十分鐘化學史(一) 《拉瓦錫之前的那些事兒》

十分鐘系列： http://ccc.nqu.edu.tw/wd.html#ccc/slide.wd

Transcript

1. 十分鐘化學史 ( 一 ) 《拉瓦錫之前的那些事兒》 陳鍾誠 2016 年 11 月 15 日 程式人《十分鐘系列》 程式人《十分鐘系列》 本文衍生自維基百科
2. 還記得國中的時候 •我的理化成績還可以！
3. 物理的力學我可以接受 • 但是化學對我來說總是怪怪的！
4. 哪裡怪？
5. 從週期表開始
6. 直到原子模型的那些理論 •我都覺得很怪！
7. 老師講課的時候 •好像這些都是理所當然
8. 理所當然到 •我如果問這個問題的話，可 能會被當作白癡！
9. 所以那時候的我 •沒有問甚麼 就只是記下來！
10. 記久了 •雖然會算題目 但是心裡卻很虛 ...
11. 直到最近 •我開始看科學史的書 ...
12. 心裡才開始慢慢踏實下來
13. 我知道 •這個問題很難、非常難 ...
14. 有多難呢？
15. 如果真的要形容的話
16. 我會說 • 超過三十座諾貝爾獎的難度 • 未來或許會超過一百座諾貝爾 獎 ...
17. 對於化學這門學問
18. 只不過是一堆原子的排列 •看起還好像不那麼難 ...
19. 但是如果你知道 •《拉瓦錫》之前的化學世界
20. 那麼就會知道 • 化學能進化到現在這個情況， 其實是非常困難的事情 ...
21. 舉例而言 • 物理學在牛頓時代，理論就已經 非常漂亮，而且很多事情都可以 預測了 ...
22. 但是花牛頓最多時間的 •並不是物理 •而是化學！
23. 問題是 • 沒聽過牛頓在化學上的貢獻阿 ...
24. 是的 •因為牛頓在化學上， 沒有太多貢獻 ...
25. 但是牛頓 • 花在燒瓶試管上的時間，可能比 物理多很多倍 ...
26. 而且晚年時 •還因為《汞中毒》產生一些 怪異行徑 ...
27. 這是因為 • 牛頓一輩子都在進行煉金術 ...
28. 而那些煉丹與煉金的人 • 很多都因《汞中毒》而生病或死 亡 ...
29. 1970 年代 • 有人將牛頓的毛髮拿去進行分析，發 現水銀含量比正常值超出 50 多倍
30. 這很可能就是因為 • 牛頓進行煉金術所導致的結果 …
31. 水銀 •也就是汞 害死了非常多人！
32. 而且 •幾乎不分東方或西方 ...
33. 而這一切 •都和早期的化學家有關 ...
34. 現在、就讓我們看看 •早期的化學史吧！
35. 話說很久很久以前 • 不論是西洋還是中國，都有人喜 歡玩火 …
36. 用火來煮飯、烤肉 •還有燒東西 …
37. 問題是 •沒有鍋子可以裝 ...
38. 所以你應該知道 • 原住民為何會用石板烤肉了吧！
39. 要裝水裝飯呢？ •就用竹筒吧！ https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%AB%B9%E7%AD%92%E9%A5%AD
40. 烤著烤著 • 有人發現某些土在火上，會愈烤愈硬。
41. 於是出現了陶器 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%99%B6%E5%99%A8#/media/File:JomonPottery.JPG
42. 在中國 • 陶器後來發展為更細緻的瓷器 • 而且世界聞名！ • 所以中國才會被稱為 China ，也 就是瓷器的意思。
43. 中國瓷器產業的發達 • 當然是件好事！ • 但是每件好事背後都會伴隨著壞 事 ...
44. 那件壞事就是 •中國的玻璃工業，因此而不 怎麼發達 ...
45. 而在西洋的歷史上 • 公元前 1370 年的埃及，在 Tell el- Amarna 就留下了一整座的玻璃工廠遺跡 • 亞述、印度、中國也都有琉璃的製造遺 跡！
46. 對於化學的發展而言 •玻璃會是比瓷器更好的工具
47. 為甚麼呢？ • 因為看得到裡面阿！
48. 所以實驗室裡有很多玻璃容器 • 就是這個道理 ...
49. 在中國和西洋 •都有一些早期的化學家
50. 只是那時我們不稱他們為化學家
51. 古代中國的化學家長這樣
52. 古代西洋的化學家長這樣
53. 中國的化學家愛錢
54. 西洋的化學家更愛錢
55. 愛錢、是人的天性
56. 問題是、誰會出錢 •讓化學家們做研究呢？
57. 有的
58. 在中國 •皇帝大官們，都很喜歡出錢 養這些化學家 ...
59. 像那個很厲害的秦始皇 • 追求長生不老藥，是我們都知道 的事情！
60. 但是你知道 •中國有多少皇帝大臣死於 《汞中毒》嗎？
61. 我沒統計過 •但數量肯定非常驚人！
62. 因為他們會煉丹
63. 而這些丹藥，很多都以汞為主
64. 於是死了一個又一個
65. 光是在唐朝 • 《唐太宗》就因為食丹藥而暴卒 • 接著《憲宗、穆宗、武宗、英宗》也 因丹毒掛點 ...
66. 大文豪韓愈因為目睹 • 工部尚書《歸登》因為《服水銀得 病，唾血數十年以斃》 • 大將軍李道古《食柳泌丹藥，五十 死海上》
