科学史上的历次革命,都要打破许多所谓“终极真理”的旧框框,这种框框越 多,进行科学革命就越困难。所以,如果今天我们能自觉地运用唯物辩证法观点来 认识自然科学中的一切科学理论,使“思想上不受权威和社会偏见的束缚,也不受 一般违背哲理的常规和习惯的束缚”。那么,当新的科学发现问世时,我们就不致 感到离奇,并争取把新的科学发现、科学理论立即承继下来,融于我们的科学研究 之中,让新理论尽快地显现出它的重要价值和意义,自觉地为科学发现的完善和发 展开拓道路。
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第十五章 “当真理碰到鼻子尖上的时候”
——氧气发现及其历史启示
氧气的发现,经历了一个较为漫长的曲折历程。造成这种曲折的原因尽管是多 方面的,但主要还是发现者本人的主观因素所造成。因此,总结这一深刻教训,可 给后人留下许多有益的历史启示。
(一)
发现氧气是18世纪的事。但人类关于氧气的研究,却可以追溯到遥远的古代。 据史书记载, 公元8世纪,中国就曾经对大气进行过研究,并把大气分为阴阳两部 分。到17世纪,罗伯特.波义耳(R.Boyle,1627-1691)通过对抽气机及燃烧的 实验,发现一些奇妙、有趣的现象。在真空中,火药环只在受热的地方才燃烧,但 一通入空气,立刻全部燃烧。这些燃烧现象,使波义耳得出结论:“空气有一些活 性物质不是被磷的烟雾消耗掉,就是被它驯化”。这给人们以启发,那就是空气中 含有两种截然不同的气体。此后,虎克(R.Hooke,1635-1703)也做了类似的燃 烧实验,并得出结论,认为空气中存在一种可以溶解可燃物体自身的东西。
罗伯特.波义耳和虎克的实验,对发现氧气都是极为有益的。只要沿着这个正 确的思路去寻找空气中那种具有活性的物质是什么?氧气就会很顺利地发现。但科 学发现的道路是曲折的。在通往客观真理的征途上,遇到任何一点障碍,都可能使 科学家犹豫不前,而大大推迟科学发现的时间。
在氧气发现过程中,最大的障碍,就是“燃素说”的提出。它使一些科学家步 入歧途,茫然而不能自拔。“燃素说”是英国人乔治.恩斯特.史塔尔继承了约翰 .约阿希姆.帕克的《地下的自然哲学》中的学说,综合了各家观点,于1703年较 系统地阐述和发挥为完整的理论。史塔尔认为,空气中有一种可燃的油状土,即为 燃素。史塔尔所说的燃素是“火质和火素而非火本身”,燃素存在于一切可燃物体 中,在燃烧时,快速逸出。燃素是金属性质、气味、颜色的根源。它是火微粒构成 的火元素。按照“燃素说”的观点,一切燃烧现象,都是物体吸收和逸出燃素的过 程。煅烧金属,燃素被释放出来,金属就变成了灰渣。但在金属加热过程中,燃素 不能自动分解,必须加进空气,将燃素吸取出来,燃烧才能实现。18世纪初斯,这 种“燃素说”的理论曾歪曲地说明了大多数化学现象。尽管是歪曲的,牵强附会的, 但在当时,却能“自圆其说”,被人们普遍地接受。就这样,“燃素说”统治人们 的思想将近一个世纪,把人们从研究和探讨燃烧原因、完全可能导致发现氧气的正 确思路,引向歧途,致使氧气的发现经历了一个漫长的曲折历程。