1、六年時間，淘氣鬼變身“化學(xué)哲人”

1778年，戴維出生在英國一個叫彭贊斯的小城，這個小城位于英國的西南端，遠(yuǎn)離文明中心倫敦，市民的娛樂主要是斗雞、酗酒和打獵。小戴維受到“熏陶”，也是一個出了名的淘氣鬼，他一點都不喜歡讀學(xué)校的拉丁文，經(jīng)常翹課，背著獵槍去森林里打鳥，或者拿根釣竿在河邊釣魚。16歲那年，戴維的父親去世了，他的生活發(fā)生了巨大變化。

小戴維如饑似渴地學(xué)習(xí)化學(xué)知識。

作為長子，戴維感受到了養(yǎng)家糊口的責(zé)任，這時候他才發(fā)現(xiàn)打鳥和釣魚沒有任何用處。第二年，經(jīng)過介紹，戴維來到當(dāng)?shù)匾晃幻?span id="s0sssss00s" class="RichContent-EntityWord css-pgtd2j">博爾拉斯的醫(yī)生那里去做學(xué)徒。這是一個不講理論、專講實踐的藥劑師，他所有的本領(lǐng)都是花了許多年工夫一點一滴掌握到的，他所有的藥品也都是自己配制出來的。小戴維跟著他，從研制粉末、溶解鹽類、蒸餾酸堿開始，進(jìn)入了神奇的化學(xué)世界。

戴維到這時才發(fā)現(xiàn)自己毫無學(xué)識，他給自己制訂了一個自學(xué)計劃：學(xué)會至少7門語言（包括現(xiàn)代的和古代的），仔細(xì)研究20多門學(xué)科（甚至包括解剖學(xué)和哲學(xué)）。這對于一個17歲的孩子來說實屬不易，可是戴維天賦異稟，不管多厚多艱深的著作，他都是一口氣讀完，好像是讀了一本有趣的笑話書。

其實，知識就那么多，一個孩子如果有了興趣，就會專心致志，融會貫通，一鼓作氣，并沒有花費太多時間。

就這樣，一兩年以后，戴維再也不是那個淘氣包了，他的學(xué)識和巧妙實驗傳出了彭贊斯小城，甚至瓦特的兒子都來找他，和他一起度過了一個冬天，兩人成為終生的摯友。

戴維成了一位學(xué)霸，他總是精力充沛，超級高效。

戴維還抽空寫書，從書中優(yōu)美的文筆可以很明顯地看出，他不僅博覽群書，具有文學(xué)功底，而且癡迷科學(xué)。他研究了電化學(xué)腐蝕，為后來用銅包覆來解決船舶腐蝕問題打下了基礎(chǔ)。

1798年，戴維20歲，他應(yīng)邀來到英國西南部比較大的城市——布里斯托爾，進(jìn)入氣體力學(xué)院工作。在這里他認(rèn)識了貝杜思教授，這位教授的奇思妙想十分豐富，想用一些新發(fā)現(xiàn)的氣體，比如氫氣、氮氣、氧氣，給病人治病。戴維和他一起做了很多有趣的實驗，其間，戴維發(fā)現(xiàn)了一種能夠像酒一樣讓人興奮和陶醉的氣體，就是我們之前提過的“笑氣”：一氧化二氮。他經(jīng)常請朋友們試用笑氣，自己也經(jīng)常享受笑氣的魔力，在呼吸過笑氣之后寫下癲狂的詩篇，這些詩篇最后匯編成一部詩集《在笑氣中呼吸》。這讓他和他的笑氣一下子傳遍了整個英國。

1801年2月16日，英國倫敦皇家學(xué)院的董事們開了一次簡單的會議，會議記錄上有這么一小段：

“茲決定：聘請漢夫里·戴維來院充任化學(xué)副教授、實驗室主任和本院定期刊物的副主編，并批準(zhǔn)他有權(quán)在院內(nèi)領(lǐng)有一間房間，壁爐所需的煤炭及照明所需的蠟燭，此外，再支付他一筆年俸——一百基尼?！?/p>

就這樣，小城市彭贊斯的戴維來到了首都倫敦，成為皇家學(xué)院的編內(nèi)人員。這一年的4月25日，戴維在皇家學(xué)院做了第一次演講，就是我們一開始提到的那次驚人的演講，他贏得滿堂喝彩，從而一炮走紅。

