的情景依然历历在目:碳原子――链子――蛇――戒指凯库勒顿悟。碳链理论根本没有错!苯不过是一个首尾相接的环形链子。苯的分子是个环状的碳链构成的分子仍然是链状的!凯库勒从此把研究重心转向环状碳链的角度上来。年月凯库勒发表了《论芳香族化合物――苯的结构》论文一个崭新的有机化合物结构理论――环状碳链理论诞生了!苯分子结构发现之后对有机结构理论的研究就发展更快了。人们在它的启发下又进一步提出了平面网状、立体网状等多种有机物质的结构理论。分子结构的概念是有机化学中最重要的、最基本的概念。分子结构式在有机化合物的组成、结构和性质之间建立了关系。从此有机化学沿着先测定分子结构然后再用人工方法制取的方向迅猛向前发展。从凯库勒之后有机化学结构理论成为化学研究的主导方向。如果凯库勒能有机会再参加世界化学家会议的话等待他的绝对不是人们的冷淡和健忘。年月日凯库勒逝世于柏林终年岁。有机化学结构学说奠基人凯库勒碳原子四价学说和苯分子结构的发现使混乱的有机化学研究有了一个统一的方向而奠定有机化学结构学说基础的则是俄国化学家布特列洛夫。年也就是凯库勒环状碳链理论提出的同一年布特列洛夫在德国ldquo自然科学家和医生代表大会rdquo上作了题为《论物质化学结构》的报告。在这篇报告中布特列洛夫系统地提出了有机化学的结构理论基本上确立了近代有机结构理论。只可惜他晚年离开了自然唯物主义而陷人神学的泥潭。在有机化学理论发展的漫长过程中值得一提的还有德国的被人们称为无产阶级的化学家的卡尔・肖莱马。年月日卡尔・肖莱马出生在德国西南部达姆斯塔德城的一个手工业工人家庭。全家口人都靠着他父亲的木匠手艺来生活因此家庭非常贫困。年没有念完中学的肖莱马就不得不辍学到外乡去独立谋生。肖莱马在中学时代就对化学充满着浓厚的兴趣。他在海德堡一家药房当配药助手时尽管事情很繁杂他仍然尽量挤出一点时间到海德堡大学去旁听著名化学家本生的化学课。随着他对化学认识的加深一种强烈的化学研究欲望促使他放弃一切来学习化学。年肖莱马进人吉森大学化学系。虽然只学习了一个学期但他却充分地利用这短短的一段时间不仅学习分析化学实验课程还选修了化学史这为他后来从事化学研究打下了初步的基矗年秋肖菜马来到了英国在曼彻斯特欧文斯学院当化学教授罗斯科的ldquo私人助手rdquo两年后成为该校化学实验的正式助手。从此他开始独立进行科学研究工作。年轻的肖莱马首先将眼光投向一直吵闹的沸沸扬扬的有机化学研究。虽然此时有机化学界因为凯库勒碳原子四价的提出和环状碳链理论的建立而平静了许多但还是存在着一些问题如:碳原子的四个价是否统一?一些特殊的烷烃是否有两个并行的异构系列?当时的人们作如是说:碳原子的四个价是不同的烷烃有两个异构系列。但是地位低下的肖莱马却对这些权威人士的结论持怀疑态度。几年的研究经验给了他一种直觉――这些结论不太可靠!为了证明这种直觉的正确性他一头扎进了实验室。从事这项实验就得与脂肪烃打交道而这种化合物是异常危险的它具有很强的ldquo腐蚀性rdquo。为了便于直接地观察和研究肖莱马与别人不同他采用纯样品进行试验因此他的脸上常带伤痕。年肖莱马发表了题为《论〔二〕甲基与氢化乙基的同一性》的科学论文。用实验上的强有力论据证明乙烷、丙烷都没有异构现象只是从丁烷起产生异构物并证实碳原子四个化合价的同一性。这样肖莱马就彻底推翻了关于两种烷烃异构系列的碳价相异的全部现存理论为原子结合理论的定型化打开了一个突破口。恩格斯为此给予了高度评价说他是有机化学的奠基人之一。年肖莱马当选为英国皇家学会会员。肖莱马不仅是一位优秀的化学家还是一位优秀的共产主义者。早在年代初期他就和恩格斯相识结下了深厚的革命友谊又通过恩格斯与马克思相识并很快成为亲密朋友。肖莱马的家庭出身和社会经历使他深切感受到阶级压迫的苦难。他一辈子也忘不了一个德国资本家对他说过的话:ldquo马儿应当乖乖干活以便吃到燕麦。rdquo基于对资本主义制度的深刻认识肖莱马在马克思、恩格斯的帮助和影响下很快地成为了一名自觉的共产主义者并加入了德国工人阶级政党和共产国际组织。在革命斗争中他始终坚定地站在马克思、恩格斯一边受到了马克思、恩格斯的高度信任他的住址一度成为马克思、恩格斯的秘密通讯处。在有机化学研究工作中肖莱马自觉以马克思主义的辩证唯物论为指导思想取得了突出成就。不仅如此他在教学中还增设了ldquo化学哲学rdquo和ldquo化学史rdquo两门课向学生宣传马克思主义。可以说肖莱马是世纪末唯一在哲学上达到辩证唯物主义水平的先进学者。正当革命和科学事业都需要肖莱马继续作出贡献时无情的肺癌夺去了他的生命。年月日肖莱克因医治无效与世长辞终年岁。