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漢弗萊·戴維的個人履歷

漢弗萊·戴維(Humphry·Davy)是英國化學家,煤礦安全燈的發明者。1778年12月17日出生在英國壹個貧

窮的家庭裏。父親早逝。母親靠父親生前的壹個小小的農莊,無法養活5個孩子,於是賣掉農莊,全家搬到彭贊斯,在母親的養父湯金的幫助下生活。

戴維從小就很聰明,總想著探討,偵察點什麽新鮮的東西。小時候的老師經常誇獎他天賦高,學習勤奮。在老師的建議下他離開從小生活慣了的科爾努爾山的小村子,住到了約翰·湯金家裏。外祖父湯金的家很舒適。窗外是碧藍的大海,早晨和傍晚推開窗子就可以欣賞日出日落。這樣美的環境,使戴維又是歡喜又是興奮。美好的大自然總是激蕩著戴維的胸懷,他真想好好學點什麽。

父親的突然逝世,破壞了美好的設想。少年戴維沈默了。他把自己平時喜歡的化學實驗儀器收到壹個大櫃子裏,因為母親已無法給他支出買化學藥品的錢了。為了養活5個孩子,她賣掉了小農莊,帶著弟妹也遷居到彭贊斯來了。母親開了個小小的帽店,但經濟上還是不寬裕,因此戴維的前途要慎重考慮,雖未成年但他需要靠自己的勞動來幫助母親。

母親知道戴維很喜歡生物,也喜歡化學實驗。於是就決定送他到壹位叫約翰·博萊斯的先生的藥房去工作。博萊斯先生是個好醫生,戴維可以邊工作,邊學習。

這個決定使戴維非常高興,壹方面他感到可以用自己的勞動幫助母親了;另壹方面他可以在博萊斯先生的實驗室裏學到很多化學和醫學知識。科學知識吸引著他,他全力以赴地學習和工作著。他仔細地閱讀了化學家拉瓦錫的著作、讀了尼柯爾森的《化學辭典》。通過讀這些書,他感到化學才是自己應該學的,於是他用自己壹切空閑時間拼命讀化學書,做實驗。不久他就在彭贊斯小有名氣了。這些情況被克裏夫頓壹個叫托馬斯·貝多斯的人知道了。托馬斯·貝多斯是當時壹個醫學家,他寫過壹些醫學和衛生學的著作。1798年,貝多斯在克裏夫頓創辦了壹個氣療研究所,從事氣體對機體的影響問題的研究。開辦前夕貝多斯找到戴維,告訴他:“我要成立壹個氣體研究所,研究各種氣體對人體的作用。我正急需壹個精通化學的人,我想請妳去。”戴維欣然同意。

戴維到克裏夫頓以後,關於要做的工作他們很快就談妥了。戴維主要負責制出各種氣體,做各種各樣的實驗。戴維的第壹項工作就是制出了壹氧化二氮並研究它的特性。這種氣體的研究使戴維得到壹個結論:這種氣體對人體毫無危害。這就徹底否定了美國科學家塞繆爾、米切爾的觀點。米切爾壹直認為壹氧化二氮吸入身體會患嚴重疾病。戴維卻發現它可以使人產生快感,又有止痛麻醉作用,可以用於外科手術。

在研究過程中,還發生了由壹氧化二氮引起的壹場喜劇。壹天戴維制取了壹大瓶壹氧化二氮放在地板上。這時貝多斯來了,他壹走進實驗室就誇獎戴維說:“看來我請您來是太對了,您的工作我很滿意。”說著他壹轉身碰到壹個大鐵三角架,三角架掉了下來,正好砸在裝著大量壹氧化二氮的瓶子上,瓶子碎了。實驗室裏充滿了這種氣體。忽然壹向孤僻、冷漠不茍言笑的貝多斯哈哈大笑起來,隨著戴維也大笑起來。兩人的笑聲震撼了整幢房子,隔壁實驗室的助手們全都跑來了,看到他們竟然狂笑成這樣子,大惑不解,以為他們犯了神經病。突然助手們明白了,他們倆壹定是氣體中毒。的確,當貝多斯稍稍平靜下來時,他說:“戴維,您的氣體讓我笑得要死,咱們快出去透透風吧。”就是通過這次小喜劇事件,戴維研究出了壹氧化二氮氣對人體的刺激作用。