有人這樣描述：“科學(xué)賜予他創(chuàng)造的力量，他有能力改變著周圍的一切，這是大師級的戴維，他不是被動地探尋大自然如何運行，而是用他的創(chuàng)造力積極實驗，向大自然提問?！?/p>

在那個年代，一個人成為化學(xué)專家，已經(jīng)足夠厲害了，而戴維同時還精通文學(xué)，能夠用優(yōu)美的語言將大自然的奧秘展示出來，這是多么不容易。這一切就是這個年輕人從17歲一無所知開始，花了僅僅6年時間所達(dá)到的成就。戴維也毫不客氣，一直以“化學(xué)哲人”自居，顯然他當(dāng)之無愧。

2、戴維的“武器”——電

意大利物理學(xué)家伏特發(fā)明了最早的電池伏特柱，迅速變成了化學(xué)家手中鋒利的武器。像采金者從四面八方涌向新發(fā)現(xiàn)的金礦一樣，電化學(xué)家們都在希望“電”這件寶貝能夠給他們帶來無窮盡的奇跡，戴維就是這最早一批電化學(xué)家中的佼佼者。

在博爾拉斯老師的藥店閣樓上，戴維已經(jīng)開始研究電化學(xué)了。在布里斯托爾氣體力學(xué)院的時候，戴維自己建造了一個伏特柱，做了很多研究。當(dāng)他加入皇家學(xué)院以后，他的資源就更多了，接二連三地建造起巨型的電池組來，這些電池組一個比一個大，有的甚至達(dá)到100多對。戴維之所以這樣做，是希望能把電流引起的化學(xué)變化完全研究明白。

當(dāng)時的化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，電流通過水的時候，除了陰陽兩極出現(xiàn)氫氣和氧氣之外，水里總會出現(xiàn)一些酸和堿，有人認(rèn)為這些酸和堿是電流創(chuàng)造出來的。戴維認(rèn)為這太不科學(xué)了，于是設(shè)計了一個實驗去打破這個“偽科學(xué)”。

他將純凈的蒸餾水注入一個純金的容器，用一個玻璃罩將這個裝置罩得嚴(yán)嚴(yán)實實，再把罩內(nèi)抽真空，這樣的裝置將雜質(zhì)含量降到最低。他接通了電流，水里只出現(xiàn)了氫氣和氧氣的氣泡，并沒有出現(xiàn)一點兒酸和堿。
情況很清楚了，水中通電之所以出現(xiàn)酸堿，乃是因為總有一些外來物質(zhì)在不知不覺中溶入水中，比如從玻璃儀器中，從金屬電極中。它們似乎被電流的魔力吸引出來，被分解后以酸和堿的形式聚集在電極附近。

不要小看這個結(jié)論，這個結(jié)論可是戴維后來發(fā)現(xiàn)新元素的重要基礎(chǔ)，被視為伏特發(fā)明電池之后電化學(xué)史上的又一件大事?？茖W(xué)最早就是將真理從紛繁復(fù)雜的現(xiàn)實世界中分離出來，然后加以研究，這被稱為“還原論”。

1806年11月20日，戴維首次在皇家學(xué)會將他上述實驗和看法做了貝克報告。所謂貝克報告就是當(dāng)時的“諾貝爾獎”，由一位名叫貝克的商人發(fā)起，他生前很熱愛自然科學(xué)，臨死的時候給皇家科學(xué)會留下了100英鎊，存在銀行里做基金，每年的利息指定贈給在皇家科學(xué)會上有杰出發(fā)現(xiàn)的人。

戴維的第一次貝克報告就贏得滿堂喝彩，甚至英國的交戰(zhàn)國法國也有科學(xué)團體贈他金質(zhì)獎?wù)潞陀煞孛莫劷稹?/p>

這不過是事情的開端，之后連續(xù)五年的貝克報告主講者都是戴維，堪稱報告會的霸主。僅僅在1807年他的第二次貝克報告上，他就宣布發(fā)現(xiàn)了兩種新的化學(xué)元素。他究竟是怎么做到的？

拉瓦錫在列出第一份元素清單時曾這樣說：“我不得不把幾種物質(zhì)算作元素，只是因為暫時還無法分解它們?？傆幸惶?，化學(xué)家會找到方法，令人信服地證明這一點，像過去證明空氣和水是復(fù)合物質(zhì)一樣?！?/blockquote>

