倫敦皇家研究所

江玉安

《科學西游記》的第14站，我們來參觀倫敦著名的科學地標——皇家研究所。

皇家研究所星光閃耀。名人輩出。倫福德伯爵、漢弗萊。戴維爵士、托馬斯·楊、法拉第是皇家研究所最耀眼的明星。

皇家研究所既是著名的科研機構。也是著名的科學宣傳機構。倫福德伯爵的熱本質研究、漢弗萊。戴維爵士的電化學研究、托馬斯·楊的光學研究、法拉第的電磁研究都是科學史上劃時代的事件。“星期五講演會”“圣誕節科學講座”以及科學演示與觀摩等活動成功地把“高冷”的科學轉化為“通俗”的時尚。科學與藝術。這對文化與文明的兩生花。首先是在皇家研究所生根發芽的。

皇家研究所創辦于1799年。創辦人是著名的科學活動家倫福德伯爵。倫福德伯爵是非典型科學家，說他是科學浪人、投機者、社會活動家都一樣準確。倫福德伯爵原來的名字是本杰明·湯普森。和另一位美國著名人物富蘭克林同名。兩個本杰明就像當代的兩個“比爾”（比爾·克林頓、比爾·蓋茨），都是時代驕子。

湯普森生于美國馬薩諸塞州的沃本恩。年輕時。湯普森在波士頓附近有名的小鎮塞倫工作，但這哪里是什么體面活兒？就是在零售店里看柜臺。零售店的工作哪里有什么成就感？湯普森和其他富有進取心的名人一樣，也找了個業余愛好作寄托。他制造煙火。無可避免地，制造煙火出了事故，既坑了人，又傷了自尊。湯普森決定換一種活法。

19歲時。湯普森與一個富有的寡婦結婚，然后移居新罕布什爾州的倫福德（現在稱康科德）。繼承一處地產。美國獨立戰爭期間，湯普森偷偷為英國人服務。戰后又隨英軍撤回英國。在英國。湯普森就職于英國殖民地秘書處。后來與皇家學會主席班克斯爵士相識。通過班克斯。他認識了很多著名的科學家。在英國。湯普森沒有改變投機性格。他不但受賄。還充當法國間諜。

1783年。湯普森經英王喬治三世的批準前往歐洲大陸。效力于巴伐利亞的選帝侯西奧多。湯普森能力出眾。先后擔任戰爭大臣和國會議員。他還為無家可歸者建立貧民習藝所，引進瓦特蒸汽機和馬鈴薯。還做了其他一些好事。選帝侯西奧多在1791年為湯普森封爵，湯普森遂成為神圣羅馬帝國的伯爵。取名倫福德。以紀念他在新罕布什爾州的地產。倫福德伯爵在巴伐利亞時。對科學極有興趣。特別關注熱的本質問題。1798年。他在慕尼黑掌管大炮鏜孔的工作。通過鉆孔機鉆孔實驗破除了“熱質說”。提出了“熱動說”。后來。焦耳提出了熱功當量。證明了倫福德的“熱動說”是正確的。

1798年，倫福德回到英國。加入皇家學會。隔年創建了皇家研究所。托馬斯。楊和戴維這兩位正嶄露頭角的年輕物理學家。在1800年成為這個研究所的首批雇員。托馬斯。楊發現了眼睛散光的原因。提出了“三原色”理論。最重要的是發現了光的衍射現象。復興了光的波動理論。戴維則是將電與化學結合起來。發現了多種化學元素，包括鈉和鉀，成為電化學的鼻祖。同時也是發現化學元素最多的科學家。

戴維可稱為英國最著名的化學家。1778年。他出生于英國西南部濱海的康沃爾郡的班扎斯小城。與亞瑟王是老鄉。康沃爾郡也是《蝴蝶夢》以及推理女王阿加莎（《尼羅河的慘案》《陽光下的罪惡》《東方快車謀殺案》的作者）的作品故事發生地。戴維布衣出身，16歲時。木雕師父親去世。戴維是家中長子，他擔負起養家糊口的重任，他先是在家鄉學醫，在學醫過程中對化學產生了濃厚興趣。

1798年，戴維來到倫敦。成為化學家兼牙醫貝多斯的助手。在貝多斯的氣體研究所。戴維發現了“笑氣”。戴維在論文中用詩一般的語言描述了“笑氣”的“陶醉效應”。戴維的論文還真吸引來了詩人。柯勒律治和華茲華斯聯袂訪問了戴維的實驗室。戴維的論文也引起了倫福德的注意。倫福德決定聘請戴維擔任皇家研究所的第一任實驗室主任。皇家研究所既進行科學研究。也進行科學宣傳和教育。定期舉辦科普講座。戴維在皇家研究所證實了倫福德的“熱動說”，用剛興起的伏打電堆做實驗發現了鉀、鈉等10余種化學元素。戴維風度翩翩、熱情洋溢，加之魔幻般的實驗和恰當的渲染。皇家研究所的科學講座成為倫敦時尚流行文化的翹楚。戴維講座吸引了文藝女青年——詩人雪萊的妻子瑪麗。雪萊，促使她創作了科幻小說的開篇之作《科學怪人：弗蘭肯斯坦》。戴維講座還吸引了一個小學徒——書籍裝訂工法拉第。1812年，戴維被封為爵士，成為貴族，不久又娶了富有的蘇格蘭寡婦阿普勒斯。真正成了倫福德第二。

法拉第和戴維一樣也出身貧寒。12歲就開始謀生。幸運的是。法拉第找了份好工作——書籍裝訂工。這與他喜愛讀書學習的天分契合。法拉第利用裝訂書籍的便利。讀了《大英百科全書》中關于電的文章和拉瓦錫的《化學基礎論》，還讀了簡。馬舍特的《化學談話》，這本書在19世紀初是一本廣泛流傳的通俗讀物。更幸運的是。有一次，一位顧客給了法拉第4張皇家研究所化學家戴維的講座票。法拉第極為高興。對講座內容做了精心記錄，他把講座筆記裝訂成了《漢弗萊·戴維爵士講演錄》。后來，法拉第把《講演錄》寄送給了戴維，并附上一份希望在研究所當助手的申請書。當時戴維因感染傷寒正在療養。看到筆記十分感動。于是決定病好后立即聘請法拉第做他的實驗助手。第二年戴維夫婦周游歐洲時。法拉第以化學家助手和秘書的身份隨行。見到了許多科學界的關鍵人物，如伏打、安培、蓋呂薩克、洪堡、居維葉等。在這個過程中。法拉第接受了他從未有過的教育。1815年。法拉第正式成為戴維的實驗室助理。負責皇家研究所的礦物收藏和儀器主管。成為戴維實驗室里的得力助手。

戴維一生中發現了15種化學元素。是歷史上最為著名的化學家之一。但在戴維去世之前，有人問他這一生最大的發現是什么時，他卻說：“我一生最大的發現是法拉第。”

責任編輯 彭德利