波义耳的科学故事

科学家的科学创意小故事~

科学家牛顿的故事——手工小天才牛顿

新发现！4个科学家发现的神秘事物

1657年他在罗伯特·胡克的辅助下对奥托·格里克发明的气泵进行改进。1659年制成了“波义耳机器”和“风力发动机”。接下来他用这一装置对气体性质进行了研究，并于1660年发表对这一设备的研究成果。

这一论文遭到一些人反对，为了反驳异议，波义耳阐明了在温度一定的条件下气体的压强与体积成反比的这一性质，法国物理学家马略特得到了同样的结果，但是一直到1667年才发表。于是在英语国家，这一定律被称为波义耳定律，而在欧洲大陆则被称为马略特定律。

1661年波义耳发表了《怀疑派的化学家》，在这部著作中波义耳批判了一直存在的四元素说，认为在科学研究中不应该将组成物质的物质都称为元素，而应该采取类似海尔蒙特的观点，认为不能互相转变和不能还原成更简单的东西为元素。

他说：“我说的元素...是指某种原始的、简单的、一点也没有掺杂的物体。元素不能用任何其他物体造成，也不能彼此相互造成。元素是直接合成所谓完全混合物的成分，也是完全混合物最终分解成的要素。”

而元素的微粒的不同聚合体导致了性质的不同。由于波意耳在实验与理论两方面都对化学发展有重要贡献，他的工作为近代化学奠定了初步基础，故被认为是近代化学的奠基人。

晚年生活

1689年之后波义耳本来就不是很好的健康继续恶化，他退出了一切社会活动，结束了与皇家学会的关系，公开对不能接待来访者进行道歉。在这种闲居中，他打算整理思想和文章，并希望从事一些秘密的传给后人的化学研究。

1691年12月30日，他姐姐去世后仅仅一周，波义耳去世。葬于圣马丁教堂墓地，按照他的遗嘱，他捐赠他写的关于上帝存在讨论的演讲稿，以供后来学者进行讨论。

罗伯特·波义耳（Robert Boyle，1627—1691），英国化学家。波义耳在1661年发表的著作《怀疑派化学家The Skeptical Chemist》，对化学发展产生了重大影响。化学史家都把1661年确定为近代化学的开始年代。

波义耳都做了哪些很牛，甚至比牛顿还牛的牛事？我们不妨来扼要历数一下。先说大家耳能详熟的波义耳定律，上篇写到胡克作为助手，帮助波义耳有效完成了波义耳定律实验。波义耳定律是第一个描述气体运动的数量公式，为气体量化研究和化学分析奠定了基础。

波义耳还率先提出了化学元素的概念。同时，他首先提出了微粒说，牛顿是后来在他基础上发展了该学说。

影响至今的物件上，波义耳研制成功石蕊试纸，至今广泛用来测试溶液酸碱性。而记载着现代人类文明的钢笔墨水，也是波义耳发明的。波义耳还在化学实验中发现硝酸银白色沉淀物，遇空气会变黑色，这是后来照像技术的基础。此外，波义耳首先将化学分析方法用于临床医学。证明了血液中含有氯化钠和铁。

波义耳还干了一件超越牛顿的牛事，那就是对英国皇家学会的贡献无可替代。波义耳是英国皇家学会[见标注]倡议者，也是三个主发起人之一。英国皇家学会是人类迄今为止历史最悠久、从未间断的唯一科学学会。

另外一处超越牛顿的，在于波义耳还是预言家！他对未来的24项愿望清单，部分已经实现了。比如：延长寿命（当时人均寿命只有40岁）、植牙、整容、器官移植等，甚至包括卫星导航、转基因农作物和咖啡店等。