戴維想著拉瓦錫的話，對自己說：“是時候要讓一些可能的復(fù)合物質(zhì)嘗嘗電流的滋味了?！?/p>

他首先將目光盯上了兩種強堿：苛性草木灰和苛性蘇打。它們現(xiàn)在叫氫氧化鉀和氫氧化鈉，是我們很熟悉的名字。

那個年代之所以這樣稱呼它們，是因為它們是從草木灰和蘇打中提取出來的。這兩種東西都是化學(xué)家們手中最常用的試劑，在每個實驗室里都可以看到。在那個時代，人們都認(rèn)為它倆是不可再分解的物質(zhì)，它們可以和各種各樣的物質(zhì)反應(yīng)，但是要把它們分解成更簡單的物質(zhì)似乎是不可能的。

戴維決定對它倆試試電流的作用，他首先制備了一些苛性草木灰的水溶液，然后將他之前準(zhǔn)備好的龐大電池組連接好，這個電池組包括200多個大大小小的電池，戴維相信任何事物都抵抗不了如此強大電流的作用。

戴維和他的助手——堂兄埃德蒙德接通了電流，兩根導(dǎo)線附近迅速出現(xiàn)了氣泡。“這是水分解成氫和氧，”戴維檢查了一下，失望地說，“看來不能用水溶液，必須用無水的堿?！彼挠酶稍锏目列圆菽净?，裝在鉑金勺子里，用純氧加熱。等到粉末化為液體，戴維立刻用一根導(dǎo)線連在勺子上，另一根導(dǎo)線浸入熔融的苛性草木灰里面。鉑金勺子里的液體立刻翻騰起來，甚至濺出帶火的飛沫。興奮的戴維根本顧不了這些，他眼睛瞪圓了，鼻子都快碰到了鉑金勺子。熔融的苛性草木灰已經(jīng)發(fā)生了顯著的變化，在和導(dǎo)線接觸的地方，出現(xiàn)了一些美麗的淡紫色火焰。
“埃德蒙德，電流已經(jīng)把苛性草木灰分解了，那發(fā)出淡紫色火焰的就是新元素！”戴維興奮而自信地說。
戴維雖然發(fā)現(xiàn)了新元素的蹤跡，但是不把這種新元素保存下來展示給別人，是不會讓人真正信服的。
又是新的一天，戴維早早地來到實驗室，他事先已經(jīng)盤算好，第一次失敗是因為有水，第二次失敗是因為要避免有水而采用熔融的苛性草木灰，溫度太高導(dǎo)致新元素一“出世”就燃燒了。看來高溫的干苛性草木灰不行，濕的也不行，干脆就弄一個不干也不濕的。
他用鑷子取一塊兒完全干燥的苛性草木灰，在通電之前，讓它留在空氣中大約一分鐘。僅僅一分鐘，應(yīng)該足夠苛性草木灰吸收空氣里的濕氣，用這些少量的水分幫助它們導(dǎo)電。果然沒過多久，這個白色小塊兒已經(jīng)蒙上了薄薄的一層濕粉。戴維把發(fā)暗的苛性草木灰放在鉑金片上，接通了電路。

電流通過去了！那蒙上一層灰色濕氣的白色固體堿塊，立即開始從上下兩面熔化，而且沸騰得越來越厲害。突然，“啪”的一聲，一些極小的銀色小珠子從里面滾出來，在桌上跳起了歡樂的舞蹈?？墒沁@些小珠子的“脾氣”卻和銀完全不同，有的很小，剛一滾出來，就“啪”的一聲爆裂開，發(fā)出美麗的淡紫色火焰，有些稍大一點的僥幸得以保全，卻很快就在空氣中變暗，蒙上一層白膜。

真是奇跡！相貌平常的苛性草木灰中竟然含有某種金屬，一種人們都不知道的金屬！戴維已經(jīng)陶醉在勝利的喜悅中了，他肆無忌憚地大聲唱歌，跳起了華爾茲，不慎打碎了幾個器皿。他大聲對助手埃德蒙德說：“這只是第一炮！我們還要繼續(xù)追擊其他元素，什么東西都經(jīng)不起我的電流沖擊，咱們要給化學(xué)翻案啦！”