有壹天,壹位助手送來壹篇文章,並且說是貝多斯博士請戴維看的。他看到是尼柯爾森和卡萊爾1800年發表的論文《利用電池電流分解水的方法》。文中講的是他們借助於電弧進行了分解水的研究,他們確認在這種情況下,水會分解出氫氣和氧氣。這就是說,可以用電流分解其它物質。助手湯姆和戴維商量也試試這類實驗。他們把貝多斯博士準備的電池組拿來,他們準備試試電流對各種不同物質的作用。他們取得了壹定成績。戴維本來要把這類實驗做下去,但朗福德伯爵的出現使戴維作出了新的決定。

伯爵對戴維說道:“我們要成立壹個學會,設在倫敦。學會的名稱是發展科學和普及有益知識學會。這個學會除了搞研究還教學生。”

戴維雖然感到離開貝多爾博士很難啟齒,但這個新的學會是令他神往的。他決定到倫敦去參加這項工作。朗福德伯爵也堅持請戴維去,因為短短的接觸已使伯爵感到這個青年雖然還顯得不像上流社會人物那麽有風度但他是具有非同壹般的才能和善於雄辯的人物。

1801年初,戴維到了倫敦,當了學會的助教。第二年升為教授。他僅僅用幾次講課,就贏得了傑出演說家的聲譽。不久他就成了倫敦風靡壹時的人物,大學生、科學愛好者以至科學家們、各界女士們,都來聽他的講演。在各種類型的聚會上,人們都希望能壹睹他的風采。但這壹切浮華的東西並沒有沖昏戴維的頭腦,他繼續腳踏實地地研究著礦物學、冶金學、制革和農業化學,教著他擔任的兩門課程應用化學和農業化學課。戴維很清楚,由於自己少年時代基礎課並沒能學完,青年時代也不像別人能有更好的學習條件。他意識到他必須更紮實地幹。經過壹段研究,他放棄了運用自己所欠缺的分析化學較多的礦物學和對皮革制造的研究,把主要精力集中在農業化學的研究上。後來他在這方面取得了壹定成就。

除了農業化學,戴維還繼續研究電的化學作用問題。關於這個問題,戴維在克利夫頓有壹定成果,他通過繼續研究寫出了《關於電的某些化學作用》壹書。當他以這份材料在皇家學會作了報告以後,聞所未聞的消息傳出來了——電在化學中會發生作用!戴維是位偉大的發明家。他以自己的成就贏得了更高的聲望。

隨之戴維又在實驗中發現了兩種新的金屬。他發現,新的金屬鉀和鈉非常活潑,反應能力極強。在多次反復的各種方式的實驗中,戴維不幸受傷,臉上的傷口結疤後,壹只受傷的眼睛卻失明了。損失是慘重的,但已經證實,從蘇打和碳酸鉀中可以提取兩種不同的金屬鉀和鈉。這兩種金屬都是柔軟的,比水輕,能同水發生激烈的反映,產生火焰。

正在這時,朗福德伯爵(1804年在巴黎迎娶了拉瓦錫的遺孀)帶來了壹個消息:拿破侖皇帝頒布了壹項命令。授予英國科學家漢弗萊·戴維獎章,以表彰他在電學方面建立的功勛。這是壹項很高的獎勵,授獎儀式將在巴黎舉行。

當時英法正在打仗,因此朗福德說:“我們沒有權利從敵人手中接受獎賞。但是我們感到自豪的是連敵人也承認您的成就。”“不應當接受獎賞,皇家學會的全體成員都支持這種意見。”然而戴維認為:“我是為科學,為全人類工作的。科學家如果要展開鬥爭,那只是為了爭取理想的勝利,為了堅持真理而鬥爭。因此我決心到法國去。”完成了接受在凡爾塞宮和索爾蓬納典禮大廳舉行的隆重而盛大的授獎儀式,戴維又投入了緊張的研究。

戴維在《化學的哲學基礎》壹書中,提出氧化鹽酸(即氯氣)不是化合物,而是壹種單質,像氧氣壹樣能夠助燃。因此燃燒不是非有氧氣不行。而且氧化鹽酸並不含氧,說明無氧酸也可以存在。這裏他修正了拉瓦錫的兩個錯誤,壹是並非有氧氣才可燃燒;二是酸不壹定必須含氧。

1812年戴維又完成了《農業化學基礎》壹書。這本書後來竟再版4次。這壹年,他獲得了,英國最高獎賞。1812年4月8日,在威斯敏斯特教堂附近的廣場上,停滿了壹排排轎式馬車。整個英國上流社會的名流顯貴都匯集在前廳的拱門前。風琴奏起了莊嚴的樂章,人們在為漢弗萊·戴維舉行獲得貴族稱號的儀式。英國國王在壹群神職人員的簇擁下走下教堂的祭壇,他莊嚴地走到跪著的戴維面前用鍍金的寶劍碰了壹下戴維的肩膀說:“妳在發展科學方面建立了功勛,妳無愧於獲得勛爵的稱號。從今天起,漢弗萊·戴維爵士,妳成為英王銜前侍從!”