恩格斯怀着沉重的心情参加了肖莱马的葬礼并特意在德国社会民主党的中央机关报《前进报》上发表了悼念他的文章。肖莱马虽然对流行于有机化学界的ldquo类型论rdquo有所突破但还没有能从立体的角度考虑问题。年法国化学家比奥发现某些天然存在的有机化合物在液态或溶液的情况下有旋光性。这一发现成了建立有机立体化学的一大开端。年月范霍夫(荷兰化学家)发现了不对称碳原子存在的事实范霍夫的这一发现成功地解释了旋光异构。范霍夫年出生在荷兰一个著名的医生家庭中父亲满心希望他长大后能够继承自己的衣钵成为一名医学家但他后来却成为了一名化学家师承凯库勒学习化学后来又到法国武兹实验室学习。在武兹实验室他发现了甲烷正四面体的空间结构研究了具有不对称碳原子化合物的旋光异构。年获得博士学位的范霍夫回到了荷兰的鹿特丹。第二年范霍夫把他在凯库勒实验室和武兹实验室多方面的研究成果写了一篇名为《立体化学》(又译为《空间化学》)的著名论文。这篇论文引起化学家们极大的争论。支持者们说这篇论文是机智而精明的理论具有划时代的意义。反对者们则多方进行攻击。一个典型的代表是莱比锡著名化学家柯尔贝他说:ldquo范霍夫博士不对精确的化学作认真的研究而是幻想着乘上希腊神话的神马用他的《立体化学》宣布自己达到了科学的顶峰看到了原子在空间如何组成立体结构的人们要问这神马从哪里来的?这大概是范霍夫从他工作的兽医学院借来的。rdquo这位著名教授的尖刻攻击不仅没有扼制住立体化学理论的发展反而帮助了范霍夫宣传了他的学说使更多的人了解了立体化学也使范霍夫ldquo一朝醒来名声大噪rdquo。年范霍夫发表了著名专著《有机化学概念》这部书是有机化学奠基性的著作之一。范霍夫不仅是有机化学的奠基人还是物理化学的奠基人。范霍夫在学术上的贡献极多一生发表有重要学术价值的论文多篇出版专著部。年范霍夫荣获了诺贝尔化学奖他是历史上获得诺贝尔化学奖的第一位专家。至此有机化学的立体化学理论才基本完成。诺贝尔有机化学是在资本主义大工业生产中应社会的需要才产生和逐步发展起来的。日益丰富的有机化学知识为合成有机化合物创造了条件。在人工合成有机化合物中染料首先异军突起并迅速走向市场创造了极大的社会效益。过去人们使用的染料都是从有机植物中提取的。但在年英国皇家化学学院霍夫曼的学生柏琴却在实验中偶然发现利用无机物也可以人工合成染料便改变了这种局面。从此人们有目的地先分析天然染料的结构然后用无机物做原料相继合成了多种染料。德国是个有机化学研究异常活跃的国家染料的合成研究以野火燎原之势在德国迅速发展起来并很快把入工染料堆人了市场合成染料给德国的化学工业增添了异彩。在年到年期间德国家最大的化学公司共取得了项染料专利而英国只取得项德国人几乎垄断了全世界人造染料的生产。德国人发了大财!人工染料的合成缓解了大工业生产中的纺织业对染料的需要。而且由于成本低价格相对便宜很受欢迎。可以说人工合成染料的发现真正达到了丰富人民生活造福于人民的目的。但是事物的发展往往是出人意料的。ldquo有利必有弊rdquo这是中国的一句古话。当诺贝尔研制出近代炸药时他可能没有想到仅仅在他去世后的半个世纪就有数以千万计的人倒在他所研制的炸药的硝烟中helliphellip年月日一个瘦弱的婴儿在瑞典首都斯德哥尔摩诞生听他的啼哭看他的身体使人难以相信他就是后来的震撼了整个世界的炸药大王艾尔福雷德・诺贝尔。诺贝尔的父亲伊墨纽・诺贝尔是一个普通的机械师很早就在工厂做工虽然他没有受过高等教育可是他喜欢化学实验特别钟爱于制造炸药对建筑学也很有见解是个热心于科学的人。诺贝尔从小体弱多病但意志顽强从不甘心落后父亲对他非常赏识也很关心诺贝尔的兴趣爱好。一天年幼的诺贝尔看见他的父亲又在制造炸药便问道:ldquo爸爸炸药伤人是可怕的东西你为什么要制造它呢?rdquoldquo因为它还可以用来开矿筑路许多地方都需要它呀!rdquo父亲说。ldquo那我长大了也要做炸药。rdquo诺贝尔似懂非懂地点了点头说。ldquo我倒希望你成为一名出色的机械师。rdquo父亲抚摸着他的头说。年诺贝尔岁进了当地的一所正规小学学习但他只读了一年就被迫退学了。年春他的母亲带着他们兄弟几个离开了家乡来到了圣彼得堡与父亲一起生活。由于此地没有瑞典学校诺贝尔兄弟只能由家庭教师教授学业。这时他的父亲因创制了一种水雷受到了一个俄国将军的重视后来又从事机械发明境遇已经有了很大的改变。在父亲的鼓励下年岁稍大的诺贝尔就离开家庭去各地旅行访求名师。岁时他对科学、文学和哲学已经有了一定的修养。对年轻的诺贝尔来说学习上的最大障碍就是语言的障碍。为了学好外语他常常选一些外国名著译成瑞典文再转译成外文然后将译稿与原著对照来检查自己的掌握情况。依此方法他先后学会了俄文、英文、法文和德文。