【在说门捷列夫之前,或许我们还需要来了解一下原子这个概念。】【在今天一开始,我们就提到了原子。】
【元素就是原子的集合体。每一种元素中的原子都是相同的,所以他们也有着独有的原子质量。】
几个原子集合在一起组成元素。
然后,所有的元素放在天平上称它们的质量。可以发现每一种元素都有着相同的原子质量。元素的这一点特性,和生物是完全不一样的。
【化学家们就用了不同的方法和手段测定了不同元素的原子质量。】
【于是,有一段时间,原子质量、性能、状态呈现这些就成为了分类元素的几项指标。】【然后,当化学家们把这些元素全都摆在一起的时候,他们就会发现一些很奇妙的事情。】在一次化学家们的学术聚会上。
德国的化学家德贝莱纳正在讲述自己这段时间的发现:
“我发现,钙、锶、钡这三个元素,不仅化学性质相似,而且他们的原子量正好可以形成一个等差数列。”
钙的原子量是40.078,锶的原子量是87.62,钡的原子量是137.327.
“还有,锂、钠、钾这三种元素,它们的质地都很柔软,而且还都能和水发生反应。最重要的是,它们的原子量之差都是8的倍数。
德贝莱纳斩钉截铁的道: 这些元素之间,肯定存在着某种规律。旁边听着的化学家们窃窃私语,眼睛也越来越亮:
如果可以发现并且掌握这些元素之间的规律,是不是就可以掌握万物变化的规律?我们研究上遇到的一些问题似乎也就能迎刃而解。但研究来,研究去,这个课题的进展依然很慢。
百姓中一片沉默。
你听懂了吗?
没有,你呢?
“惭愧,在下从刚刚讲各种实验的时候就听不懂了。”
各种府学和国子监、太学等高等学府里的学子们忽然就很怀疑自己的智商,唯有少数几个可能平时对算术、机械等更在行的学子,一下子就迎来了自己的春天。
“我觉得我应该去学这个。”有十三四岁的少年兴高采烈的对家长说道,“我觉
得这个更适合我。
而那些什么之乎者也,实在是看了头晕。家长面无表情的问他: “那你看懂了?”
少年噎了一下,还是选择如实的小声回答: “这个什么原子质量听懂了表面,但是不懂其中的原理。不过之前那些实验我看懂了也听懂了。
他觉得做实验挺好玩的。
家长的面色缓了缓,沉吟一下后道: “你若真喜欢,也不是不行,先观察一段时间再说。”每次仙画结束后,都会有一些相应的变化。
如今朝廷已经开了好几个专业的学院,医学、农学、生物、天文等等,甚至后面可能都还会综合到大学里面去。
而且,科举取士和人才提拔也都在随之发生变化。那谁知道,以后会不会有这什么化学呢?
不过………家长头疼的揉了揉太阳穴,这化学真的是听不懂啊……以后可没办法辅导课业!
【也是在这个时期,门捷列夫终于要出场了。】【门捷列夫是俄国人,名字贼长。】
【他出生在寒冷的西伯利亚地区,从小就是个天才。所以虽然家里很穷,但是他的妈妈还是特意花钱将他送到了有着良好教育的大城市,圣彼得堡。】
【在那里,门捷列夫14岁就进入了圣彼得堡国立交通大学,过了两年,又去了圣彼得堡师范大学学习化学。】
【在他二十三岁的时候,就在圣彼得堡国立大学担任了副教授一职,教授化学。而且人气很高。】
门捷列夫走入课堂。
课堂里已经挤满了学生,还包括了一些旁听生。
在他讲完课后,学生们爆发了热情的掌声,送给这位年轻的化学教授。这也让门捷列夫感到很高兴,对自己的本职工作更热心了。
【当时化学界最火热的事情莫过于各种新元素的被发现,门捷列夫想要给自己的学生们讲授这些这些新元素,但苦于没有合适的教材。】
【他想,要不自己编一本吧。】
【大概就是从那个时候开始,门捷列夫对元素之间的规律发生了兴趣。】
【后来,他又出去进修,和欧洲的化学家们沟通交流,参观了很多的化学实验室,获得了化学博士学位。】
【1860年的时候,世界上举办了首次国际
化学家代表大会,门捷列夫也旁观了。】来自于德国、法国、英国等十多个国家的约140多名化学家们齐聚一堂。
他们在这里商议一些化学界中有争议的问题,并争取在这段时间里能够达成一些共识。有一天争论的问题是原子量的测定以哪一种方法为标准。
“我提议,就以阿伏伽德罗的测定方法为标准,这样有助于解决我们一直以来的分歧。”意大利的一位化学家阐述了自己的理由。
“附议。”
“我也附议。”
门捷列夫那时候还只是一个进修的学生,只有旁观的资格。他将会议上达成的结果发回给《俄罗斯日报》,并写道——一个新的化学时代即将来临。
天幕下。
孙思邈的徒弟有些不满的道: “也没有说出来到底怎么测定原子的那个什么质量啊!”质量他可以从那个天平的画面推测出来,大概和重量是类似的,也是一种量。但问题是,原子这东西连显微镜都看不到,怎么测啊!孙思邈瞟他一眼: 就算是显微镜能看到,你能测出那些微生物的重量吗?
