文學報 · 此刻夜讀
睡前夜讀,一篇美文,帶你進入閱讀的記憶世界。
氫氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁矽磷,硫氯氩鉀鈣,钪钛釩鉻錳……又一次聽到這段如緊箍咒般的“魔音”時你會發現,那些年被元素周期表支配的日子已經距離自己很遠了,可現在,居然有一本化學科普書緻力于發現元素世界的樂趣和神奇,這本書就是《元素的盛宴》。
傳記電影《放射性物質》(2019)
在《元素的盛宴》裡,作者搜集了許多有關元素背後的故事和人物,帶我們層層回顧周期表行行列列的傳奇,就像解剖學教科書裡的透視圖一樣,從不同深度講述一部化學簡史,包含科學、曆史、金融、神話、藝術、醫學……當然也包括了文學家和元素的關系。今天夜讀中,歌德在其作品中關于煉金術錯用的化學知識雖被後人嘲笑,但他卻因為極具慧眼的一次任命而推動了元素周期表的新發現。而到了馬克·吐溫那裡,他一些富有科幻氣質的短篇小說展現了對元素的熱情和擔憂,尤其是可以看到他在1904年就已經在小說中為核能所蘊含的可怕力量而暗暗心驚了。不懂化學的歌德推動了元素周期表
在18世紀晚期,歌德提出一個色彩學的理論以駁斥艾薩克·牛頓的理論,甚至因此寫了一篇異想天開的論文,通篇都是類似“色彩是光的業績,業績,和苦痛折磨”之類的話——看上去倒是不像對實證主義者牛頓先生的破口大罵,但是這樣的陳述除了讓我們看到歌德像相信自己的詩歌水平那樣相信自己的科學水平之外,完全一點意義都沒有。他還在小說《親和力》中表達了這樣一個似是而非的觀點:婚姻就像化學反應。按照他的說法,要是你介紹AB夫婦兩人同CD夫婦兩人認識,最後形成兩對新的夫妻組合,這個過程用方程式表達就是這樣的:AB CD→AD BC。而且這可不僅僅是某種含蓄的說法或是暗喻。歌德實際上以書中人物的人生曆程論證了這一方程式。不管這部小說有多少别的優點(特别是其極富感染力的描述),它仍然證明了歌德最好還是離科學遠點兒。
[德] 歌德|錢春绮 譯|上海譯文出版社
即使是歌德的巅峰之作《浮士德》,也包含了關于煉金術的陳詞濫調,以及更糟糕的(至少煉金術聽起來很酷),關于岩石是怎樣形成的蘇格拉底式對話。這一毫無意義的對話發生在岩石“水成論者”(Neptunists)和“火成論者”(Plutonists)之間。歌德這樣的水成論者認為,岩石是由大海——尼普頓神統治的王國——裡的礦物質沉澱而成(他們錯了);火成論者——這個稱呼源自冥王普路托之名,在《浮士德》這部作品中,火成論者的觀點由魔鬼本人親口說出,帶着幾分頗為造作的諷刺意味——認為火山和地底的高溫塑造了絕大部分岩石,這一說法是正确的。像往常一樣,歌德選擇站在錯誤的一邊,因為這邊的理論讓他感受到了審美的愉悅。《浮士德》極富感染力地描繪了科學中的自恃自大将會導緻何種結果,出于這個原因,它流傳了下來,就像《弗蘭肯斯坦》一樣。但當1832年歌德去世後,這本書中論述的科學和哲學觀點很快就被駁斥得體無完膚。現在,人們閱讀他的作品完全隻因為其文學價值。歌德要是知道了這些,一定會崩潰的。
盡管如此,總的說來,歌德對于科學,特别是元素周期表,還是做出了不可磨滅的貢獻——通過他的官職任命權。1809年,作為國務大臣,歌德負責為耶拿大學化學系的一個空置職位挑選合适人選。在聽取了朋友們的推薦後,歌德極具遠見地選擇了另外一個也叫約翰·沃爾夫岡的人——約翰·沃爾夫岡·德貝萊納。這位約翰·沃爾夫岡是個外省人,既沒有化學方面的學位,也沒有拿得出手的履曆。他先後做過藥劑學、紡織學、農藝學和啤酒釀造方面的工作,通通失敗了以後才投身化學的。但是,德貝萊納的這些工作經曆使他學到了大量的實用技能——這是像歌德這樣的紳士老爺永遠學不到,卻又因為身處偉大的工業革命時期而非常渴望得到的。歌德很快對這個年輕人産生了濃厚的興趣,他們花了許多個小時愉快地讨論當時熱門的化學話題,像是為什麼紅球甘藍會讓銀匙失去光澤,蓬巴杜夫人的牙膏裡含有什麼配料之類的。但是這一友誼未能完全消除兩人之間出身和教育程度的巨大差别。歌德,自然沒的說,接受了廣泛的古典教育,甚至在今天,他還經常被人們尊為(帶着點誇張)最後一位上知天文下知地理的人——要想找到這樣的人,可能隻能回到藝術、科學、哲學在很大程度上依然相互交疊的年代。他還曾環遊世界,閱曆甚廣。而德貝萊納呢?在被歌德提拔到耶拿大學的職位上之前,甚至都從未離開過德國。而且當時具有代表性的科學家中,像歌德那樣出身上流社會的知識分子要比像小約翰·沃爾夫岡那樣的土包子多得多。