年他回到家里在父亲的工厂里工作渐渐在技术上显示出他的非凡才能。父亲有了这个得力的助手事业如日中天日渐兴旺。然而好景不长由于俄皇易人俄国政府废弃前约使父子俩的事业跌入深谷年父子俩不得不返回瑞典再谋生计。当时许多国家迫切要求发展采矿业加快采掘速度炸药不能适应这种需要成了一个急待解决的大问题。年近的父亲回国后重整旗鼓和三个儿子一起研究制造炸药。年父亲突然中风从此再未能康复。按照父亲的想法是要用硝化甘油制造出更好的炸药。硝化甘油是意大利人苏雷罗在年用硝酸和硫酸处理甘油得到的一种有机化合物是一种比其他火药威力大得多的猛烈炸药。但是这种炸药特别敏感容易爆炸制造、存放和运输都很危险人们不知道该怎么使用它。他的父亲在实验中和前人一样失败了而且不能再实验了。诺贝尔继续了父亲的实验和研究从此他就在死神的威胁下为人类向大自然索取动力。年的夏初诺贝尔做了一次十分重要的实验:在一个小玻璃管内盛硝化甘油塞紧管口然后把这个玻璃管放入一个稍大一点的金属管内里面装满黑色火药插入一只导火管后再把金属管塞紧。装好以后诺贝尔兄弟俩人一起来到水沟旁点燃导火管后把金属管扔入水沟。结果发生了剧烈的爆炸水花四溅地面震动显然比同等数量的黑色火药的爆炸要猛烈得多。这次成功的实际意义不在于实用而在于诺贝尔第一次发现了引爆硝化甘油的原理――黑色火药的爆炸可以引发分隔开的硝化甘油完全爆炸。年诺贝尔和他的弟弟一起在斯德哥尔摩海伦坡建立了一所实验室从事硝化甘油的制造和研究。在实验中他努力寻求硝化甘油爆炸的引爆物。经过无数次的试验这年的年底诺贝尔终于发明了使硝化甘油爆炸的有效方法。起初诺贝尔用黑色火药作引爆物后来他发明了雷管来引爆硝化甘油。年他取得了这项发明的专利权。但是在当时大批量生产硝化甘油仍然充满了风险而且在运输和贮存时经常发生事故。诺贝尔是个永不满足而又具有丰富想象力的人他继而发明了固体炸药后又以胶质炸药取代了它。诺贝尔发明炸药经不断地创新与改进在西欧各国的爆破工程中被广泛采用盛行起来。炸药的广泛使用给采矿和筑路带来了效益也给诺贝尔带来了巨大的财富。但他关注的并不是钱。在诺贝尔著名的遗嘱中他把财产中的大部分留作基金以基金的利息作为奖金每年颁发一次给予在物理、化学、生理和医学、文学、和平事业方面有贡献的人。这就是自年起颁发的举世闻名的诺贝尔奖金。物理化学的产生世纪西欧及北欧各国仍处于工业革命时期各工业部门以更高的速度向前发展地质部门为提供更多的矿物原料进行大规模勘探和广泛的地质科学研究在化学理论的领域正展开一场辩论helliphellip于是分析化学便肩负起了两个重要方面的任务一方面为生产的需要为地质科学的发展提供更多更可靠的分析方法另一方面要为各种新科学理论的建立、巩固、完善继续作出贡献。因此世纪以来分析化学得到了迅速的发展化学家们几乎分析了他们能找到的一切化学物质。通过分析进一步研究它们的组成和性质。早期的分析主要是组成分析。这一时期对组成的化学分析的特色主要是定量化从一般的定量发展到微量化并形成分析的系统方法。世纪早期系统定性分析日渐成熟。德国化学家罗塞比较明确地提出了系统定性分析方法这种方法经过深入研究后越来越完善被用于地质普查、冶金、考古、医药、食品等方面成分分析工作。定性分析逐步向定量分析转化逐步形成重量分析和容量分析方法。当时的定量的分析是把析出的沉淀烘干灼烧仔细称量获得的定量分析结果是很准确的。这种方法称为ldquo干法分析。rdquo在ldquo干法分析rdquo发展的同时ldquo湿法分析rdquo也发展起来了。ldquo湿法分析rdquo早期是滴定分析。以滴定法为主的容量分析在世纪年代以后达到了极盛时期。容量分析中的关键要素是指示剂在年灵敏的指示剂已有种之多。在无机化学、分析化学、有机化学发展的同时物理学和化学的边缘学科――物理化学也发展起来了。物理化学的形成是世纪下半叶的事情。这个时期的资本主义生产造成了比过去世世代代总共造成的还要大的生产力又以异乎寻常的精力致力于自然科学创造了无可比拟地超过以往各个时代的高度发达的技术。自然科学的各个学科包括物理化学正是在这个时期得到了迅速的发展。ldquo物理化学rdquo这个术语是世纪中叶首先为罗蒙诺索夫所使用的。但这一学科真正成功地发展起来有赖于荷兰的范霍夫、德国的奥斯特瓦尔德他们两人在年合办了《物理化学杂志》此后物理化学的概念被化学界所接受。物理化学这一学科的理论体系和各不同分支的建立与各国化学家坚持不懈的研究和实验分不开更与范霍夫、奥斯特瓦尔德、阿累尼乌斯三位伟大化学家的名字分不开。他们三人后来都获得了诺贝尔化学奖金被一些科学史家称为ldquo物理化学三剑客rdquo。化学热力学是以热力学定律为基础的还包括质量作用定律和化学平衡。