
在不少工具書的背后,都會附帶一張或繁或簡的“元素周期表”。元素周期表不僅是人類歷史上最偉大的科學結晶之一,同樣也是一個充滿激情、冒險、競爭、背叛、浪漫和執著的故事寶藏,甚至涉及包括戰爭、商業競爭、恩愛情仇、科學競爭等在內的方方面面。
嘗起來甜甜的鈹元素,能夠像糖一樣誘騙我們的味蕾;散發出苦杏仁氣味的氰化物,其實是帶來死亡的毒藥;鋁一度是比黃金更貴的金屬,被法國王室用來招待最尊貴的客人;錫在極寒環境下會詭異地化成粉末,斯科特的南極探險因此一去不能回;碳和硅化學性質相似,可為什么沒有在宇宙中發現“硅基生物”?門捷列夫創制元素周期表,原來竟是受到紙牌游戲的啟發,化學天才哈伯創造性地合成氮肥以造福人類,卻在后來的戰爭中研制毒氣,招致千古罵名……
而元素周期表的“模樣”也并非“一成不變”。事實上,在1869年門捷列夫公布的元素周期表中,只有63種元素,周期表中還到處都是空白(甚至存在錯誤)。因此發現新元素、命名新元素,在科學史上留名,是科學家夢寐以求的成就。最初科學家為其發現的新元素命名,還有規范可循。例如居里夫人和丈夫皮埃爾·居里在1898年發現的了釙和鐳,釙是為了紀念居里夫人的故國波蘭,鐳的名字則來自“放射性”,因為它的放射性比之前的元素都強得多;1936年意大利科學家塞格雷和佩里爾發現了原子序數為43的新元素,這是第一種“人造”元素,根據希臘文“人造”命名為“锝”。鈾(92號元素)之后的元素,都是通過人工合成,93號到100號元素的合成使用的是費米發明的中子俘獲反應法:把鈾-238放入核反應堆中,使用大量中子轟擊鈾原子核,有的會吸收若干個中子,然后發生衰變形成新的原子核。后續改用阿爾法粒子(即氦原子核)轟擊鈾,也是采用了同樣的“解題思路”。在這個過程中,美國伯克利實驗室的物理學家西博格和他的同事們自1940年以來,在20年里一鼓作氣地發現了93號—103號元素。隨后西博格通過比較,對元素周期表進行改進,建立了與鑭系元素相同的錒系元素,把它們一起放置在元素周期表的下方,成為今天元素周期表的形式。而在西博格之后,新元素還在繼續被發現,科學家、科學機構之間的科學、名譽競爭也在繼續上演。
作者山姆·基恩(Sam Kean),著名科普作家,美國科學促進會院士。他本科畢業于明尼蘇達大學物理專業,后于約翰斯·霍普金斯大學修習寫作課程,并取得美國天主教大學圖書館學碩士學位。其文章見于《科學》《紐約時報》《紐約客》等,《元素的盛宴》是其代表作。山姆·基恩的寫作特色非常鮮明,語言精彩生動,富有張力,讀他的科普書,常會有讀驚險小說一般的感覺。在《元素的盛宴》一書中,他以極具張力的敘述節奏,追溯了元素周期表背后精彩的化學探險史,將一個個元素的傳奇故事與奇妙化學性質講述得極具吸引力。