他的徒弟略一思索: “可以先提纯,或者是先分离……”他卡了一下壳, 只要能被看到,总有办法可以想。
但没看到的东西,难道全凭想象?
孙思邈轻咳一声,他也没有想出办法,最后只能勉励道: “这些东西,为师有生之年是看不到了,就只能指望你们了。”
他徒弟默默的把视线转移到自己的小徒弟身上。小徒弟眨了眨眼睛,打了个寒噤:………师父的眼神让他好有压力啊啊啊!!
【进修回来后,门捷列夫又回到了圣彼得堡,换了所大学继续担任他的化学教授。】
【在这个过程中,门捷列夫对于元素规律一直都没有放下。他又重新测定了很多元素的原子量,】
【并且,他想到了一个绝妙的办法。】
门捷列夫爱好打牌,有一天他灵机一动,将现有的63种元素绘制成为了一张张卡牌。每一张牌上面都写了元素名称、主要性质和原子量。
他日常携带着这套牌,空闲的时候就拿出来玩一玩,将它们各种排列组合。同事看了有趣: “你这是在玩一种新的元素牌?”门捷列
夫道: 这有助于我找到它们之间的规律。同事不置可否的笑了笑,没有再说话。门捷列夫玩这套牌玩了几年,但似乎也没什么进展。
有一次,在连续工作几天之后,门捷列夫趴在桌子上睡着了。
在他的梦里面,这些纸牌似乎都活了过来,开始一张一张的飘在空中,并且有次序的排列成为了表格。
等到门捷列夫醒过来之后,他将梦中见到的表格记了下来。于是,元素周期表诞生了!
【当然了,做梦之说只是道听途说,为这个故事添上一些神秘色彩。归根究底是他自己的努力获得了成果,毕竟,作为一个天才,门捷列夫可是说过“终生奋斗,必成天才”的人。】
【但是,用纸牌排列的方法看上去未免有点离经叛道,所以在刚提出来的时候,整个化学界对此是很不以为然的。】
俄罗斯化学协会的一次学术讨论上,门捷列夫带着他的纸牌参加了。
大家或拿出了自己的论文,或拿出了自己在实验室中获得的最新样品,依次阐述这段时间的成果。
轮到门捷列夫的时候。他拿出了一套纸牌。
他把这些纸牌放在桌子上,然后就像是玩魔术一样将纸牌排列成为了自己计算出的元素周期表。纸牌上被标了不同的颜色,当它们摆在一起的时候,看上去就像是光谱图表一样。
这些纸牌的排位就代表着元素之间的规律。
门捷列夫向大家介绍道: “这些元素按照原子量的大小进行分布排列。同一周期里,从左到右,原子的半径递减,从上到下,半径递增。”①
路小柒用了圆球代替元素的平面图,可以更清楚的看到这一点。
门捷列夫继续道:
“而且,同一周期,从左到右,金属性递减,非金属性递增。从上到下,金属性递增,而非金属性递减……
等到门捷列夫讲完,周围的化学家们都紧紧的锁起了眉头。
他们觉得门捷列夫说得好像有那么一点道理,但却又觉得这些扑克牌简直匪夷所思。“我发现您上面标注的原子量似乎和现在的有些不同。”有化学家提出疑点。门捷列夫很自信的回答: “因为现在的是错的,我重新计算过了。”
大家: ……
有一位化学家忽然问道: “门捷列夫先生,我发现这个表格中有四个空白格,这代表了什么?”