　波义耳生活在英国资产阶级革命时期，也是近代科学开始出现的时代，这是一个巨人辈出的时代。波义耳在1627年1月25日生于爱尔兰的利兹莫城。就在他诞生的前一年，提出“知识就是力量”著名论断的近代科学思想家弗朗西斯·培根刚去世。伟大的物理学家牛顿比波义耳小16岁。近代科学伟人，意大利的伽利略、德国的开普勒、法国的笛卡尔都生活在这一时期。 　　 波义耳出生在一个贵族家庭，家境优裕为他的学习和日后的科学研究提供了较好的物质条件。童年时，他并不显得特别聪明，他很安静，说话还有点口吃。没有哪样游戏能使他入迷，但是比起他的兄长们，他却是最好学的，酷爱读书，常常书不离手。8岁时，父亲将他送到伦敦郊区的伊顿公学，在这所专为贵族子弟办的寄宿学校里，他学习了3年。随后他和哥哥法兰克一起在家庭教师陪同下来到当时欧洲的教育中心之一的日内瓦过了2年。在这里他学习了法语、实用数学和艺术等课程，更重要的是，瑞士是宗教改革运动中出现的新教的根据地，反映资产阶级思想的新教教义熏陶了他。此后波义耳在实际行动中虽然未参与任何一派，但是他在思想上一直是倾向于革命的。