略微冷靜之后，他才回到工作臺前，一邊哼著歌，一邊寫完實驗記錄。當(dāng)他匆匆忙忙洗干凈手，準(zhǔn)備沖出實驗室慶祝一番的時候，好像又想起來什么，于是回到臺邊，翻出實驗記錄本，在頁邊空白的地方大大地寫下了幾個字——出色的實驗。

3、鈉鉀“雙兄弟”

戴維經(jīng)過“出色的實驗”，終于成功地發(fā)現(xiàn)了新元素，他把苛性草木灰從元素的名單上抹掉，換上一個新的名字——草木灰素（Potassium），意思是這才是真正的元素，是從草木灰里提取出來的。后來人們根據(jù)拉丁文中的堿，更多地將它稱為“Kalium”。在本生、基爾霍夫發(fā)現(xiàn)銣銫“兄弟”之前，它一直是反應(yīng)活性最強的金屬，所以中文將它翻譯成“鉀”。

可是，戴維卻為如何保存這種新元素而頭疼起來，因為這家伙實在太活躍了！

如果你將它放在空氣里，它很快就披上一層白膜，沒多久就癱倒下來，銀白色的金屬光澤蕩然無存，只剩下一攤白色糊狀物。
你如果用手一摸，就會發(fā)現(xiàn)這是“老相識”——氫氧化鉀，滑膩如肥皂。
戴維又想，既然這是一種金屬，那放在水里應(yīng)該沒有問題吧。
按照我們的經(jīng)驗，金屬到了水里，應(yīng)該會立刻下沉，然后安靜地躺在水底吧?？墒氢浲耆煌哆M(jìn)水后不僅不沉沒，還發(fā)出尖銳的“咝咝”聲在水面上“游泳”，伴隨著美麗的淡紫色火焰發(fā)出爆炸聲。

它既然在水里都這么活潑，跟其他物質(zhì)放在一起就更不用說了，讓我們簡單看看戴維的實驗記錄吧：它在酸里會著火，在玻璃瓶中會腐蝕玻璃，在純氧中著火并發(fā)出強烈的白光，在酒精中著火，碰到硫、磷著火，在冰上著火并把冰燒成洞。

戴維實在被鉀弄得焦頭爛額，這種烈性元素不管在哪里都幾乎一定會引起爆炸和火光，干脆破罐子破摔吧，他把鉀扔進(jìn)了煤油，自己背過身去，閉上了眼睛，做好了迎接一場大爆炸的準(zhǔn)備，因為煤油本身就是一種易燃的物質(zhì)啊！沒想到，一點兒聲響都沒聽到，轉(zhuǎn)眼一看，那塊兒銀白色的烈性金屬竟然乖乖地沉了下去，在煤油里安靜地待著，就像一個狂躁的叛逆期少年遇到了心儀的少女，終于安靜了下來。這讓戴維的實驗變得容易了很多，既不用擔(dān)心爆炸火災(zāi)，也由于可以儲存，不必?fù)?dān)心因為缺少鉀而中斷實驗。
經(jīng)過足夠多的實驗，戴維可以開始整理數(shù)據(jù)寫報告了，可他為鉀的一些性質(zhì)而煩惱起來。鉀看起來是銀白色的，有金屬光澤，和金、銀、銅一樣善于導(dǎo)電傳熱，還能夠溶解在水銀里，這些理由足夠說明鉀是一種金屬。但是在那個時代，人們熟悉的金屬不過是金、銀、銅、鐵、錫，加上鉑金、水銀、鈷、鎳、錳、鋅、鉬、鉛、鉍、銻，可是你什么時候見過哪種金屬會這樣：遇水不下沉，反而會著火？此外，鉀很軟，用涂黃油的小刀也割得開，但之前你見過哪種金屬軟得像黃油？最讓人難以接受的是，鉀實在太輕了，黃金的密度約是它的20倍，鐵的密度約是它的9倍，就連有些木頭都比它重。

雖然有這么多不和諧的聲音，戴維仍斷定它是金屬：“鉀雖然輕，令人奇怪，但是鐵相對于黃金、水銀來說也是很輕的金屬?！边@個思路很正確，密度只是一個數(shù)字而已，科學(xué)對所有數(shù)字都是平等的，我們不能被看到的表象迷惑。戴維還預(yù)言：“之所以會認(rèn)為鉀有問題，是因為我們看慣了舊金屬，我們一定會再發(fā)現(xiàn)幾種新金屬，將鉀和鐵之間的空隙完全填滿?！?/p>