门捷列夫赞赏的看了他一眼,道; 这四个空白格是我根据它们排列出来的规律推导出来的,代表着存在但是还未被我们发现的新的四种元素。我将它们称为‘类铝‘ '类硅 类硼’。
比如这个‘类铝’,我判定它的性质与铝相近,原子量大概是68,密度为5.9 gcm。如果之前大家都觉得还有些道理,那现在门捷列夫的这个说法就让他们完全无法接受了。
简直是荒谬!新的元素怎么可能就这样轻松被你从纸牌中发现?!
不错,毫无事实依据!
门捷列夫冷静的道: “从积累的事实得出结论就是理论;而理论使我们能够预见事实。”②但大家还是觉得他很荒唐。
他曾经的老师甚至愤而起身,离席而去: “身为化学家,你不老老实实的待在实验室里做实验,却玩起了纸牌,异想天开,你以为这些元素会这样被你摆布吗?
……
汉武帝刘彻忽然轻笑了一声,甚至还拍了两下手。
的确是自信到张狂啊!
虽然他对这什么周期律的原理并不太懂,但对门捷列夫的行事作风却是有那么一些赞赏的。刘彻就喜欢这种自信的天才!
“大汉,就需要这样的天才。”他环视一下四周, 自己做的事情,自己得出来的结论,连自己都不相信,那就不必呈到朕面前来了。
“武将也是,出征之前如果连自信都没有,趁早就给朕滚回家去。”
同一时间,董仲舒正在太学中教导学子。
连这位门捷列夫这样天才的人,都说终身奋斗,才成天才。你们,就更应该付出更多的努
力。
帝王和大儒们正在借题发挥,古代的化学家们和方士们却在如痴如醉的看着他的这张元素周期表,体会着里面的规律。
这张表格,严丝合缝。
虽然用纸牌的方式来揭晓,显得有些儿戏,但细看里面的各个维度,却似乎真的找不到漏洞。
“原来是这样!”
好像有些道理。
如果说世间所有万物都是由这里面的元素构成,而这些元素又有着这样的规律,那……沈括倒吸了口凉气。
他身边的助手好奇的问: 很厉害?
沈括顿了一下: 就好像老子说出,一生二,二生三,三生万物一样厉害。这是世间的规律。
而老子还只是意象,是玄妙,门捷列夫的这个规律,却落到了实处,可以用那些神奇的实验来证明。
这简直就是神的领域。
沈括脑海中无限翻腾,他的视线穿越天幕,似乎想要看到更高。
仙画说这世界上没有神,但是世间万物的诞生,元素的排列,却为何又如此神妙的遵循着某种规律?
这些规律是谁的手笔?
神?天道?
元素周期律之精妙,让不同的人看到了不同的东西。
像祖冲之这样的数学家从中看到了数学的规律: “等差数列……数学竟然也在化学中有所体现,真是奥妙无穷。
而文学家们似乎也有自己的见解: 有一排,锂铍硼碳氮氧氟氖,从金属逐渐过渡到石字,再逐渐过渡到气字。完全可以看出华夏预言的精巧。
即使只是看字,都能知道它们的特性。
就是这些字也不知道是专门为了这个周期表而造还是因为其他?
【门捷列夫是个极其自信的人。这一点从他在表格里留下的几个空白格就能看出来了——连没被发现的新元素都能写上了,没点自信干不出来这事儿。】
【所以,即使被所有人说不行,他也对自己得到的结果很坚持。】
【其实当时有个叫迈耶的科学家也做了一个类似的表格,并且同样是按照原子量来排列,只是只涵盖了28种元素,而且没有去预告新元素的存在。】
【后来,门捷列夫凭借元素周期表享誉世界,迈耶也是很服气的。】
迈耶的友人后来对他遗憾的说: “可惜了,其实你的周期表和门捷列夫的相比,除了元素少一些之外,区别并不大。
迈耶摇摇头: “我并没有他的自信与坚定,不是谁都敢把对新元素的预言放在自己的论文里
的。
【扯远了。】
【门捷列夫的元素周期表是如何被承认的呢?关键点还真就在于那几个新元素的空白格上。】
【几年后,法国化学家布瓦博德朗发现了一个新元素,他给它命名为“镓”,并把论文发表了出去。之后,他收到了门捷列夫的一封信。】
布瓦博德朗正在看一封从俄国圣彼得堡寄过来的信。
信中,门捷列夫坦率的道: “您所发现的镓应该就是我前几年在元素周期律上所预言的那种新元素‘类铝。根据我的推测,它的原子量接近68,密度应该是5.9上下而不该是4.7。
我猜,这是您所获得的这一块物质样品还不够纯所造成的。恳请您继续测定一遍。布瓦博德朗的助手不可思议的道: “他甚至都没有接触过镓,他以为他是谁?”但布瓦博德朗是个很谨慎的人,他想了一下后,道: “我们再提纯一遍,万一呢?”