大公爵的孩子
时光回到西元一六二七年，战争的味道弥漫伦敦城，独裁的英王查理一世，与英国议会交恶，双方备战，接着就要展开持续二十二年的英国内战。罗勃特·波义耳生于当年一月二十五日，他的父亲是爱尔兰最有权力占有广大封地的李察大公爵。
在这个骑士家庭，家长与几个孩子都以骁勇奋战、射箭神准而著名，唯独波义耳不同，他从小体弱多病，身材瘦小，一副不堪造就的样子——看来是“虎父犬子”了。
波义耳是大公爵十四个个孩子中的老七，从小就有个特点：为了做好一件是能够一个人静静地坐好久。但是这也算优点吗？一个先天条件不良的好孩子既然不适合当军人，只好送他去念书。就这样，八岁的波义耳离开黑河谷中的巨大城堡，沿路看着早春溯溪而上的回乡鲑鱼，独自离乡远去。
微风的翅膀
在伊顿贵族学校，这个红脸瘦小的爱尔兰学生常是英格兰本地学生欺辱的对象。与父母亲相隔遥远，无助的波义耳常常在宿舍里哭泣着，他实在太早离家了。
这时他遇到了一位影响他一生的好老师亨利.渥敦爵士。渥敦爵士《失乐园》弥尔顿作者的至交，当时他是诗人、作家、外交家。由于他长期出使日内瓦，看过许多的名画、教堂，阅历广博，成为著名的艺术品鉴赏家，他晚年回国，担任小学老师，为祖国鉴赏真正的人才，当然得从小学开始！
渥敦爵士遇到波义耳，就像艺术家遇到珍品一样，宝贝得不得了，好像把波义耳当成他儿子似的。老爵士带着小红脸去看伦敦的油画、建筑，到了哥特式教堂听微风像带着翅膀的鸽子，在教堂里无声无息地上升。那是小红脸觉得世界上还有点人情味的地方。
英国内战
一六四零年，英王查理向议会军队开战，整个爱尔兰加入保皇党。李察大公爵怕孩子受战争波及，就将波义耳送到欧洲大陆去。之后五年，波义耳到过日内瓦、法国、瑞士、意大利各处的学校念书。
祖国传来失利的消息，一六四二年保皇军还节节胜利，后来就受到阻力。一六四四年，就传来爸爸病死、哥哥阵亡的消息。1645年议会的新模范军在总司令费尔法克斯大将的带领下在内兹比之役，予保皇军致命的一击。不久查理一世就被送上断头台。
解开迷思的环节
这时波义耳重回祖国，他再也看不到英勇的父亲和善战的哥哥与成群的骑兵神射手。政治上的革命并没有给爱尔兰留下什么好处，死了那么多人，为的只不过是几个热血沸腾的口号。什么才是真正具有有长远价值的呢？有十年的时间，他独居在多塞特城堡——这是父亲留给他的封地——他苦闷地思索着。他愤世嫉俗，反叛、苦毒地在城堡上来回走着。找不到答案的迷茫是他的思想更为深入。
他发现所有问题环环相扣，其中有一个重要的环节，这使他想到这一切要有意义，势必是要有一位有意义的上帝，不然人不会有追求意义的需要。这时他读到汤姆斯.布朗写的《一个医生的宗教信仰》的书。这给他很大的帮助。
不变的上帝与定律
布朗是当时很杰出的医生也是一位基督徒。他在书中写到：“上帝造这个世界的目的是给万物居住，但是造人的目的不只是为了使人在世界上生存而已，而是使人学习管理大地与思考上帝的作为。人需要理智，才能够学习与思考，理智是上帝赏赐给人的，使人有别于其他万物。只是很少有人为这个赏赐感谢上帝......人可以通过三个老师来认识上帝：《圣经》、住在基督徒心中的圣灵、以及上帝创造的一切万事万物里。”
波义耳想到：“如果这些叙述是正确的，那么他愿意成为基督徒，并且用仔细地理智逻辑与精密的实验追求认识万物的定律。”这时候波义耳二十八岁。
六年以后，他果然在这个信念下发现恒温之下压力的大小与气体体积成反比的定律。这是世界上每一个学生都知道的“波义耳定律”。这个定律的伟大不是在于怎么计算、怎么应用。这个定律的永垂不朽是因为这是人类历史上第一个被发现的定律，证明宇宙里是有不变的律，证明创造宇宙的是一位信实永不改变的神。
英国皇家科学会
波义耳在二十八岁后离开多塞特前往牛津，在那里英才荟萃，是英国饱学人识的聚集中心。波义耳对真理火热的追求与超人一等的理智思维，不久他就成为牛津最受欢迎的学者。在那里他认识了有“清教徒之父”之称的李察.巴克斯特。这两个人的友谊对后来一百年的影响很大，使得科学的进步扎根在敬虔的信仰上的根基上。
当时有人以为信宗教信仰就必须反对科学。波义耳和巴克斯特扭转了这种偏差，宣称：“人的得救条件不是要反对什么，而是接受上帝白白的恩典。只要你肯，仍然可以在科学里爱上帝敬拜上帝。”这一段谈话在当时产生很大的影响，使得波义耳的牛津科学阵营里聚集了一批杰出的基督徒科学家，如物理之父牛顿，力学大师虎克，植物学之父约翰瑞，古典文学大师理查.巴特利等，渐渐地，这群人就组成了英国“皇家科学会”。直到今天，这个协会仍然是全世界所有科学团体中最杰出的一个，能够成为该学院的院士，是一个科学家的极高荣誉。
机械怪手
波义耳栽培了许多杰出的科学家。例如他在牛津大学上课时，注意到教室外面有一个扫地的少年人，老是拿着扫把站在教室外面偷听，后来学生要把这个扫地的人赶走，骂他：“地不好好扫，却站在外面闲站偷懒。” 波义耳反叫那少年人进来，问他：“你叫什么名字？在这里干什么？”
他回答道：“我叫虎克，是英格兰维特岛的人，家里太穷了，没有钱受教育，我又很想念书，所以来大学扫地，一边扫一边听。”
波义耳听了很受感动，决定收他当助手，于是顺便问他：“你会做什么呢？”
虎克答道：“只要你能说出来的东西，我都会做，人家叫我“机械怪手”，风车、磨坊、日晷......甚至轮船我都会做。”
“真的吗？那你能为我做一部抽风机吗？”就这样，虎克给波义耳做了一辆抽风机，而且一起重复地测量压力与体积，印证了“波义耳定律”。
在波义耳的推荐下，虎克后来成为皇家科学院的一名重要的科学家，现代的学生几乎都知道虎克的显微镜，与虎克的弹性定律”。
回到最基本的元素
在科学史上，波义耳被成为“化学之父”，是由于另一个划时代的贡献。
当时的化学家仍相信亚里斯多德的学说：“物质是由水、土、空气、火、四要素组成。”这种偏差的学说，使得一千多年来的化学家像炼金的术士，不断用不同的物质，炼来炼去，想炼出金子来。他们始终认为是由于“水、土、气、火的失调”，缺乏因缘际会，以致无缘炼出金子。
波义耳力斥这种没有原则的因缘际会论，他认为：“一个物质能否炼出金子，主要在于这个物质是否含有‘金子’这一本质，如果没有这一个本质，再碰到什么因缘，也不会有金子出来。”这个本质就是物质的基本要素，它称为“元素”。整个近代化学就是从这个正确的观点建立起来的。
波义耳也是首先用树木的液体来区分酸、碱的不同，这个液体后来做成有名的“石蕊试纸”。在波义耳的心中，物理化学的美在于能用非常简单的东西、非常基本的原理阐述宇宙里各种复杂的现象。
波义耳死于一六九一年十二月三十日，死前他捐献所有财产，成立了翻译《圣经》为爱尔兰文与土耳其文的基金。他晚年写了《基督徒的品德》一书，呼吁基督徒“以科学研究作为信仰的职责”。