质量作用定律的主要内容包括:①化学反应中质量的作用也就是反应ldquo力rdquo的作用这一作用与反应物的质量乘积成正比②如果相同质量的不同体积的物质起作用这时质量的作用与体积成反比。这一定律经范霍夫等人的研究达到定量化其现代形式可以表示如下:A+B=C+D①正反应速度V=K〔A〕・〔〕()正负反应速度V=K〔C〕・〔D〕()负在反应速度的研究基础上又提出了化学平衡的概念。法国科学家勒夏特列创立了比较完整的化学平衡学说提出了著名的勒夏特列平衡原理这一原理描述了化学体系中的各种因素对化学平衡状态的影响。美国化学家吉布斯又把化学平衡的研究由单相平衡推进到复相平衡提出著名的ldquo吉布斯相律rdquo。吉布斯的工作使质量作用定律、勒夏特列原理等经验定律纳入了和谐的理论体系之中。辉煌的数学世纪数学之王高斯年月日生于德国布伦什维克父亲是一位勤杂工没有受过正规教育母亲是一位石匠的女儿。高斯的舅舅是一位精明能干又懂得不少知识的商人经常给他讲故事并教他读书写字。高斯有一个出众的数学头脑很小就表现了杰出的数学才能。在他岁的时候有一次当工头的父亲正在算帐给工人发薪水这时小高斯怯生生地说:ldquo爸爸您算得不对应这样算。rdquo原来小高斯一直暗地里跟着父亲计算。ldquo真的吗?rdquo父亲惊异地复核了一次果然孩子说的是正确的。岁时高斯上了小学特别喜欢算术课在他三年级时又一次表现出了他非凡的数学才能。一天彪特耐尔老师照例来上算术课。ldquo今天我给大家出一道难题计算从到所有数字的总和看谁能做出来如果做好了就把答案送到讲台上来。rdquo彪特耐尔看不起这些农村的孩子不安心在乡村小学的教学工作。这一道题对于小学生来说确实是一道难题只见其他同学都在费劲地把数字一个接一个地相加着但没过多久。小高斯就把答案交到讲台上去了。答案是一点没错!高斯怎么算得如此迅速呢?原来他没有把个数字机械地累计相加而是发现了其中的规律就是距两端等远的两数之和都等于即==+=helliphellip+=。这样一共是个就推出从到的数字总和是:times=高斯的才华使彪特耐尔非常惊异同时感到内疚。他原来认为农村孩子笨而高斯比城里的孩子还要聪明从此他便安心于乡村教学努力教好这些孩子们。为了使高斯的求知欲能在自己的课堂之外得到更多地满足老师特地从汉堡买来各种数学书送给高斯。在这以后的几年里彪特耐尔悉心教导高斯和他一起讨论问题促使高斯加速进入数学王国。由于高斯在童年时代就表现了惊人的数学才能因而受到了布伦什维克公爵的重视他答应资助高斯接受高等教育。年高斯被送到卡罗琳学院深造。年高斯进入哥廷根大学。从此踏上了科学研究的道路在数学、物理学和天文学方面都做出了杰出的贡献。在数学方面高斯第一个用尺规作出了正十七边形解决了这个数学史上著名的难题。尺规作图是古希腊学者提出的数学问题。在高斯以前人们已经能用直尺和圆规作出正三边形、正四边形、正五边形、正六边形、正十边形和正十二边形。当他们试图作正七边形、正十一边形、正十七边形时遇到了很大的困难。于是他们认为这样的正多边形不可能用尺规作出。高斯把正十七边形作出来了是一个非常了不起的成就推翻了人们的错误认识。高斯还进一步证明了这种作图可能性的条件。在代数学方面高斯证明了代数基本定理即每个代数方程必具有一个复数形式的根。在数论中他岁时就发现并证明了二次互反律。他证明了算术基本定理――每个自然数都可以表示为素数乘积的形式而且这种表示是唯一的。高斯还对数学的许多分支像复变函数、微分几何、超几何级数、统计数学、椭圆函数论、分析等都有重大贡献。由于他对数学的许多贡献和许多新思想而受到了所有数学家的赞誉。一位数学家说:ldquo如果把世纪的数学家想像为一系列的高山峻岭那么最后一个使人肃然起敬的峰巅是高斯――那样一个广大的丰富的区域充满了生命的新元素。rdquo由于高斯的光辉成就他受到了同代及后代人的赞扬和尊重并称他为ldquo数学之王rdquo。高斯一生善于独立思考不断地学习和钻研。他对自己的论文都是深思熟虑并经过反复修改才拿去发表不成熟的论文决不发表。他的座右铭是:ldquo宁可少些但要好些。rdquo但是高斯的谨慎、求全、求好的品德一方面在某种程度上影响了他的聪明才智更好地发挥一方面由于他不愿意把不成熟或他自己认为不成熟的数学思想公诸于世而又影响了数学的更快发展。美国数学家贝尔曾说:在高斯死后人们才知道他早就预见了一些世纪的数学而且在年之前已经期待它们的出现。如果他能把所知道的一些东西泄漏很可能现代数学比日前还要先进半个世纪或更多的时间。高斯对千古之谜的第公设问题也进行了研究。早在年高斯岁时就有了非欧几何的思想萌芽岁时发现欧氏几何平行公设不能成立。