戴維獲得勛爵稱號後與壹個富有的寡婦結了婚。幾個月後他們去旅行度蜜月。戴維帶了壹個可以流動的實驗室和壹名助手——邁克爾·法拉第,進行了為期18個月的歐洲之旅行。當他們回到祖國時,正好趕上英國宣布全國服喪誌哀。

當時在紐卡斯爾和卡爾迪弗礦井發生了幾次可怕的爆炸,造成了數千名礦工的死亡。煤礦公司為了保證礦井內的操作安全,頒布了特別的獎賞,獎給能夠發明礦井中使用的安全燈的發明家。公司總經理特別請求戴維幫助他們解決這壹難題。礦上給他送來了實驗用的“爆鳴氣”,這是壹種危險氣體。實際上它的成分是兩個體積的氫氣和壹個體積的氧氣組成的爆炸混合物。戴維和助手法拉弟反復地研究了這種氣體的性質,特點及它在燃燒時,引起破壞性爆炸的條件。

他們的研究工作幾乎延續了整整壹年。他們想到用壹些細的管子,把維持礦燈燃燒所需要的空氣通過細管子引進燈內,然後再通過這些細管子把瓦斯排出燈外。當管子細到壹定程度礦井中即使存在這種爆鳴氣,也不會由於它的存在並與燈焰接觸而引起爆炸。他們反復觀察了使用不同管子時火焰大小的變化,進行了壹系列系統的實驗。1816年初,終於設計成功了壹種安全礦燈。

這種礦燈很有效。戴維用壹種網眼很小的金屬網子代替了礦燈的玻璃罩,這樣,火焰不會外露燒到瓦斯,而瓦斯卻可以從孔中自由通過。很快,這種燈就在煤礦中廣泛使用了,從此礦工們擺脫了井下壹種致命的威脅。

由於發明設計了這種安全礦燈,戴維獲得了朗福德勛章。

1820年,戴維當選為英國皇家學會主席。1826年12月20日,戴維當選為彼得堡科學院名譽院士。

戴維的研究雖然涉及到各個方面,但他壹直沒有放松研究的是電,因為在當時有關電的壹些現象還沒有得到圓滿的解釋,電的本質還沒有明確的研究結果,必須進行不斷地反復實驗。他和法拉第、丹麥著名物理學家奧斯特等科學家雖已有壹定的成果,但僅僅是開始,因此戴維幾乎壹生不間斷地鍥而不舍地探索電的秘密。戴維有壹個專門研究電的現象的實驗室,裏面有各種各樣的計量儀器,測量物體導電性能的特殊器皿和其他儀器。

“導體對電流產生的電阻因導體的不同而異,而電阻可以作為導體物質的附加的特性。”戴維總結了長期實驗的結果。而法拉弟又提出了異議,他說:“毫無疑問,電阻存在著差別,但是,目前我還看不出它的規律性。”戴維認為:“的確,對各種不同的物質作出概括,是很復雜的。但是,對單壹物質說來,問題的解決就簡單得多了。我們已獲得這方面的某些資料。”於是,法拉第走到桌邊,寫了好幾張密密麻麻的數字,充分地證明了他們所研究的物質的電阻,取決於導體的長度和橫截面。溫度上升時,電阻會隨之加大。

漢弗萊·戴維用強還原性的鉀制取了硼;對氣體,也進行了深入的研究;發現了有麻醉性、刺激性的“笑氣”氧化亞氮,這種物質對外科學發展很有用。他用實驗證明了氯是壹種化學元素。提出酸裏不可缺少的元素是氫,而不是氧,修正了拉瓦錫的“酸裏必須含氧”的觀點,他發明了煤礦安全燈,造福於礦下工作者。

這所有的功績都是他用畢生的心血換來的。1828年戴維病重。在此之前他已多次到日內瓦和瑞士療養,但病情壹直未見好轉。這次他正住在日內瓦郊區。這壹年5月他的妻子和弟弟約翰·戴維都來了。但戴維已經很衰弱了,他只能壹動不動地等待生命的力量漸漸消逝。

1829年5月29日,偉大的科學家漢弗萊·戴維與世長辭。

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