戴維的這一預(yù)言很快就應(yīng)驗了，他用同樣的方法分解了苛性蘇打，證明了苛性蘇打和苛性草木灰一樣也是一種復(fù)合物質(zhì)，其中也含有氫、氧和一種從來沒有人知道的金屬元素。戴維給它起名叫“蘇打素”（Sodium），因為苛性蘇打是從蘇打（碳酸鈉）里提煉出來的。后來人們用阿拉伯語中的純堿將它命名“Natrium”，中文翻譯成“鈉”，這就是鈉的由來。

鈉和鉀簡直就是一對“好兄弟”，因為它們實在太相似了：鈉比鉀稍微硬一點，但也不難用小刀切開；鈉比鉀重一點，但是也很輕，在水里也不下沉；鈉也和鉀一樣與水反應(yīng)，發(fā)出“咝咝”聲，只是沒那么劇烈，不會發(fā)生爆炸；在空氣中，鈉的表面也會很快起一層白色的“霜”；鈉也會安靜地待在煤油里面。和鉀最大的不同是，它燃燒發(fā)出的光是黃色的。

從鉀到鈉的發(fā)現(xiàn)，戴維只花了短短的六周時間。

你可能以為，這六周里面，戴維只是做了這兩次最關(guān)鍵的實驗吧。遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是！戴維在這六周里像瘋子一樣研究鉀和鈉的性質(zhì)，對鉀各方面性能的了解可以寫一本書了。這背后，是他絞盡腦汁設(shè)計實驗方法，以及廢寢忘食地去做各種各樣的實驗。
不要忘了，發(fā)現(xiàn)新元素，還不是他的正式工作，他終究還算是皇家學(xué)院的雇員，必須接受皇家學(xué)院分配給他的任務(wù)：他應(yīng)邀來到皮革廠，研究制革工藝；又被迫來到監(jiān)獄，尋找有效的消毒劑；還得下鄉(xiāng)拜訪農(nóng)民，研究糞肥，因為皇家學(xué)院需要他去搞農(nóng)業(yè)化學(xué)。差不多了吧？還沒完！戴維“歐巴”在倫敦大受歡迎，有錢人、精英們、政客們爭相邀請他去家里做客，還有不少貴婦人千方百計邀請他參加舞會。
戴維這個精力旺盛的大帥哥從來不拒絕任何邀請，社交工作兩不誤。人們經(jīng)常看到戴維深夜才從舞廳回來，睡上三四個小時，第二天又精神抖擻地鉆進(jìn)實驗室了。

就這樣，1807年11月19日的貝克報告到來了，除了戴維，還有誰更有資格在這個舞臺上表演呢？戴維在報告會上，請出他那一對金屬元素，讓它們表演給觀眾們看，這“哥兒倆”在水里“游泳”，在冰面上“奔跑”，向空中燃起黃色和淡紫色的火焰。但是這“哥兒倆”確實是金屬，因為它們在煤油中閃耀著銀色的光澤。

所有人都震驚了！各種報紙甚至是跟科學(xué)絲毫不相關(guān)的報紙也開始報道起戴維的新發(fā)現(xiàn)來。

就這樣，戴維走上了他人生的巔峰，得到了暴風(fēng)雨般的歡呼和祝賀。他用自己的形象、才華和努力，讓英國甚至全歐洲社會的目光集中到科學(xué)上，科學(xué)普及的意義比科學(xué)本身更大！

在這之后，雖然戴維還有很多發(fā)現(xiàn)，但都沒有像發(fā)現(xiàn)鉀鈉元素那樣顯赫一時了。他后來跟一位富裕的貴族寡婦結(jié)了婚，讓眾多追求者大失所望。在結(jié)婚前夕，他被授予準(zhǔn)男爵的稱號，從此以后，他的名字“漢夫里·戴維”前面多了一個爵士頭銜，大家都被迫叫他“戴維爵士”了。此外，戴維還給科學(xué)界留下一個大名鼎鼎的徒弟，這個徒弟的名字叫法拉第。

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