结果,再又提纯了几遍之后,布瓦博德朗和他的助手发现,镓的密度真的是5.96而不是他们之前
所得出来的4.7!
整个化学界都震动了。
【感谢布瓦博德朗对科学的严谨。】
【门捷列夫和他的元素周期律从此被世人皆知!】
【接下来,1879年瑞典化学教授尼尔森发现了钪,1886年,德国化学教授文克莱尔发现了新元素锗。这两个元素就是门捷列夫所预言的类硼、类硅。】
文克莱尔给门捷列夫写信:
您天才的研究又获得了新的胜利,我向您致以崇高的敬意。【门捷列夫在化学界的地位变得无比崇高。】
看到新元素真的被发现,大家都啧啧称叹。
没想到还真被发现了。
不过,这门捷列夫可也真是够自信,居然还主动写
信过去告诉人家你错了。
“也亏得这什么瓦德朗人还挺好,居然真的测了一遍。瞎,我说这些欧洲人,能不能不要起那么长的名字,都不好记!
“人家自信是因为有本事,”酒楼中的一个说书人笑道, “若是换成一愚人,得出来的结果是错的,那或许换来的评价就是又蠢又犟。
大家都笑起来: “你说得也对!”
但同一时间,却有很多人在默念着门捷列夫之前驳斥那些反对者们的那句话:
从积累的事实得出结论就是理论;而理论使我们能够预见事实。
越念就越觉得这话虽然白,但是却很有道理。
嬴政吁道: 或许,不单单是在化学上,在很多事情上,都是如此。理论,万物之理。
如果在做一件事情之前,就能够懂得它运行的道理,那是不是就可以推断出它的未来走向?他看向眼前的大殿,在大殿中站着的臣子,甚至越过宫墙,看向了广豪的天下。这天下运行的理论又是什么?
那些自己曾经经历过的大事件,宫变、阴谋与战争出现在眼前,那些自己曾经学过的书籍和策论纷纷浮现在脑海。
是礼?是尊卑?是军事力量?是人心?不,或许更复杂。但,也或许更简单。
【当时俄罗斯的科学还是相对比较落后的,科学圣地在巴黎、在伦敦。因此,门捷列夫也一跃成为了俄罗斯的民族英雄。】
【他还是个全才,72年里写了五百多篇著作,涵盖了从化学到物理再到地球物理等等多个领域。】
【他忙得很,副业繁多,并且对这些副业都倾注了许多热情,还做出了不少成果。】门捷列夫去考察巴库的炼油厂,看到人们正在点燃石油。
他心痛极了: “石油不是燃料。直接烧石油,就像在厨房炉灶里烧支票一样!”炼油厂的厂长眼巴巴的看着他。
门捷列夫愤而提出了利用重油的新方法,帮助俄国建立了第一座从重质油大规模炼制润滑油的工厂。
他对税务也大有研究。
俄土战争后,俄国经济濒临破产,门捷列夫开始活跃在商界,甚至成为了俄国贸易与制造业委员会的委员。
再次期间,他写
出了厚达七百页的《用关税解释俄国工业的发展》,直接建立了俄国的关税体系。
他研究化肥、自建实验室和试验田。
他改革教育制度,提倡女生入学,并且亲自授课。
他喜欢探险,在北冰洋发现了海沟。
甚至,他还自己亲自做箱包!
他经常会自己去市场上购买做箱包的材料。有一次,一位顾客询问店长: 这位先生是谁?
店长回答说: 你不知道吗?这可是我们这儿著名的箱包制造师傅!门捷列夫先生!门捷列夫就像一只忙碌的小蜜蜂,精力旺盛,在各个领域飞来飞去。
【门捷列夫,高低可以和达芬奇打成平手。】
【妥妥的“斜杠青年”之神!】