高斯在进行大地测量学的研究中对球面内的几何学进行了研究。后来在研究前人经验的基础上用包括反证法在内的各种方法对第公设进行了试证。经过多年的探索高斯在年终于发现第公设根本不可证明。并由此发现在欧氏几何之外实际上还存在另外一种几何高斯先后把它称为:ldquo反欧几里德几何rdquo、ldquo星际几何rdquo、ldquo非欧几里德几何rdquo等这就是ldquo非欧几何rdquo。高斯的非欧几何思想十分卓越而且形成得很早多次发现了一些重要定理。由于欧氏几何根深蒂固同时早已闻名于欧洲数学界的高斯特别谨慎又受康德唯心主义学说的压力而害怕别人嘲笑他ldquo无知rdquo怕人们发出ldquo愚人的叫喊rdquo和攻击不敢发表自己的观点和研究成果并终止了对非欧几何的研究直至年月日逝世。这样一朵有可能在高斯那里开出的科学之花含苞萎缩了。另一路进军者在高斯发现非欧几何的同时匈牙利数学家亚诺什・波耶也几乎同时发现了非欧几何并勇敢地把它公诸于世。且说年的一天在维也纳工程学院读书的一个青年小伙子收到了一封家信父亲在信中说:ldquo你必须像痛恶淫荡的社交一样痛恶它。它能剥夺你的所有的闲暇你的健康你的休息以及一生的所有快乐。这个无底的黑暗或许可以吞吃掉一千个灯塔样的牛顿而在大地上将仍不会有光明。rdquo痛恶什么?竟如此严重!这是一封父亲亚诺什・法卡什写给儿子亚诺针・波耶的信严厉告诫儿子放弃对欧氏几何第公设的证明。法卡什之所以对第公设的证明深恶痛绝是由他亲身体验总结出来的。法卡什有一肚子的苦水。法卡什早年在数学上很有造就对第公设之谜也产生了浓厚的兴趣在年有幸去德国游学在哥廷根结识了数学之王高斯共同的志趣使两人很快成为关系密切的挚友从此不断地进行书信往来研讨学术问题。不过高斯和法卡什研究第公设有所不同。高斯认为第公设不可证明并发现了非欧几何。而法卡什始终认为第公设是可以证明的因此注定要失败。法卡什在第公设的研究中耗费了大半生时间始终没有在数学上取得重大成就只能在一个小城中学当一个普通的数学教师。法卡什回想自己的一生虽然耗费了大量的时间和精力却得不出任何结果断送了光辉的前程就连数学之王高斯在第公设的研究中也没有发表任何成果。前人的失败自己的教训使法卡什对这个数学之谜深恶痛绝。当得知儿子步人后尘时做父亲的怎能不苦心相劝呢?大家不禁要问波耶是怎样对第公设产生兴趣的呢?他听从父亲的劝告了吗?波耶于年出生在匈牙利的柯罗日瓦尔在父亲的影响下从小喜欢数学。波耶中学毕业后在父亲的指导下已掌握了高等数学的基础知识。这时法卡什想把儿子送到高斯手下深造未能实现。年波耶以优异成绩考入维也纳皇家工程学院但对数学仍然抱有特殊的偏好。就在这一年波耶开始试证第公设并征求父亲意见。法卡什知道后多次写信劝告:ldquo老天啊希望你放弃这个问题helliphelliprdquoldquo希望你不要再尝试了helliphellip我熟知一切方法都到尽头了并且我在这里埋没了人生的一切亮光一切快乐。rdquo波耶不听父亲的劝告没有被父亲的悲观言论所吓倒执意研究第公设。年波耶从维也纳工程学院毕业后因成绩优秀被留校进行特种军事工程研究一年后被征到军队服役成为一名勇敢的军官。从工程学院的学习到后来的军旅生活波耶一直把全部业余时间用于第公设的研究上。在研究过程中他广泛吸取前人的研究成果力图证明第公设。经过几年的苦心研究波耶终于证明第公设在欧氏几何理论中是一个独立的公设企图用欧氏几何的其他公设来证明第公设是不可能的。从而解决了这一数学难题。年波耶写成论文《空间的绝对几何学》阐述这一发现。他在写给父亲的信中说:ldquo我坚决地决定出版自己的关于平行线的著作只要情况一旦允许我把资料整理就绪。现在我还没有达到目的但是我已获得这样可注目的一些结果如果这些遭受摧残的话那真是太可惜啦。rdquo法卡什不相信岁的儿子会超过自己更不相信儿子能在平行线理论上有什么作为。波耶在证明第公设不可证明后由此引出一条相反的定理:过直线外一点可引无穷多条平行线。从这一定理出发波耶又推出了一系列新的定理从而形成了一个严密而完整的新的几何系统创立了非欧几何。当高斯发现非欧几何时由于害怕遭到传统势力的围攻而不敢发表把它锁在书柜里。但年轻的波耶勇敢地向传统观念挑战决心把自己的见解公布于众。年波耶在完成了他的非欧几何学后亲自回到柯罗日瓦尔向父亲详细介绍自己的研究过程和结果并请求帮助把自己的论文《一种包含绝对真实的空间科学》出版。法卡什已失去了探索和创新的勇气在传统观念的束缚下对波耶非凡的工作抱着不以为然的态度拒绝了儿子的要求。波耶对父亲感到失望便向维也纳工程学院的老师求援。年他把非欧几何学的德文抄本寄给艾克维尔数学教授。不幸的是这个抄本被遗失了。