觀點丨材料化學曇花一現之煉金術
浩瀚宇宙,泱泱大國,中世紀的英國,五千年前的中國,人類在歷史上的成就數不勝數。活器,造紙術,航海術......這一切的一切,已經不再是神話,而是我們21世紀人們生活的基本需求。
就拿大不列顛????來說吧。1822年,英國人巴貝奇造出了計算精度達到6位小數,并且可以處理3個不同5位數的機械計算機。但可惜的是,機械計算機終歸是機械,巴貝奇為了使其盡善盡美,在當時的年代,沒有技術和人力支持的情況下,日復一日,年復一年的對其機械性能進行整改,重修。由于技術和人力限制,不但機械計算機沒有完美的出現在世人眼前,巴貝奇本人也因太過執著受盡他人嘲諷,最后孤苦離世。 巴貝奇的機械計算機對后人的影響是顯而易見的。他或許沒有等到曙光到來的那一天,也沒有因此獲取殊榮。殊不知,他努力,頑強的精神是值得我們后人發揚光大的。
以上內容是小編從知識淵博的網友留言中找到的一個關于本篇主題的小例子。知道了別的領域的努力成果,我們作為一名材料人,當然也要聊聊我們領域的興衰成敗吖。
下面,就由小編帶你進入今天的主題:材料化學方向及煉金術的發展歷程。 新晉小白可能還對這個材料化學這個小名詞有一絲糊涂,那么,就由我帶領你們進入這個神奇的學科領域吧。 材料化學,顧名思義,就是研究材料的時候著重點是化學方法。貼心小Tip:其實更多的時候,材料物理,材料化學,材料界面等學習領域都是相互融會貫通的呦。寶寶們一定要認真學習每節課。 搜狗上的官方名次解釋是這樣滴:材料化學是從化學角度研究材料的設計,制備,組成,結構,表征,性質和應用的一門科學。它是材料科學的一個重要分支學科,在新材料的發現和合成納米材料制備和修飾工藝的發展以及表征方法的革新等領域作出了獨到的貢獻。材料化學在原子和分子水準上(此處有掌聲??)設計新材料的戰略意義有著廣闊的應用前景。 據書籍記載,所有材料都是由已知的109種元素單質和它們的化合物組成的,組成不同,則會得到物理,化學性質迥異的物質。 以上為簡單的概念介紹,學過焊接的小朋友們都是知道的,實踐是大于理論的,我們中國的傳統技藝博大精深。從哲理角度講,事物之間的聯系是偶然的,也是必然的。
關于材料化學,小編沒有找到太多的資料,就說一個容易想到的話題吧——煉金術。 古人的煉金術,就是將丹藥練成仙丹。所謂仙丹,即是吃了之后可以長生不老的丹藥。以現代的科學技術水平,大家當然把這一想法當作笑談。那從科學加上其發展歷程角度來分析,為何會丹藥不可造成仙丹呢? 我們小小科普一下。 煉金術(Alchemy)是中世紀的一種化學哲學的思想和始祖,是化學的雛形。其目標是通過化學方法將一些基本金屬轉變為黃金,制造萬靈藥及制備長生不老藥。現在的科學表明這種方法是行不通的。但是直到19世紀之前,煉金術尚未被科學證據所否定。包括牛頓在內的一些著名科學家都曾進行過煉金術嘗試。當然,現代化學的出現才使人們對煉金術的可能性產生了懷疑。煉金術曾存在于古巴比倫,古埃及,中國,波斯,古希臘和古羅馬,印度以及穆斯林文明,然后在歐洲存在直至19世紀-在一個復雜的網絡之下跨越至少2500年。我國自周秦以來就創始和應用了將藥物加溫升華的這種制藥方法,為世界各國之最早者。西元九、十世紀我國煉丹術傳入阿拉伯,十二世紀傳入歐洲。
煉金術是起于12世紀歐洲的一個名字。到公元八世紀,煉金術真正開始了。早期的煉金術者的生活時代是從公元一世紀到五世紀。西方最早的煉金術著作是德謨克利特(Democritus)寫的(約公元100年)。西方煉金術認為金屬都是活的有機體,逐漸發展成為十全十美的黃金。這種發展可加以促進,或者用人工仿造。所采取的手段是把黃金的形式或者靈魂隔離開來,使其轉入進金屬;這樣煉金屬就會具有黃金的形式或特征。金屬的靈魂或形式被看作是一種靈氣,主要是表金屬的顏色上,因此賤金屬的表面鍍上金銀就被當作是煉金術者所促成的轉化。 西方的煉金術可追溯到希臘化時期,最早、最可靠的代表人物是佐西默斯。