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海林市17389267860： 1673年,英国化学家波义耳做了一个有名的实验,他将金属放在密闭容器里煅烧,煅烧后他立即打开容器盖进行称量,结果发现反应后的固体质量增加了,... - ？
毕郭尤尼：[答案] (1)①生成的金属灰是该金属的金属氧化物,所以金属灰的质量比原金属的质量增加了 ②分别称量反应前后密闭容器的质量 (2)不正确.该反应是在敞口容器中进行的,反应生成的二氧化碳气体逸出,使反应后天平不平衡.

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毕郭尤尼：[答案] 由题意分析可知,增加的质量即为参加反应的氧气的质量 设参加反应的铜的质量为x 2Cu+O2 △ . 2CuO 128 32 x 1.6g 128 x= 32 1.6g x=6.4g 答案:参加反应的铜的质量为4g.容器打开后,有一部分空气进入容器中,所以质量增加了.

海林市17389267860： 1673年,英国化学家波义耳曾经做了这样一个实验:在一个敞口的容器中加热金属汞(汞在加热的条件下能与氧气反应生成红色固体氧化汞),结果发现反应... - ？
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海林市17389267860： 英国著名化学家波义耳研制了什么? - ？
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海林市17389267860： 1673年,英国化学家波义耳在一只敞口的容器中加热金属汞,结果发现反应后容器中物质质量增加(变成了氧化汞),因此,波义耳错过了发现质量守恒定律... - ？
毕郭尤尼：[答案] (1)汞和氧气反应的化学方程式为:2Hg+O2 △ . 2HgO; 因为反应后的物质质量等于参加反应的氧气和金属汞的质量之和,所以反应后质量增加; 改进方法是:在一密闭容器内进行实验,并称量反应前后整个容器的质量. (2)不对,根据质量守恒定...

海林市17389267860： 1673年,英国科学家波义耳将金属放在密闭容器里煅烧,煅烧后他立即打开容器盖进行称量,发现反应后的固体质量增加了.波义耳的实验结果是否违反质量... - ？
毕郭尤尼：[答案] 将金属放在密闭容器里煅烧,这一反应的反应物为金属和氧气,生成物为金属氧化物,根据质量守恒定律得到:参加反应的金属和氧气的质量和等于生成的金属氧化物的质量,所以金属的质量增加了. 故答案为:不违反质量守恒定律;参加反应的金...

海林市17389267860： 英国化学家波义耳做了一个著名的实验,他将金属汞放在密闭的容器里煅烧,煅烧后的立刻打开容器盖进行称量,得出的结论是物质的质量增加了.假设波义耳... - ？
毕郭尤尼：[答案] 由题意分析可知,增加的质量即为参加反应的氧气的质量 设参加反应的铜的质量为x 2Cu+O2 △ . 2CuO 128 32 x 1g 128 x= 32 1g解得x=4g 答:参加反应的铜的质量为4g.容器打开后,有一部分空气进入容器中,所以质量增加了.

海林市17389267860： 科学家的故事有哪些? - ？
毕郭尤尼： 故事一: 波义耳——怀疑派化学家 波义耳1627年1月25日出生于爱尔兰的一个贵族家庭.父亲是个伯爵,家庭富有.在十四个兄弟中他最小.童年时波义耳并不特别聪明,说话还有点口吃,不大喜欢热闹的游戏,但却十分好学,喜欢静静地读...