波耶毫无办法只好再去求父亲。在多次请求后法卡什才勉强同意把波耶的论文以附录的形式出版在他自己正在写的《试论数学定理》这一著作中。法卡什似乎看到波耶发现了什么新东西但无法评价。从小就崇拜高斯的波耶请父亲把自己的论文寄给高斯希望能得到这位数学权威的评价。年月法卡什写了一封信连同儿子的论文一起寄给了高斯。信件向哥廷根飞去也带走了波耶的心。他多么希望得到高斯的支持啊!波耶急切地盼望高斯的回信满怀信心地认为对数学无所不知的高斯一定能理解和赞赏自己的研究工作。年月高斯终于回信信了。高斯在信中说:ldquohelliphellip称赞他等于称赞我自己因为这研究的一切内容你的儿子所采用的方法和他所得到的一切结果几乎全部和我的一部分在至年前已开始的个人沉思相符合。helliphellip关于我自己的著作虽只有一小部分已经写好但我的目标本来是一生里不愿意发表的大多数人对于那里所讨论的问题都抱着不正确的态度。rdquo他又说:ldquo使我快乐地感到惊奇的是现在可以免去这劳力的耗费并且特别高兴的在我面前有这样惊异姿态的正是老友的儿子。rdquo从这封信的内容来看高斯肯定了波耶的研究成果但也不能过分称赞那样等于自夸之所以不愿意发表自己的成果是为了回避传统势力的围攻。波耶对高斯模棱两可的回信很失望同时为和高斯的想法相符合而感到欣慰更加坚信自己的理论是正确的期待着尽快得到科学界的承认。由于学术上的分歧法卡什只给很小的篇幅附印儿子的论文。经过一再压缩波耶的论文和他父亲的著作终于在年出版了。罗巴切夫斯基的非欧几何然而俄国数学家罗巴切大斯基的非欧几何论文已经在这之前发表了。就在波耶论文发表的这一年俄国数学家罗巴切夫斯基因为车祸几乎成了一个半残废第二年从军队退役回到老家。在这以后波耶一直过着穷困潦倒的生活。就是在这样艰难困苦的生活中他仍然从事非欧几何的研究。年波耶逝世。他的非欧几何没有得到世人的承认。就在波耶潜心研究第公设并发现非欧几何时比他大岁的俄国数学家罗巴切夫斯基也大体同时发现了非欧几何。罗巴切夫斯基于年出生在俄国的下诺夫哥罗德就是现在的高尔基市。他岁丧父由善良的母亲把他一手拉扯长大。由于家境贫寒生活都难以维持母亲样无法把儿子送去读书后来在政府的救济下罗巴切夫斯基才转为公费上学。年罗巴切夫斯基进入喀山大学学习。他更加发奋读书努力学习。他的思想活跃具有生动活泼的气质敢于主持正义见义勇为并且关心他人助人为乐。罗巴切夫斯基有坚强的意志惊人的毅力能勤奋地学习不断地探索又有良好的学习方法因此他的各门功课都是优秀特别是他的数学才能和独创精神赢得了全校师生的赞扬为他后来攀登数学高峰奠定了坚实的基矗年罗巴切夫斯基大学毕业因成绩突出而留在喀山大学任教。由于他在数学上的成就岁时就当了喀山大学的副教授岁晋升为教授。罗巴切夫斯基在年出任教授后也加入了试证第公设的行列通过几年的努力他失败了。但是在失败中罗巴切夫斯基对第公设产生了怀疑并进一步认识到第公设是不可证明的。在第公设不可证明的思想基础上罗巴切夫斯基开始探索一种新的几何学体系。年他在一份教学提纲中提出建立新几何体系的可能性并把它上交给校方。校长马格尼斯基认为罗马切夫斯基的设想是狂妄的彼得堡科学院认为他的学说是邪说。在困难和挫折面前罗巴切夫斯基没有像其他数学家那样失败后就放弃了对第公设的研究他的最大特点是对于大家难以解决的问题敢于提出新见解敢于碰硬敢于创新勇往直前。罗巴切夫斯基对新的几何学体系进行不断的理论探索。他提出一个与第公设相反的假设:过直线外一点至少可以作两条直线和已知道线不相交。这是一个与第公设相矛盾的假设按照这一假设应当推出与欧氏几何相矛盾的结果。但是并没有引出矛盾而是推出了一个新的几何传统逻辑严密。罗巴切夫斯基把这种抽象的新的几何系统最初称为ldquo抽象几何学rdquo。年月日罗巴切夫斯基在喀山大学的一学术会议上宣读了他的不朽论文――《几何原理的扼要简释及平行线定理的一个严格证明》。在这篇论文里罗巴切夫斯基提出了ldquo过直线外一点至少可以作两条直线和已知直线不相交rdquo的ldquo罗氏公设rdquo与欧氏几何中前四条公设相结合推出了逻辑上毫无矛盾的非欧几何或叫双曲几何。罗巴切夫斯基宣读论文的这一天后来被定为非欧几何学的诞生日。但在当时参加学术会议的委员们根本不相信罗巴切夫斯基的学说否定它的价值《喀山大学学报》也拒绝发表。罗巴切夫斯基认为:ldquo任何科学赖以开始的起初概念是由感觉获得的而由先天获得的是不应该完全相信的。rdquo他坚信自己的思想是正确的并不因为受到攻击和谩骂而退让相反为了维护真理而不屈不挠地坚持斗争继续发展自己的思想和学说。这时候喀山大学的政治形势发生了变化。年老沙皇亚历山大一世死后惯于献媚的

