羅伯特·波義耳
早年與求學(xué)
羅伯特·波義耳生于愛爾蘭沃特福德郡的利茲莫爾城堡,是第一代科克伯爵理查·波義耳(英語:Richard Boyle, t Earl of Cork)的第七子。理查·波義耳于1588年來到都柏林,到了羅伯特出生時,他已經(jīng)擁有了很多地產(chǎn)。波義耳的母親凱瑟琳·芬頓,是英國作家杰弗里·芬頓的女兒。和他的哥哥們一樣,波義耳自幼被寄養(yǎng)在當(dāng)?shù)厝思遥芸鞂W(xué)會了愛爾蘭語,四歲時就曾給父親當(dāng)爾蘭語翻譯。
隨后他在家庭教師的教育下,學(xué)習(xí)了拉丁語、希臘語和法語。波義耳八歲時母親去世,他隨后被送入伊頓公學(xué)學(xué)習(xí),他父親的朋友亨利·沃頓(英語:Henry Wotton)爵士當(dāng)時正擔(dān)任伊頓公學(xué)的教務(wù)長。波義耳在伊頓公學(xué)期間不喜歡參加體育鍛煉,常常生病。理查·波義耳為他請了一位家庭教師教授愛爾蘭語,但實(shí)際上這位家庭教師多數(shù)時間都在教授波義耳法語。三年之后,波義耳在法國家庭教師陪伴下出國學(xué)習(xí),在日內(nèi)瓦度過了兩年。1641年前往意大利佛羅倫薩,研究伽利略的天文學(xué)著作與實(shí)驗(yàn),以及伽利略悖論。
科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)
波義耳父母墓上的雕塑,被認(rèn)為是波義耳
1641年愛爾蘭起義讓理查·波義耳的諸多地產(chǎn)化為烏有,1643年他去世,為羅伯特·波義耳留下了位于英格蘭多塞特郡的莊園和愛爾蘭利默里克郡的地產(chǎn)。翌年,波義耳從歐洲大陸回到英格蘭,照看莊園的同時開始了自己的科學(xué)研究。1646年,波義耳應(yīng)邀加入了一個科學(xué)社團(tuán)——“哲學(xué)學(xué)會”(又稱無形學(xué)院)這一社團(tuán)成員常常在倫敦的格雷沙姆學(xué)院(英語:Gresham College)或是牛津大學(xué)聚會交流。
1647年開始,波義耳時而會回到愛爾蘭照看莊園,并于1652年遷居愛爾蘭。他在愛爾蘭感到十分苦惱,因?yàn)楫?dāng)?shù)貤l件所限,很難開展化學(xué)研究,他曾在信里抱怨道:“這個未開化的地方存在著大量對化學(xué)的誤解,難以獲得化學(xué)儀器,以至于在此處甚至無法懷有任何高深的思想(原文:‘Hermetic thoughts’)?!?。1648年克倫威爾任命威爾金斯主持對牛津大學(xué)的改革,威爾金斯邀請波義耳到牛津去工作。1654年波義耳前往牛津大學(xué),在自己的祖?zhèn)黝I(lǐng)地上建立了實(shí)驗(yàn)室,聘請羅伯特·胡克為助手開始對氣體和燃燒進(jìn)行研究。
1657年他在羅伯特·胡克的輔助下對奧托·格里克發(fā)明的氣泵進(jìn)行改進(jìn)。1659年制成了“波義耳機(jī)器”和“風(fēng)力發(fā)動機(jī)”。接下來他用這一裝置對氣體性質(zhì)進(jìn)行了研究,并于1660年發(fā)表對這一設(shè)備的研究成果。這一論文遭到以弗朗西斯·萊恩為代表的科學(xué)家的反對,為了反駁異議,波義耳闡明了在溫度一定的條件下氣體的壓力與體積成反比的這一性質(zhì)。法國物理學(xué)家馬略特得到了同樣的結(jié)果,但是一直到1676年才發(fā)表。于是在英語國家,這一定律被稱為波義耳定律,而在歐洲大陸則被稱為馬略特定律。
懷疑派的化學(xué)家
波義耳的真空泵
1661年波義耳發(fā)表了《懷疑派的化學(xué)家》,在這部著作中波義耳批判了一直存在的四元素說,認(rèn)為在科學(xué)研究中不應(yīng)該將組成物質(zhì)的物質(zhì)都稱為元素,而應(yīng)該采取類似海爾蒙特的觀點(diǎn),認(rèn)為不能互相轉(zhuǎn)變和不能還原成更簡單的東西為元素,他說:“我說的元素...是指某種原始的、簡單的、一點(diǎn)也沒有摻雜的物體。元素不能用任何其他物體造成,也不能彼此相互造成。元素是直接合成所謂完全混合物的成分,也是完全混合物最終分解成的要素?!倍氐奈⒘5牟煌酆象w導(dǎo)致了性質(zhì)的不同。由于波義耳在實(shí)驗(yàn)與理論兩方面都對化學(xué)發(fā)展有重要貢獻(xiàn),他的工作為近代化學(xué)奠定了初步基礎(chǔ),故被認(rèn)為是近代化學(xué)的奠基人。
1663年,無形學(xué)院成為倫敦自然知識促進(jìn)會(The Royal Society of London for Improving Natural Knowledge),查理二世頒布了許可狀,并任命波義耳為理事會成員。1680年波義耳被選為英國皇家學(xué)會會長,但是由于誓言的問題,他拒絕了這一職務(wù)。
1668年,波義耳離開了牛津,前往他妹妹位于倫敦蓓爾美爾的宅邸居住。他在這里也建立了自己的實(shí)驗(yàn)室,主要進(jìn)行化學(xué)方面的實(shí)驗(yàn),努力把嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法引入化學(xué)。1673年波義耳和胡克對物質(zhì)的燃燒進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)在真空情況下,物質(zhì)無法燃燒。波義耳根據(jù)燃燒實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,寫成了論文《關(guān)于火焰與空氣關(guān)系的新實(shí)驗(yàn)》,最先揭示了空氣是燃燒的必要條件。但是他仍然認(rèn)為燃燒是火與物質(zhì)之間的作用。另外波義耳還發(fā)現(xiàn)了某些植物的色素可以在酸性和堿性條件下出現(xiàn)不同的顏色,從而引入指示劑的概念。
神學(xué)研究與晚年
1689年后波義耳本來就不是很好的健康繼續(xù)惡化,他退出了一切社會活動,結(jié)束了與皇家學(xué)會的關(guān)系,公開對不能接待來訪者進(jìn)行道歉。在這種閑居中,他打算整理思想和文章,并希望從事一些秘密的傳給后人的化學(xué)研究。1691年12月31日,他姐姐去世后僅僅一周,波義耳去世。葬于圣馬田教堂墓地,按照他的遺囑,他捐贈自己寫的關(guān)于上帝存在討論的演講稿,以供后來學(xué)者進(jìn)行討論,并設(shè)立波義耳課程,供學(xué)者講授基督教信仰和自然哲學(xué)的關(guān)系。
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