德貝萊納紀念郵票
說到這兒,當想到德貝萊納對科學做出的最大貢獻是受到稀有元素锶的啟發,而锶這個名字跟希臘文或是奧維德筆下的神話故事一毛錢關系都沒有的時候,還真是讓人覺得莫名的協調。在科學史上,锶就像星星之火,昭示人們未知的黑暗中真的存在着像元素周期表這樣的東西。1790年,一位醫生在倫敦紅燈區一所醫院的實驗室裡發現了這種元素,那個地方離莎士比亞的環球劇場沒多遠。這位醫生以他研究的礦石——菱锶礦的産地思特朗廷(Strontian)來命名這種元素,那是蘇格蘭一個以采礦業為主的村鎮。20年後,德貝萊納拾起了這位醫生的研究。德貝萊納的精力主要集中在(注意他在這裡表現出的實際性)尋找精确測量元素原子量的方法,而锶這種元素實屬新鮮,又很少見,是個值得一試的挑戰。伴随着歌德的鼓勵,他開始研究這種元素的特性。而就在他反複推敲關于锶的數據時,注意到一些不尋常的事情:锶的原子量剛好是鈣元素和鋇元素原子量的平均數。而且,當他更深入地研究锶的化學性質時,發現它在化學反應中的表現也同鈣和鋇非常相像。不知怎的,锶成了将鈣和鋇這兩種一輕一重的元素聯系在一起的紐帶。
被這個發現所吸引,德貝萊納開始精确測量更多元素的原子量,到處尋找别的“三素組”。他發現了“氯、溴、碘”,“硫、硒、碲”,以及更多的組合。在每一個組裡,中間那個元素的原子量剛好是其他兩種元素原子量之和的平均值。德貝萊納堅信這不是一個巧合,于是他開始把這些元素一組一組排列起來,現在我們已經知道,這樣一根一根由“三素組”構成的“柱子”其實就是元素周期表中的族。實際上,50年之後,創建了第一個元素周期表的那個化學家正是以德貝萊納列出來的那一根根“柱子”作為起點的。
還有,當德貝萊納在1823年發明了第一個手提汽燈時,更顯得他的保護人對他始終如一的支持是多麼富有遠見。這種燈具靠的是鉑能夠吸收和儲存大量可燃性氫氣的奇妙特性。在一個人們做飯取暖依然全得仰仗明火的時代,它有着無可估量的經濟潛力。這種被稱為“德貝萊納燈”的燈具,實際上讓德貝萊納在世界上享有了同歌德差不多的知名度。
所以,即使歌德在科學領域表現得不盡如人意,但他的作品的确有助于傳播科學理念,而且他的支持的确将化學家們往元素周期表的方向推進了。他怎麼也配得上在科學史上享有一個榮譽地位——這也許能讓他最終滿意。引用約翰·沃爾夫岡·馮·歌德這位大人物自己的話來說:“一門科學的曆史,就是這門科學本身。”
用元素知識充實短篇的馬克·吐溫
在打字機取代鋼筆的過程中,有這麼一個頗有諷刺意味的故事,由馬克·吐溫開端,一路走去,最後又歸到了元素周期表上。
1874年,在看過一台打字機的示範操作後,盡管當時正處于世界經濟大蕭條時期,吐溫仍然徑直跑去以125美元的高價(相當于今天的2400美元)買了一台。不到一個星期,他就已經開始在上面敲打字句(都是大寫,這台打字機沒有小寫字母),表達自己有多麼想要把它送出去。“我的心裡滿滿都是眼淚啊!”他哀号。有時候很難把吐溫真正的抱怨同他憤世嫉俗的表象區分開來,所以他的那句話也許隻是誇張說法。不過到了1875年,他就已經放棄了那台打字機,轉而支持兩家公司生産的新式“自來水筆”。他對于昂貴鋼筆的喜愛從未停止過,即使是它們“用起來讓人止不住地罵街”。隻是他用的鋼筆都不是派克51就是了。
派克51