现代科技

    不断拓宽的化学领域

    勇闯有机化学领域

     18世纪的资产阶级革命,几乎席卷了整个欧洲,一些国家纷纷推翻了封建专制政权,建立了资产阶级统治的新秩序。

    大工业的发展,使钢铁、冶金、纺织等工业得到了迅速扩大。一些化学材料和制品供不应求,近代有机化学就是在这种社会需要的推动下产生和逐步发展起来的。

    有机化学的设立是以有机化合物的提纯、有机分析和有机合成;特别是有机合成为主要标志。

    有机化学的早期研究,只是从动植物有机体中提取和分离有机化合物,如蔗糖、樟脑、麦芽糖等。直到18世纪后半期,这种对有机化合物的分离和提纯工作才得到较快发展。

    有机化学之所以能产生和发展,这是和德国化学家维勒的工作分不开的。

    维勒是瑞典化学大师贝采利乌斯的得意门生之一。他早年在德国求学,获博士学位之后,去瑞典留学,跟着这位化学大师继续深造。

     1825年回到德国,一方面从事教学工作,一方面继续进行化学研究。1827年,他从自己制得的纯净的三氯化铝,又还原出金属铝,这一研究成果,使他在化学界名声大振。

     1828年,他在进行氰化物与铵盐溶液相互作用的试验中,意外地发现了一种白色沉淀物,按照他的推测,这种沉淀物有可能是氯化氰酸铵。物镁。

    后经过反复研究,才否定了自己的判断,认为这种白色沉淀物不是氰酸铰的白色结晶体。

    那么,这种沉淀物究竟是什么呢?

    维勒穷追不舍,继续研究。维勒通过一系列的实验,证明这种白色沉淀物就是尿素。

    维勒从无机物人工合成有机物的这一意外发现,具有历史意义,它不啻一枚炸弹,引起了整个化学界的轰动。

    在19世纪以前,化学界流行一种“生命力”的说法。

    生命力论者认为:动植物有机体具有一种生命力,依靠这种生命力,才能制造有机物质。因此,有机物质只能在动植物有机体内产生:在生产和实验室里,人们只能合成无机物质,不能合成有机物质,特别是不能从无机物质合成有机物质。

    这种把有机物质神秘化的“生命力”论,人为地在有机化合物和无机化合物之间造成了一条不可逾越的鸿沟,严重地阻碍了有机化学的发展。

    维勒从无机原料合成了有机尿素,在无机物和有机物之间架设了桥梁,使生命力论受到了致命的打击。

    有机化学至此开始宣布了正式产生,并逐步得到了迅速发展,或为一门独立学科。

    有机化学的兴起,人们希望用无机物来制造各种有机物。

    但是,有机化学遵循什么规律呢?