67. 於是韓愈 •寫文章責怪這些人為丹砂， 水銀所惑，臨死乃悔！
68. 問題是 • 韓愈自己後來也因為服丹藥而死！
69. 白居易於是在《思舊》這首詩裡說 • 退之服硫磺，一病訖不痊。 微之煉秋石，未老身溘然。 杜子得丹訣，終日斷腥膻。 崔君誇藥力，經冬不衣綿。 或疾或暴夭，悉不過中年。 惟余不服食，老命反延遲。 http://books.sina.com/bg/funny/allembracing/20131208/182448457.html
70. 有些人知道丹藥有問題 • 但最後卻還是吃下去了！ https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%96%E4%B8%B9%E6%9C%AF
71. 為何中國的化學家們 • 都喜歡用有毒的汞呢？
72. 喔！ •那是因為《汞》有仙氣！
73. 可以變來變去 • 是唯一的液體金屬，而且很漂亮！ 氧化汞 氯化汞
74. 雖然死了很多人 •但是這些中國化學家也不是 沒有貢獻的！
75. 像是葛洪在醫學上的貢獻
76. 在中國 • 煉丹術士之所以非常盛行 ...
77. 因為 • 人總是會生病 一旦生病，就會相信各種偏方！
78. 而且 • 佛教與道教合體的宗教信仰 • 讓人們相信道士們擁有神秘 的能力 ...
79. 至於在西洋 • 雖人比較少人拿《汞》來吃 ... • 但煉金術士還是非常迷戀汞 ...
80. 所以 •牛頓才會因為汞中毒而導致 晚年的詭異行為 ...
81. 很多人都知道 •牛頓非常愛錢 ...
82. 學術聲望非常高 • 但是講課卻沒有很多人聽
83. 更精確地說 •應該是根本沒有人聽 ...
84. 1670 年 • 牛頓在劍橋大學三一學院擔任盧 卡斯講座教授 • 上完第一次的光學課程後
85. 第二次去上課時 • 沒有任何一位學生來聽 • 沒有任何一位學生來聽 • 沒有任何一位學生來聽 • ... https://www.facebook.com/ccckmit/posts/10154570910396893
86. 不但如此 •在後來的整整十七年， 幾乎都沒有學生來聽課。
87. 於是牛頓整整十七年 • 面對著空蕩蕩的教室講課，讓回 音在四壁迴盪。 • 然後、超快速地講完後，繼續回 去搞實驗和煉金術 ...
88. 十七年後 •他索性不再假裝教書， 只坐領薪水 ....
89. 後來 • 牛頓當了英國的造幣局長 • 好不容易終於賺到了不少錢 ...
90. 那時 • 專營英國與南美洲等地貿易的南海公司 • 向國會推出以南海股票換取國債的計劃
91. 於是、南海公司的股價 • 由原本 1720 年年初約 120 英鎊 • 急升至同年 7 月的 1,000 鎊以上。
92. 牛頓心想 • 我擔任造幣局長，消息這麼靈通 …
93. 於是牛頓把畢生積蓄 • 通通拿去買了《南海公司》的股票 ...
94. 1720 年九月 • 南海公司股票跌回 190 英鎊 • 牛頓畢生積蓄縮水剩不到五分之 一 ....
95. 南海公司的事件 • 導致英國托利黨一蹶不振 • 輝格黨取代托利黨成為主要政黨
96. 不好意思 •扯得太遠了！
97. 還是讓我們把焦點拉回 •化學史上面好了 ...
98. 在拉瓦錫之前 • 化學基本上和煉金術時代沒兩樣 ...
99. 關於這點 • 只要看那時的《化學名稱》就知道 了 ... • 像是：煤灰、石土、油土、汞土 ...
100. 那時盛行的貝歇爾理論認為 • 一切可以燃燒的物體含有硫質的、油性的「油 土」，在燃燒過程中，它在與其他「土」結合時 逃了出來；也就是說，燃燒是一種分解作用，物 質燃燒後，留下的灰燼是成分更簡單的物質。
101. 後來在 1703 年 • 德國哈雷大學的醫學與化學教授格奧爾格 · 恩斯特 · 斯塔爾把貝歇爾的「油土」重新 命名為「燃素」 • 並把這個理論發展成更廣泛的理論體系， 用以說明氧化、呼吸、燃燒、分解等很多 化學現象。
102. 燃素說的理論是 • 金屬是灰碴與燃素的化合物 • 加熱釋放了燃素而剩下灰碴。 • 當這些物體燃燒時，燃素便釋出，或則進入大氣 中，或則進入一個可以與它化合的物質中如灰 碴，從而形成金屬。
103. 雖然波義耳在 1661 年 • 就在《懷疑派的化學家》中寫道： • 「我說的元素 ... 是指某種原始的、簡單的、一 點也沒有摻雜的物體。元素不能用任何其他物體 造成，也不能彼此相互造成。元素是直接合成所 謂完全混合物的成份，也是完全混合物最終分解 成的要素。」
104. 似乎已經有科學想法了 • 但卻沒有客觀的實驗支持化學的 進一步發展 ...
105. 而拉瓦錫的貢獻 • 則是透過《系統性的實驗》 • 與系統性的命名方式將《化學》逐 漸轉變成一門科學
106. 後續有機會 • 我們將會繼續撰寫化學史的續集 … • 介紹拉瓦錫之後的化學發展 ...
107. 這就是我們今天的 •十分鐘系列！
108. 我們下回見！
109. Bye Bye!