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科学家波义耳和法拉第小传
阮无袂
在科学中敬拜──记“化学之父”波义耳
孤独的少年
“化学之父”罗勃·波义耳（ Robert Boyle， 1627～ 1691），生於十 七 世纪爱尔兰最有权势的李察大公爵之家。在这个骁勇善战的骑士之家，唯有小罗勃瘦弱多病，没有希望成为勇士，父亲只好送他去英格兰读书。 在伊吞（ Eton）贵族学校，八岁的波义耳常因受同学欺侮、思念远在爱尔兰的父母亲人而哭泣。 1640年，英国王室向议会军队开战。 1644年，当波义耳从法、意游学後回 国时，父亲已病故，哥哥战死……波义耳离群索居在父亲留给他的城堡里，满心的愤懑、苦毒。夜深人静的时候，他常逡巡在城堡上，思索著这个世界的目的与意义。波义耳定律几年之後，波义耳读到当时一 位著名医生汤姆斯·布朗（ Thomas Browne）的《一 个医生的宗教信仰》（ Religio Medici）一 书，心中很受震动。书中写道：“上帝造这个世界是给万物居住，但是造人的目的，不只是使人在世界上生存而已，而是要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，使人有别於其他万物。只是人类很少为这个赏赐感谢上帝……人可以透过三 个老师认识上帝：圣经、住在基督徒心中的圣灵，以及上帝创造的万事万物。”波义耳想，是的，因为上帝是有意义的，所以上帝创造的这个世界也是有意义的，也因此上帝手创的万物肯定是有规律的。那麽，成为基督徒後再去探索物质世界的规律，一 定更有效果。 在这样的信念之下， 1659年，他用实验阐明气压升降原理，发现了著名的“波义耳定律”－－在恒温下，一定质量的气体，压力的大小与气体体积成反比。 这是人类历史上第一个被发现的“定律”，它证明了宇宙中的确有不变的律－－因为创造宇宙的，是一位永恒信实的神。波义耳那年三 十 二 岁。 在牛津的日子 二十八岁时，波义耳前往英国精英学者的聚集地－－牛津，并在那里成为最受尊敬的科学家之一 。当时有很多人认为宗教与科学是完全对立的，而波义耳与好友“清教徒之父”李察·巴克斯特则大声疾呼：“人的得救不是靠反对什麽，而是靠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。” 这个宣言在当时产生了极大的影响，扭转了很多人的思想偏差，也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（ Newton），“力学大师”虎克（ Hooke），“植物学之父”约翰·雷（ John Ray），“古典文学大师”李察·班特利（ Richard Bently）等，渐渐地这群人就组成了“英国皇家学会”。波义耳曾在 1680年当选为会长，但他没有就职。 时至今日，该学会仍是英国最高学术研究机构，亦是全世界所有科学团体中最杰出的一个。 不可分解的元素 波义耳在科学史上被称为“化学之父”，不仅是因为他引入了化学分析，将当时习用的定性试验归纳成系统，更因为他破除了一 千多年来人们对化学要素的误解－－任何物质都是由水、土、空气、火四 要素组成的，只要调配适当，金子也可炼出。 波义耳驳斥这种论点。他在 1661年写了《怀疑的化学家》一书，将元素（ elements）定义为不可分解的物质，整个近代化学就此基础建立。 波义耳晚年写了《基督徒的品德》（ The Christian Virtuoso）一书，呼吁基督徒“以科学研究作为信仰的职责”，并在死後捐献全部财产作为翻译圣经的基金。在他眼里，化学的美，始终在於能用非常简单的东西、基本的原理，阐述宇宙的复杂现象。在他心中，敬虔的信仰，是科学发展的动力。 □本文根据张文亮著《科学大师的求学、恋爱与理念》（校园书房出版）编写。
“来者不拒”的小学徒──记把人类带入电力时代的法拉第
法拉第（Michael Faraday），英国十八至十九世纪的物理学家、化学家和物理化学家。他发现了电磁感应现象、电解定律和光与磁的基本关系，创立了现代电磁场的基本观念，把人类带入了电力时代。 贫而不苦的铁匠之家 法拉第生於1791年9月22日英国伦敦城郊的小城镇纽宁顿（Newington）。父亲是一个铁匠，为了养活一家人，常常挥舞铁锤工作到半夜。五年之後，法拉第家迁居伦敦。父亲开了一家小小的“雅各井”马厩店。 “雅各井”是圣经《创世记》二十九章记载过的地方，是雅各初遇妻子拉结，推开大石头，给拉结的羊群饮水的那口井的名字。法拉第的父亲将店取名为“雅各井”，是为了纪念他在漂泊时幸运地遇到了爱妻，又努力推开艰难的环境，养育了三个儿女。 1802年，英法两国准备开战，百姓生活贫困。法拉第後来回忆道，当时他每周的食物仅是一条小麦面包，外加燕麦糊。但是他的家，虽然穷，却不苦，因为父母对孩子有著不尽的爱。父亲常常大声唱歌，母亲则温温柔柔地读诗给孩子们听。“贫困在我家没有留下丝毫痛苦的痕迹，反而使一家人更亲密。在父母的心中，贫穷是上帝的祝福，不是诅咒。”（法拉第语）有什麽读什麽的小童工法拉第只受过小学教育。小学一毕业，就到雷伯先生（George Riebau）的印刷店打杂。雷伯先生可能是当时最仁慈的老板，他坚持认为，工作环境中的“愉快”是最重要的。他训练学徒的目的，是让他们发现自己的专长。雷伯一生只训练过三个学徒，结果一个成为作家，一个成为戏剧家，一个成为“电机之父”，没有一个继承他的衣钵。你说他算不算一个成功的师傅？工作之余，法拉第就读书，有什麽就读什麽。他白天装订了艺术画廊的缮本，晚上就读那本画册。装订了《电动机器》一书，就做了电动机器的学徒。还有著名的汤姆生的化学四大册，论爱尔兰猪的关节炎，矿物与植物学，地下水道、桥梁建筑、版画艺术，等等，决不挑肥拣瘦，一概来者不拒。法拉第能够一生喜欢读书、唱歌、绘画，有高度的幽默感，并且，能够一窥电磁之美，成为科学史上的“电机工业之父”，实在是得益於这段时间的学徒生涯。 只是“自然哲学家” 雷伯先生给了法拉第很大的鼓励，他允许法拉第阅读他所有的书。雷伯後来回忆到，他看见法拉第口袋里总是放著一本书，就是以撒·华滋博士的《悟性的提升》（The Improvement of the Mind）。 以撒·华滋（Dr. Isaac Watts）是一个博学的人。他所写的赞美诗〈奇妙十架〉和〈千古保障〉，至今仍被人传诵。他在《悟性的提升》一书中，为失学而又愿上进的青年提供了系统的学习方法，例如： 一．读书要随手做笔记。 二．坚持去上课受教育。 三．要有读书的同伴。 四．要成立读书会。 五．仔细观察、用词准确。 这五条，法拉第都一一遵守了。 1825年，法拉第出任英国皇家学会实验室主任。1831年，他在十天之内用一系列实验，向世人证明了电磁感应现象，并据此制造了人类第一台发电机，将人类从此送入了电力时代。他提出了电力线和磁力线的概念。发明了电解定律，创造了许多至今仍普遍使用的电学术语。後人尊他为“电机之父”，他却从来没有称过自己“化学家”或“物理学家”，他只称自己“自然哲学家”。
□本文改编自张文亮的〈自学成材的法拉第〉，《校园杂志》1998年11、12月号。 本文参考书目：《大不列颠百科全书》第四卷。 转自〈海外校园〉
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