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发信人: foxpp (贪玩又自由的风筝), 信区: other
标  题: 牛顿时代(6)
发信站: 听涛站 (2002年03月21日19:27:12 星期四), 站内信件

    化学
    前章所叙述的化学与医学的结合，直到十七世纪之末仍然统治着这两种学科。医药
化学家逐渐把化学从依附于炼金术的不名誉的状态中解放出来，纳入职业研究的范围中
去。已知的元素和化学反应的数目大大增加，从而奠定了提高化学理论的基础。
    我们讲过波义耳怎样在他的《怀疑的化学家》一书中，反驳“火的理论”的残余—
—一方面是亚里斯多德的四元素，另一方面是当时流行的化学理论，主张盐、硫、汞是
三个主要原质。他的《怀疑的化学家》一书是化学走向现代观点的转捩点。
    牛顿在他的房间后面，剑桥大学大门口与三一学院礼拜堂之间的花园里，设立了一
个实验室。他无疑是在这里进行他的光学和其他物理学学术的实验的，但他也研究了化
学。他的族人和助手汉弗莱·牛顿（Humphrey Newton）说：
    他很少在两三点钟以前睡觉，有时一直到五六点钟才睡觉……特别是在春天或落叶
时节，他常常六个星期一直留在实验室里，不分昼夜，炉火总是不熄，他通夜不睡，守
过一夜，我继续守第二夜，一直等到他完成了他的化学实验才罢休。
    牛顿的化学兴趣似乎主要在于金属，在于化学亲合力的原因和物质的结构。在他的
《光学》第31问题里，有这样一节：
    物体的小质点是不是有某种能力、效能或力量，使这些小质点可以起超距作用，不
但作用于光而今光发生反射、折射与弯曲，而且互相作用，造成很大一部份的自然现象
呢？物体因重力、磁和电的吸引而互相作用已是熟知的事情；这些例子表现了自然之理，
因而在这些吸引力之外也许还有别的吸引力，因为自然是极有常规而不会自相矛盾的。
至于这些吸引力如何形成，我不在这里讨论。我所说的吸引力也许是靠了冲动或我所不
知的方法形成的。我用的吸引力一词，只是一般地指使物体互相接近的力量，不管它的
原因是什么。因为我们在探讨吸引力形成的原因风前，必须先从自然现象了解哪些物体
互相吸引，和吸引的性质与定律是怎样的。重力、磁和电的吸引，达到相当远的地方，
因而常人的眼中也能看见。可能还有作用于极短距离的吸引力，直到现今还没有被人观
察到，电的吸引力也许在没有被摩擦所激起的时候也可从达到那样的短距离。
    酒石酸盐在空气中潮解，不是由于它对于空气中的水蒸汽的质点有吸引的倾向吗？
为什么普通的食盐、硝石或硫酸盐不潮解，岂不是因为它们没有那种吸引力吗？……纯
硫酸能从空气中吸收很多的水，到饱和之后才不再吸收以后要在蒸馏中把水蒸发出去也
很困难，这不是因为水的质点与硫酸的质点有同样的引力吗？硫酸与水依次倾入一个容
器，而混合起来的时候变得很热，这不是说明溶液里各部中有极大的运动吗？而这个运
动不是表明这两种液体在混和时，有激烈的结合，因而以加速运动互相冲击吗？
    牛顿在炼金术和化学上所花费的时间，比花在使他成名的物理学上的，可能还要多
些。他没有写一本有关他的化学工作的书，除了在《光学》一书里所提的问题之外，只
能在他的遗稿上找着一点记录。这些文件表明他对于合金特别感兴趣。例如，牛顿说熔
点最低的铅、锡、铋合金，其成分的比例为5：7：12。他的这些笔记里节录了许多炼金
术的著作，还有关于火焰、蒸馏、由矿石中提取金属，以及许多物质和它们的反应的化
学实验的记载。这些手稿经人整理，并附上年表，而在1888年发表，但其节要过于简短，
似乎有重加整理的必要。牛顿在化学上，虽然不象在物理学上那样有特出的发现，但他
对于化学的见解远远超过当时的化学家。例如，他对火焰的意义就有深刻的认识。他认
为火焰与蒸汽不同，就如赤热的物体与非赤热的物体一样。这种看法比亚里斯多德关于
火是四元素之一的说法，与当时化学家用盐、汞、硫三原质来解释物质的见解，远远更
接近于现代的思想。
    牛顿关于物质结构的见解已见上述。他承认了原子说，使它得到正统的地位，虽然
那时原子论还不能达到精确与定量的形式，如以后道尔顿所完成的那样。伏尔泰在他的
《哲学词典》中有这样一段话：
    物质的充实性今天已认为是虚幻了……空虚，已经被承认了；最坚硬的物体都被看
做象筛一样多孔，事实上确是这样。不可分割与不可改变的原子被接受了。不同的元素
和不同的种类的存在物的永久性都应归功于这种原理。
  
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