大約生活在公元350至420年的佐西默斯相信存在著一種物質,它能魔術般地使金屬出現人所企望的變化。他對這種物質的稱呼,經阿拉伯傳入拉丁語系后,叫做“Elixirvitae”(長生不老藥),也就是類似于中國所說的“能令人不老不死”的“上品之神藥”———“金丹”。另一位煉金術士,活動于公元三世紀的赫爾墨斯,是埃及的僧侶。作為一切有用的技藝的發明者,赫爾墨斯受到普遍的尊重,被看作與埃及的月神有溝通,后來慢慢地被神化為“三次最偉大的赫爾墨斯”(HermesTrismegistus),以至于他的名字,最后就直接演變成為“煉金術”。
煉金術士相信,“煉金術”的精餾和提純賤金屬,是一道經由死亡、復活而完善的過程,象征了從事煉金的人的靈魂由死亡、復活而完善,煉金術能使他獲得享福的生活、高超的智慧、高尚的道德,改變他的精神面貌,最終達到與造物主溝通。不用說,這樣的目標是無法達到的。煉金術士也明白這一點,因而從各方面來作出“說明”。例如,一部煉金術著作解釋長生之難求說:“由于它是人世間一切幸事中的幸事,所以我認為它只能由極少數人通過上帝的善良天使的啟示而不是個人的勤奮才獲得哲人石的。”而且對服用“哲人石”能否治病長生的方法,也故意說得非常微妙。 鉛或銅這樣的賤金屬,怎樣才能變成黃金?煉金家認為,鉛或銅之所以不像黃金那樣的高貴和耐久,是因為在性質上有缺欠的地方。因而就需要設法用各種物質來加以補充。一些人又認為在亞里士多德所主張的四元素以外,作為各種金屬的最常見的共同元素,還有汞、硫和鹽這三種。根據這三種元素的配比的不同,就可以得到鉛、銅或黃金。于是他們就以不同的方法并按不同的比例把三種元素相混合,或是在賤金屬中加入某一種元素,以試驗能否制出黃金。
伊斯蘭煉金術體現了一種關于本質的哲學,它與古希臘赫耳墨斯的哲學和中國的煉金術,以及關于礦物和金屬轉變成金的特殊原理都有密切的關系。伊斯蘭教歷史上,穆斯林學者對煉金術的效能長期爭論不休。正統的宗教學者大多反對煉金術,而多數自然學科的學者,盡管他們都不相信一般金屬能變成黃金,卻接受了煉金術的基本觀點。著名的伊斯蘭醫學家伊本·西那在他的《治療書》中關于金屬構成的學說,便是以煉金術的理論為基礎。 穆斯林最早的煉金術者是倭麥亞王子哈立德·伊本·亞連德(KhalidibnYazid)。8世紀初,煉金術甚為流行,其代表人物是扎比爾·伊本·海揚(GabiribnHayyan)。他的著作《七十論》和《平衡書》,被視為伊斯蘭煉金術的基礎理論著作,是用阿拉伯文寫成的關于煉金術最重要的文獻。穆斯林醫生兼煉金術拉齊被譽為將煉金術發展為古代化學的奠基人。 但是盡管如此,由于長生的誘惑力,直到用化學方法制金的可能性未能被科學證據否定的19世紀之前,它一直都有廣闊的市場,甚至像艾薩克·牛頓這樣的大科學家都認為,通過實驗來制取黃金,是值得做的。西方的不少國王,也與中國的那些皇帝一樣,一心希望通過煉金術使自己達到長壽永生。如英國國王亨利六世、法國國王查理七世、查理九世、瑞典國王查理十二世、普魯士國王腓特烈·威廉一世、腓特烈·威廉二世,都是煉金術的忠實信徒。
其中特別有趣的,像英國的伊麗莎白女王,對煉金術士約翰·迪真是寵幸得無以復加,甚至特許他在宮中從事煉金術活動。在號稱“煉金術的中心”的布拉格,神圣羅馬帝國的皇帝魯道夫二世把煉金術士邁克爾·梅爾特封為伯爵。 近代化學的出現,使人們對制金的可能性產生了懷疑,到了17世紀以后,煉金術遭到了批判。煉金術的希望破滅了。
經過了這么大篇幅的搜索,小編才明白了。原來,雖然煉金術是不存在的,但是它也為后人的化學,材料學,藥理學,還有哲學等方面的研究發展貢獻了巨大的力量。所以,學習的開端,就是勇敢的邁出對知識懷疑的第一步。知識是需要流傳的,技術是需要創新的,只因如此,人類文明才能越走越遠。
所以,顫抖吧,知識。新一代的材料人正向你走來。
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