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玻意爾(RobertBoyle,1627~1691)物理學家、化學家。1627年1月25日出生於愛爾蘭的利斯莫爾。1635年進倫敦西郊的伊頓公學學習。1644年繼承了父親的一筆財產,定居在多爾塞特,博覽了自然科學、哲學、神學等方面書籍。當時他還經常參加由他姐姐邀請的一些著名科學家的聚會,去聽他們就一些科學問題的討論,但他主張「實驗決定一切」。1654年玻意耳遷居牛津,在牛津大學創立了一個實驗室,開始從事系統的物理和化學的研究工作。他是倫敦皇家學會創始人之一,1663年被選為英國皇家學會會員,1680年被選為皇家學會會長。

貢獻

在物理學方面,玻意耳從事分子物理、光和電現象、流體力學、聲學、熱學、力學多方面的研究,成果纍纍。

玻意耳最突出的貢獻是1661年發現了玻意耳定律。1659年,他在助手胡克的協助下,改進了蓋利克發明的真空泵,利用它進行了一系列氣體性質的開拓性實驗。例如,他曾將真空泵放在屋頂,水管放在地面的大水罐內,發現當水銀氣壓計指示29英寸時,水不可能被提升到33英尺以上。1660年他將實驗結果匯編成冊,出版了他的第一部著作《涉及空氣彈性及其效果的新物理──力學實驗》。他用實驗論證了空氣是有重量和彈性(當時玻意耳稱之為彈力)的物質。論證了空氣對於燃燒、呼吸和傳聲是必不可少的。論證了壓強對水的沸點的影響,指出當使周圍的空氣稀薄時熱水就能沸騰起來。論證了細管中液體的上升(即毛細現象)是和大氣壓力無關的,這與當時的觀點截然相反。論證了真空中虹吸失效。還研究了空氣的比重、折射率等等。這本書引起了耶穌教徒的詰難,認為其中有詐。玻意耳在助手R.湯利的協助下做了實驗,通過實驗不但證實了「空氣的彈性有能力作出遠遠超過我們需要歸之於它的事實」,而且發現了氣體的體積與壓強的反比關係,在歷史上建立起力學運動以外的第一個定量的自然定律,即著名的玻意耳定律,現稱為玻意耳-馬略特定律。1662年他發表了論文──《關於空氣的彈性和重量學說的答辯》,文中不但闡述了玻意耳定律,而且還描述了另一個實驗:一定體積的封閉空氣被加熱時其壓強增大。可惜他沒有重視並定量地檢測這一現象,而失去了進一步發現規律的機會。

玻意耳在物理學的其他方面也有許多貢獻。他最先對固體的彈性進行了研究,在對鐘擺長度變化所開展的固體膨脹研究中。發現了水在結冰時會膨脹。他主張熱是分子的運動。他擁護原子論假說,認為一切物體都是由較小的、完全相同的粒子組成的。他於1663年首先提出色光是白光的變種,表述了白光的複雜性的思想,指出物體的顏色並不是物體本身的內在屬性,而是由光線在被照射面上發生的變異引起的。1663年他還第一次記載了在肥皂泡和玻璃球中產生的彩色薄膜條紋。他觀察到靜電感應現象,指出化學發光現象是冷光等。他在實驗過程中研製成氣壓計,並於1662~1663年引人「barometer」(氣壓計)這個名稱。玻意耳特別重視和強調實驗的重要意義。他自己從事實驗的面非常廣,在熱學、聲學、電學、光學、流體靜力學、化學、醫學、生物學、生理學多方面從事過許多實驗,對以後實驗物理學的發展有積極影響。

玻意耳還是個傑出的化學家。1661年出版了名著《懷疑的化學家》。他反對當時「點金術」派的「元素」觀,提出了接近於近代的化學元素的概念,區分了化合物和混合物。他把實驗方法引入化學研究之中,主張化學要建立在大量的實驗觀察基礎上,對物質的化學變化要進行定量研究,從而開創了分析化學的研究。他最早引入了「分析化學」這個名稱。恩格斯對他給予了高度評價,指出「玻意耳把化學確定為科學」。

在生理學方面,玻意耳研究了空氣對生物的作用,發現了肺內血液顏色和攝取空氣有關,1663年他還找出了毛細血管等。

著作

他的著作還有:《各種形式和性質的起源》、《關於顏色的實驗和考慮》、《流體靜力學奇談》、《論礦泉水》、《關於自然哲學價值的某些考慮》等。

科學界的有神論者

玻意耳雖終身致力於科學研究,卻是個有神論者,晚年曾設置玻意耳講座,專門反對無神論。由於玻意耳科學上的卓越成就,被人們稱為「英國科學界的明星」。1691年12月30日這顆明星隕落,終年64歲。他終身未娶。

科學家品質

科學家的品質對於要成為一名優秀的科學家[1]所具備的素質,首先必須是要有好奇心,對於自然的好奇,對於普遍事物的好奇。據我所知的優秀科學家,他們對於所有事物都非常好奇。他們想探知事物的規律,他們具有看到事物最為本質一面的本領。作為科學家,他們能夠將事物歸納為最基本的簡單而重要的法則,並通過這些基本法則去了解許多其它事物。他們所了解的事物不單單是一個清單,或對個別事物的認識,而是將對它們的認識歸納成為一種普遍的認識。這些素質都是應該具有的。另外,優秀的科學家必須要有恆心。他們在研究實驗過程中不斷努力,努力再努力,鍥而不捨[2]。此外,優秀的科學家一般都有很強的自信心,相信自己的判斷。自信是非常重要的一種素質。

視頻

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參考文獻