博洛尼亚石的神秘发光是17世纪的奇迹th世纪

花石撞击重晶石

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花石撞击重晶石

威廉·洪伯格陷入了困境。他答应过一个朋友,要告诉他如何使石头在黑暗中发光的伟大而奇异的秘密。现在他没法让实验成功了。

这不是什么古老的石头,而是著名的博洛尼亚石,一种在意大利城市周围的山上可以买到的矿物。霍姆伯格是德国人,他放弃了律师的职业,在欧洲和斯堪的纳维亚漫游,寻找科学上的异域风光——正如科学历史学家劳伦斯·普林西比(Lawrence Principe)所说,他是“奇妙的商人”——在旅行中获得了各种各样的神秘知识。但没有什么能比能发光的物质更让他着迷。1679年,他从化学教授约翰·昆克尔那里学会了如何制造白磷,这是昆克尔从隐居的汉堡炼金术士亨宁·勃兰特那里骗来的诀窍。Homberg发明了他自己的“磷”(任何不发热就会发光的物质的通用名称):一种氯化钙,受到撞击时就会发光。

博洛尼亚之石是其中最大的秘密。大约1603年,意大利鞋匠文森佐·卡西阿罗罗首次报道了这种疾病。他从博洛尼亚(Bologna)附近的乡村收集了闪闪发光、略带灰色、明显很重的石头,发现在“煅烧”后(在空气中加热),它们似乎会吸收阳光,然后在黑暗中释放出来。消息很快传开了。大约在1612年,一位耶稣会自然哲学家记录了他看到伽利略所演示的发光现象。后来,法国医生皮埃尔·波蒂埃(Pierre Potier)和意大利医生奥维迪奥·蒙塔尔巴尼(Ovidio Montalbani)发表了关于如何制备魔法石的详细描述,他们负责保管16世纪收集的自然奇观th博洛尼亚博物学家乌利塞·阿尔德罗万迪的作品。博洛尼亚石是这些“艺术大师”收集的好奇心的原型,他们对奇迹的渴望结合了表演技巧、科学探索和对“自然秘密”的渴望。

博伊尔的矿石

最著名的艺术大师之一是罗伯特·博伊尔,他可以说是伦敦皇家学会最杰出的研究员。博伊尔曾从协会的一位成员,日记作家约翰·伊夫林那里得到一块博洛尼亚石,这可能是他在意大利旅行时从蒙塔尔巴尼那里得到的。博伊尔对发光很着迷——他记录了挂在储藏室里的一条肉腿上可能是生物发光的幽灵——他很高兴有机会研究这块著名的发光岩石。但他无法让它工作。1666年,英国哲学汇刊遗憾地承认了‘失落的准备之路’重晶石(原文如此)为了发光’。这份匿名报告宣称,尽管有先前的描述,但“真正的秘密”只有一位现已去世的牧师知道。

为了弥补这一损失,洪伯格在17世纪70年代给自己设定了准备这块石头的任务。他成功了,当他在1687年向法国Académie皇家展示他的石头时,他们被认为“比普通的石头更亮”。他将自己的方法透露给了尼古拉斯·勒梅里,后者将这些方法收录在1690年版的著名著作中Cours de chymie该书被广泛认为是第一本化学教科书。

但洪伯格的实验停止了,导致了上面的尴尬局面。后来,他找了无数个借口,终于有一天在街上偶遇了他的朋友,朋友坚持要他去他的实验室,那里已经安装了原材料和熔炉。洪伯格别无选择,只能试一试。令他惊讶的是,这一切都很完美:这些煅烧的石头是“我所见过的最辉煌、最发光的石头”。

浪漫的石头

与洪伯格早期的失败相比,一切都没有变化,除了一个细节:他的朋友用青铜臼来磨石头,而不是铁臼(这种矿物首先需要磨成粉末)。洪伯格逐渐发现,这是关键所在。因为事实证明,要产生强烈的磷光,石头中必须含有微量的铜杂质,而微量的铁则会猝灭发光。博洛尼亚石是硫化钡,通过加热原始矿物硫酸钡(重晶石)制成的,这就解释了这种石头不寻常的密度。重晶石并不罕见,但这种来自博洛尼亚附近的矿物的特殊之处在于含有天然的铜杂质。

事情远不止如此。煅烧过程也需要以正确的方式进行,在一个专门设计的炉子中,限制空气的流入。这样一来,木炭燃料就会被不完全氧化成一氧化碳,从而起到还原剂的作用。如果燃烧过程中产生了二氧化碳,那么你很可能会得到碳酸钡。

洪伯格和他的同时代人都不清楚这一点,但普林西比开始复制他的实验时,这一点变得清晰起来。普林西比的研究,描述在Ambix[1]这是我在很长一段时间里读过的最令人愉快的论文之一,其中包括普林西比利用博蒂埃(Potier)等人的描述,在意大利帕德诺山(Monte Paderno)脚下找到了这个地点,在那里他可以自己捡到原始矿物。

普林西比的结论很有启发性:有时真正理解实验科学史的唯一方法就是重复它。