盡管如此,在确保打字機取得對高檔鋼筆壓倒性勝利的過程中,吐溫所做的貢獻比任何人都要多。1883年,他向一位出版商遞交了第一份打字機打出來的原稿——《密西西比河上的生活》(它是由吐溫口授,一位秘書員打出來的,并不是吐溫本人打的)。當雷明頓打字機公司請他為自己的産品做宣傳時(吐溫之前剛剛很不情願地又買了一台打字機),他沒好氣地寫了封信拒絕了——這封信被雷明頓公司歪曲了一番,最終還是登了出來。作為當時美國最受歡迎的人,即便吐溫隻是承認自己擁有一台打字機,就已經是最好的宣傳了。
1880年,馬克·吐溫投資的一款自動排版機
這些故事裡的吐溫咒罵他愛着的鋼筆,用着他讨厭的打字機,他身上的矛盾性因此凸顯得淋漓盡緻。盡管從文學角度來說,吐溫也許是歌德的對立面,寫的是富有民主精神的通俗故事,但在對待科技的态度上,吐溫卻同歌德一樣充滿了矛盾情緒。吐溫倒是沒有自命不凡地親自上陣搞科研,但是他同歌德一樣都對科學發現着迷不已。同時,他們都懷疑現代人有沒有足夠的智慧來正确使用技術。就歌德而言,這一懷疑以浮士德博士這個形象明白地表現出來,而吐溫則通過寫作我們在今天看來會認為是科幻小說的作品。實際上,除了那些充滿男孩氣的内河船故事之外,吐溫還寫了許多關于科學發明、工業技術、反烏托邦、時空旅行的短篇小說,他甚至還在那篇讓人看得雲裡霧裡的故事《與撒旦的交易》裡,寫到了元素周期表的兇險。
馬克·吐溫|葉冬心 譯|人民文學出版社
這個故事長不過2000個單詞,發生在1904年左右一次虛構的鋼鐵業股票崩盤之後。故事的講述者,因為個人經濟狀況陷入絕境而苦惱不已,于是決定将自己不朽的靈魂出賣給魔鬼。為了達成這個交易,他和撒旦半夜三更約在一個黑乎乎的無名之地碰面,喝了一些熱棕榈酒,談論了一會兒時下低迷的靈魂行價。不過很快,他們的話題就因為魔鬼身上一處不尋常的構造特征而發生了轉變——這位魔鬼大人通體由鐳構成。
在吐溫寫作這篇小說6年之前,瑪麗·居裡以她那些關于放射性元素的精彩故事震驚了整個科學界。這是真實可靠的新聞,但是吐溫在關注這一科學事件時,肯定有幾分醉翁之意不在酒,他的注意力更多地落在所有那些透着聰明勁兒的細節上,也就是他寫進《與撒旦的交易》裡的那些。鐳的放射性改變了它周圍空氣的電氣性質,所以撒旦發出一種綠色的冷光,讓故事的講述者覺得很有趣。而且,就像恒溫的石頭,鐳總是比它周圍的東西要熱,因為它的放射性使它發熱。當有大量的鐳聚集在一起,這種熱度就會以指數級增長。因此,吐溫筆下的撒旦同志身高6英尺1英寸(約1.85米),體重900磅(約408千克)左右,體溫熱得足夠用指尖點燃一支雪茄。
居裡夫人
故事接下去講到一些提煉放射性金屬的細節。這篇文章遠不能同吐溫最尖銳的諷刺故事相比,不過就像那些最好的科幻小說一樣,它具有前瞻性。為了避免在人群中穿行時将所經之處燒成白地,擁有鐳質軀體的撒旦穿了一件钋制的防護衣,钋是居裡夫人發現的另一種新元素。對于這件衣服,吐溫是這麼描繪的:這件“透明的”钋質防護服,“像膠片一樣薄”。從科學角度而言,這純屬狗屁——這樣的防護服完全不可能遮蔽處于臨界質量的鐳散發出來的熱量嘛。但是我們會原諒吐溫的,因為在這裡,它是為了一個極具戲劇性的目的而存在的。它給了撒旦一個威脅世人的由頭:“要是我脫下這件外套,整個世界就會在眨眼之間化成一團煙火,月亮也将不複存在,它的灰燼将會像鵝毛大雪那樣撒落太空。”
吐溫就是吐溫,他才不會讓魔鬼以這種方式結束這個故事。鐳那些被防護衣困住的熱量如此強烈,以至于撒旦很快就承認——帶着不經意的反諷——“我在燃燒。我的身體好熱。”不過把玩笑成分放在一邊的話,我們可以看到吐溫在1904年就已經為核能蘊含的可怕力量而暗暗心驚了。要是他活到40年之後,看到人們對于核彈的鐘愛遠遠大于取之不竭的核能,肯定會大搖其頭——出于沮喪,而不是吃驚。不像歌德那些對自然科學發表的似是而非的見解,吐溫關于科學的故事直到今天仍然能在課堂上被讀到。
山姆·基恩 / 著
楊蓓、陽曦 / 譯
未讀·天津科學技術出版社
新媒體編輯:鄭周明
配圖:曆史資料
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