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化学书还能没有化学式?

来源:北京晚报2021-12-18 10:50

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  作者:于光

  《火焰中的秘密》 人民文学出版社 天天出版社

  《火焰中的秘密》是一本特别的书,它是一本化学书,却通篇没有用化学式。它运用生动丰富的语言讲述了化学的历史,故事妙趣横生,颇具文学性,同时严谨而不失科学性。

  翻开书,首先看到的就是活泼的措辞,不像一本科学书的严肃,竟如同文学书一般文采斐然,令人印象深刻。特别是“火之于他并非是危险和破坏,而首先是一种创造性的力量”这句话是我最喜欢的:火焰的秘密不正在于两面性吗,火焰,对于以前的人既是威胁,又是一股创造力。

  《火焰中的秘密》前言言简意赅,高屋建瓴。主要讲述的是炼金的起源和发展,如何从中诞生了化学,引发人们哲学的思考。正文延续了前言的文理兼备、诙谐幽默。第一章就来了点猛的,标题叫象粪纸,简洁而富有冲击力。“摸一摸!这是非常好的纸,一流的!”“这是大象粪便做成的。”让人怔了一下,接着便是好奇:这是怎么回事啊?啊,原来是因为大象只消化了胃里三成的食物,不能消化纤维素,所以其他物质被消化后便留下了含有大量能用来造纸的纤维素。植物就变成“纸”了。后面还类比迁移,说到马蜂通过这种方法用纤维素筑巢,它们啃咬朽木然后形成小球,粘连起来筑成巢穴。当时欧洲人生产纸张的方法是将棉和亚麻的破布撕碎后用水浸泡捣烂,使之发酵成为细碎的纸浆,但是后来发现马蜂的做法巧妙多了。神奇动物还有山羊,利用胃里的细菌分解纤维素释放糖分。不过,也有科学家以此为依据认为大象终会灭绝——即便人类不再捕杀,它们的消化系统存在太大劣势,浪费了自然界中的能量。如果大象这样最大的陆地动物因为消化问题而灭绝,真是让人惋惜。

  劲爆的象粪纸后面跟了一个柔和的故事:红色。讲的是人类利用自然界中的物质做颜料的历史,韵味十足。你能想象吗?曾经人们认为蓝色的颜料是大海,红色的是地球的血。古代的人将红色的赭石想象成凝固的、古老的、充满魔力的血液。古人在实践中学会了通过加热的方式让黄色的赭石变红——以为是石头被加热后变“熟”了。古人用同样的方式企图让“大海”变得更蓝的时候,“蓝海”反而变成黑色的了。但是接下来,碳的表面上披上了一层闪烁的物质,还能融合成球——这种闪烁的物质就是铜。科学家认为,古人很有可能是在用火对绘画的颜料进行实验的时候发现了金属。无论如何,有一点可以肯定,那就是颜料上色以及脱色的过程,从一开始就和化学密不可分。

  《火焰中的秘密》还有更刺激的故事。比如第三章《箭毒和氢氰酸》,节奏十分紧凑,情节环环相扣。为什么美洲土著要吃富含剧毒氢氰酸的食物木薯,为什么没有中毒暴毙身亡?为什么这种危险的传统竟然延续了百年之久!原来是因为木薯富含营养物质和能量。但是连野生动物都不敢吃的东西,土著为什么没有吃死?奥妙在于让氢氰酸挥发。土著先将食物捣碎然后煮制烘烤,最后变成可以食用的木薯粉。不得不惊叹劳动人民的智慧,在那片没有化学概念的土地上能想出这个办法,不知牺牲了多少前辈祖先!

  化学同样影响着历史和政治。在前现代的化学中,没有什么物质像硝石一样留下如此多的文字记载。越是战乱的年代,相关文献就越多。炼金术师们把硝石描写成“长期以来住在下等酒馆底下的冷龙”。之所以命名为“冷龙”,一方面是因为硝石出现在阴冷的地方,比如地窖或洞穴;另一方面是因为硝石的结晶口感冰凉。因此炼金术师们用牙尖齿利能喷火的龙来代表硝石。硝石能制成气味强烈呛人并能吞噬一切的硝酸。这种物质有着反差极大的两面:一方面冷若冰霜,可一旦燃烧又犹如“地狱之火”。当时的人们发现硝石加热会释放出一种气体使木屑燃烧得更旺,还能使死灰复燃。这使炼金术师无意中发现了现代化学最核心的物质——氧气,为后来法国科学家拉瓦锡提出氧气的概念做了铺垫。硝石还影响了第一次世界大战,它是制作火药的重要材料,占了七成的分量。当时人工生产产量有限,战争不可能无休止地耗下去。一方军队的弹药用尽,除了赶紧撤退外无计可施。事实上,因为火药的供应量少,当时的战争往往只能持续几个钟头或几天。所以硝石储备多的国家会占据优势。

  化学,从古到今都深刻影响着人们的生活。例如,几乎每个家庭都有的肥皂,虽然司空见惯,但是很多人并不清楚它奇特的性质。肥皂就像石头一样躺在我们的水槽边,往往还是龟裂的。一旦用水打湿,肥皂仿佛重获新生,滑溜溜地,就像水里的鱼一样从我们手中跑掉、消失掉。如果摩擦肥皂,就会挂上厚厚的肥皂泡。空气和水还有污染物——这些通常分离的事物,被肥皂以一种新的形式组合到一起,最后把我们的手洗得干干净净。当我们的手变脏黏黏糊糊的,感觉十分难受的时候,肥皂能够把所有脏东西去掉,让我们重获舒适。肥皂是怎么来的呢?欧洲的肥皂并非高度发达的文明的产物,而更多来自北方黑暗森林的“野蛮民族”。传说,日耳曼人和凯尔特人在铜壶中搅拌出一种泡沫状的汁液,它就是早期的肥皂。起初肥皂并不是用于身体清洁,而是发型工具,因为肥皂沫能让头发全部朝一个方向梳。凯尔特人用脂肪和灰烬煮制出肥皂,用肥皂做出蓬松帅气的卷发。罗马人征服了凯尔特人之后见识到了肥皂的神奇功效,大为叹服,并迅速风靡罗马帝国。

  化学从火焰中诞生,无数人付出了努力,逐渐从蒙昧走向科学,深刻影响了历史进程,改变了人类的日常生活,“化学将我们和自然以及全世界人类紧密联系在一起,而不是让我们彼此分离。我们理解化学,才能领悟自身。”(于光)

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