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2016年3月27日 星期日

歷史功與過,先搶先贏?先講先贏?(上)

  最近月底真的走一個炸裂路線,感覺富姦之路指日可待,這種時候就是要開始嗑老本了,所以今天這回我決定將我科學史文本的內容拿來做討論,讓大家看看科學家們到底是怎麼個回事。
  

  今天要說的是“歷史功與過,先搶先贏?先講先贏?”


  這個故事的時代背景是在18世紀末期歐洲,故事主軸則是在法國科學家拉瓦節身上,簡單交代一下當時科學界的狀態,在經過文藝復興和科學革命的作用下,原本名為自然哲學的科學,在前人的奠基下(如牛頓、笛卡兒、伽利略、波以耳......許多大家耳熟能詳的科學家),得以開始快速發展,尤其以英國最為蓬勃,大師級科學家各種出現(在工業革命後英國順勢躋身強國之列,豐饒的環境確實也加速了科學發展),反觀隔了一片英吉利海峽的歐洲大陸,卻不像他們對面的老大哥英國,那樣的快活,而拉瓦節的出現確實讓沉寂了將近一百年的法國,繼17世紀的笛卡兒後終於有了足以拿來說嘴的人物
,可惜拉瓦節最後死於法國大革命,年僅五十歲。


  拉瓦節我們現在稱他為現代化學之父,他提出質量守恆定律、提出燃燒學說(氧化還原)否定當時主流的燃素說,重新統整了所有化學物質的名詞,並將命名與物質的組成進行連結,並且將氧氣命名為oxygen(酸的生成者),以及命氫氣為hydrogen(水的生成者),拉瓦節的貢獻直至今日都能看見,但是在這些豐功偉業中,究竟有什不可告人的秘密呢(誤)?讓我們看下去。


  故事要說到1774年,英國科學家普利斯特利發表了一項報告,一項有關脫燃素氣體的報告,燃素是什麼?他是當時最被學界看好的新理論“燃素說”,燃素說認為有一種元素叫做燃素,存在於物質之中,燃燒後釋放這種元素,所以多數物質在燃燒後質量都會減輕,似乎聽起來還算合理,但卻無法解釋金屬燃燒後變重的這個現象,為此還有人為燃素出“燃素具有負質量”的詭辯,而且大部分的科學家還真的相信了(怎麼樣,科學家也沒有比較聰明吧),這樣的學說在學界流行了近百年,卻沒有人可以真正反駁此學說。


普利斯特利發現這個氣體的方式是這樣的

首先在空氣中加熱水銀

→水銀外層出現紅色金屬灰(就是氧化汞)

→接著用高熱照射(聽說是用放大鏡)紅色金屬灰

 →灰色金屬從紅色金屬灰中流出(氧化汞加熱變回汞+氧氣)

 →收集過程中出現的氣體(得到氧氣)

這個實驗其實在普利斯特利發布前兩年就有科學家做過了,但是當時並沒有對該氣體作探討,而普利斯特利對該氣體的描述如下

「蠟燭在這種氣體中燃燒起來特別劇烈,為了證實這種氣體品質優良(當時人對氣體組成了解並不完整),我將老鼠放到該氣體中,如果是一般空氣同樣的量大概只能維持老鼠15分鐘的壽命,但是在該氣體中老鼠竟然活了一小時。」


   普利斯特利還記錄到,他吸了這種氣體後變得更加興奮,甚至認為這個氣體在富人之間會流行起來(不管他吸的是什麼,都給我來一點) ,這項發現普利斯特利馬上將之融入他深信不疑的燃素說裡頭,他認為這種氣體會讓物質內的燃素釋放得更快(讓物體更容易燃燒),所以就將其命名為「脫燃素氣體」(脫去物質燃素的氣體),其實就這樣看下來這種推論好像也有幾分道理在,可惜的是,燃素說理論並不正確,所以這樣的推論自然也無法有強力的實驗證明(金屬燃燒後變重的問題一樣無法解決),但就在這時拉瓦節出現了。


  由於普利斯特利認為科學必須有開放性(也就是大家應該要互相分享發現),所以將這項發現告訴了當時法國最偉大的科學家,拉瓦節,而拉瓦節立刻就意識到這項發現之重要性,但普利斯特利怎麼樣也沒想到,他的發現竟然成為拉瓦節氧化還原學說擊敗燃素說的最後一塊拼圖



  而拉瓦節究竟是如何將「脫燃素氣體」變成「氧氣」的呢?那倒底是「脫燃素氣體」正確,還是「氧氣」合理呢?雖然現在的我們可以知道「氧氣」才是正確的,但在這個過程中普利斯特利和拉瓦節之間的愛恨糾葛到底會怎麼發展?就讓我們看下去




這回我把下集的部分內容回放到上集中,避免內容過於集中其中一集(不過下集還時長到一個炸XDDD),之後在寫這類會分段的文章時我會在注意整體內容的分配,這次讓大家上下集內容感覺到這麼失衡真是抱歉(鞠躬



那麼我們下回見

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