     1835年,维勒在给他的老师信中写道:“有机化学当前足以使人发狂。

    它给人的印象就好像是一片充满了最神奇事物的原始热带森林;它是一片狰狞的、无边无际的、使人没法逃得出来的丛莽,也使人非常害怕走进去。”

    维勒终于在“原始森林”面前退缩了,他放弃了有机化学的研究。

    维勒把有机化学描绘得如此富有魁力而又充满了恐怖,确实道出了有机化学刚从其他学说分离出时的复杂与艰难。

    但这并没有使所有的人望而却步,德国化学家李比希和他的学生就勇敢地闯进这片“原始森林”,为有机化学的发展,开辟了一条崭新的道路。

     1803年5月12日李比希出生在德国一个经营化学品和颜料的商人家庭。

    他的父亲是一家药房主人,经常为配制某种特别复杂的、医疗用的浸膏,或蒸馏某种液

体,调制各种药品做一些化学、试验。

    李比希在药房长大,父亲那种勤于动手,认真研究和探索的精神,给了李比希很大的影响。而对药物的调制和试验,使李比希从少年时代就开始对神秘的化学现象产生了浓厚的兴趣。

    李比希家里的人口较多,父亲惨淡经营,也仅够维持一家人日常生活的开支,日子过得非常拮据。

    李比希上小学时,听说集市上有个卖灵丹妙药的“化学家”,会做炸药。

    这时,他灵机一动,就跑去向那位“化学家”请教,不仅学会制作炸药,还学会了制造雷管,甚至还依法设计制造了一种压雷管用的专门仪器。

    街道上的孩子们知道后,非常新奇,纷纷跑来观看。李比希就把自己制作的炸药,做成一个个小炸弹,卖给孩子们,用这笔买卖的收人,来帮助父亲养家糊口。

    后来,李比希又背着老师,将土炸药带入教室,下课时,就和几个同学在院内设置几个靶场,进行演习试验。

    一次上课时,老师正专心地推算一条定则,忽然,教室里发生了可怕的爆炸,硝烟顿时弥漫了整个教室,课堂秩序大乱,尖叫声,哭喊声响成一片。

    老师又惊又气,像一头被激怒的公牛般地冲进了校长办公室。

    李比希被校长赶出了小学校门。

    失学后李比希并没因此停止他对化学的研究和试验。回家后,他成了父亲的得力助手,甚至有时能够替代父亲做一些比较复杂的试验,调制一些成分复杂的药物。

    到他15岁进药房工作时,他就选定以化学研究为自己的终身事业。

    他所工作的这家药房叫葛平海姆药房。由于他勤奋能干,药房主人非常赏识他,常常允许他独立地干一些活计。

    李比希总是以最快的速度完成自己的工作,然后就利用空闲时间开始钻研化学。

    有一次,李比希对某种化学药品进行不同方式组配时,得到一种物质,它具有酸的种种特点,李比希感到异常兴奋。

    几天后,他又制出了更多的这种新物质,并把它贮存在空炮弹壳里。

    正忙于实验的李比希,还不知道危险就在眼前。

    事实上,他制出的这种新物质,含有可爆炸性质的银盐和汞盐,特别是在干燥状态下,即使轻微一碰也会发生猛烈爆炸。

    不幸的事终于发生了。一天晚上,他在研磨物料时,研、滚落下来,正撞在空弹壳上,一声巨响,石破天惊……李比希还没明白怎么回事,老板就把他解雇了。

    父亲看他如此痴迷化学研究,就把他送人波恩大学,专门学习化学,后来,又随该校的化学教授迁到埃尔兰根。

    当时,德国的大学对化学很不重视,师资力量非常薄弱,教学设施也十分简陋,甚至连化学试验室也没有。

    李比希回忆这一段学习生活时说:讲课富有华丽词汇,缺少实际知识和真正的研究。

    这浪费了李比希两年宝贵的时光。

     1822年,他来到了法国的多科工艺学院,就学于法国著名化学家盖吕萨克。

    在这里,他才感到自己接触到了真正的化学。他完全被迷住了。他把以前自己发现的那种差点使他丧命的新物质—雷酸作为自己的重点研究对象,开始踏入化学前沿。

    李比希研究了雷酸的化学式,使他对这种新物质有了全面的认识和了解。在巴黎的学习,也使他获得了丰富的经验和化学知识。

    在朋友的建议下,学有所成的李比希决心当一名化学教师,立志从根本上改变德国化学落后的状况。


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