像居里夫人这样的科学家有哪些？短篇小说

就在1775年，当拉瓦锡在英吉利海峡对岸的法国科学院读他的《燃烧氧化论》时，英国发明家瓦特和博尔顿共同创办的工厂开始大量生产和销售蒸汽机。蒸汽机将火转化为动力，发生了一场动力革命，给人们增添了无穷的动力。

作为蒸汽机和工业革命的发源地，英国的科学技术在这一时期蓬勃发展。以下是建立原子论的英国化学家大卫、法拉第和道尔顿。

汉弗莱·戴维出生在英国的彭赞斯。他的父亲是木雕师，母亲非常勤劳，但他们的生活并不富裕。我的父母含辛茹苦抚养大卫和他的四个兄弟姐妹，希望汉弗莱和他的弟弟接受良好的教育。

大卫年轻时活泼又感性。他喜欢讲故事和背诵诗歌。他经常写一些歪诗来取笑他的朋友和老师。他最好的作业是把古典文学翻译成当代英语。即使是他最喜欢的作业也比不上大卫对钓鱼和徒步旅行的热爱。有时候玩的很开心，忘了上课。幸运的是，他顽强的母亲对他的学业非常重视，并且很有耐心，使他能够更好地完成学业。

在这个自由快乐的童年里，大卫有足够的时间去思考和想象，形成了他热情、积极、独立、不盲从、富有创造性的个性。他所在的学校是18世纪末康沃尔郡的一所很好的中学，大卫在这里学到了很多知识，比如神学、几何、外语等科目。他还读了很多哲学著作，比如康德的超验主义书籍。

家庭变故后的大哥。

15岁以后，因为父亲病重，家里穷，大卫开始辍学。1794年，父亲病逝。不到16岁的大卫突然觉得作为大哥的责任。从65438年到0795年，他改变了顽童的习惯，成为彭赞斯的外科医生和生理学家porras的学徒。在那里，大卫接触了很多有见识的人，很有上进心。他制定了一个庞大的自学计划，光是外语就有7门。他还用现成的药物和仪器开始了他最初的化学实验训练。1797年，大卫阅读了尼科尔森写的《化学锌正典》和拉瓦锡的化学巨著，极大地丰富了他的化学知识。在此期间，他结识了蒸汽机发明者詹姆斯·瓦特的儿子格雷戈里·瓦特，以及后来接替大卫担任皇家学院院长的吉蒂。吉蒂允许大卫使用他的书籍，并向大卫介绍了克利夫顿的博莱斯家族拥有的非常完整的图书馆，这使大卫有机会广泛涉猎，并为未来的发明奠定了坚实的基础。

在克利夫顿，英国物理学家贝多兹建立了一个气体研究所，研究各种气体对人体的生理作用，希望找到一些具有医疗作用的气体，找出哪些气体对人体有害。研究所需要一名优秀的化学家，所以贝多雇用了大卫。大卫研究的第一种气体是一氧化二氮。美国化学家米切尔认为，一氧化二氮对人体有害，任何人吸入这种气体都会受到致命打击。大卫没有盲从米切尔。经过反复实验，他发现一氧化二氮对人体无害。吸入这种气体后，人会有一种醉人的感觉，于是大卫建议氧化亚氮可以用于手术。大卫关于氧化亚氮对人体作用的论文发表于1800，对氧化亚氮的麻醉效果做了全面的评价，被认为是有史以来最好的麻醉剂。此后，牙医和外科医生开始使用氧化亚氮作为麻醉剂；马戏团小丑上台前也要服一点氧化亚氮，因为它对人的面部神经有奇特的作用，能让人发出含义不同的狂笑。一氧化二氮被称为“笑气”，并会扩散。此外，大卫还研究了包括二氧化氮和一氧化碳在内的各种气体对人体的生理影响。显然，研究这两种气体是非常危险的，但大卫坚持要做，并鼓励他的哥哥约翰·大卫做这个冒险的实验。

大卫在做气体研究时表现出了很强的定量实验研究能力，他的体积分析实验技术非常巧妙。他的研究工作的特点是他愿意花费大量的劳动，但他能以惊人的速度得到实验结果，他在使现有仪器适应新的研究课题方面表现出特殊的创造力。他对重复和证明别人的发现不感兴趣，但他对创新表现出极大的毅力。

大卫关于一氧化二氮呼吸作用的著作使他声名大噪，他的化学生涯从此有了一个良好的开端。

在伏打发明反应器的消息公布后，尼科尔森和卡里斯报道称，他们利用伏打反应器将水分解为氢气和氧气。大卫得知这些新发现后，立即投身于这一研究领域，并发表了论文，如1800发表在《尼科尔森自然哲学杂志》上的《化学与技术》。大卫在研究中不仅使用了当时先进的实验工具伏打反应器，而且始终保持最清醒的头脑，探究前人的实践和理论是否还有不足之处。伏打一直认为电堆中的电流是两种不同金属接触后才产生的，但大卫是第一个意识到这种“接触理论”不足的化学家。他认为电流不仅是由接触产生的，实际上是由电堆中的化学反应产生的。他还指出，在电解池中，由于电流的作用，化合物被分解成它的组分。大卫的观点在法国和德国受到广泛重视和支持。

大卫还发现，如果金属片之间的水中没有氧气，电堆就不能很好地工作，并得出结论，锌和铜(或银)之间的氧化还原反应是锌-铜(或银)电堆产生电流的原因。进一步推断，如果用硝酸代替电堆中的水或盐溶液，电堆的效果会更好，因为硝酸的氧化性比氧气强。大卫还使用了一个电堆，其中电极被放置在两个容器中，这样这些容器中的溶液通过湿石棉绳连接起来。

以上研究成果发表于1801，从中可以再次看到大卫的创新精神。

在皇家学院

今年，大卫被选为皇家学院的讲师。他很高兴地给母亲写信:“你大概听说过朗福德伯爵和其他贵族建立的皇家学院吧？”这是一座非常华丽的建筑，但是有才能的人没有被组织起来发挥突出的作用。朗福德伯爵建议我去那里工作。“事实是，正如大卫所说，自从皇家科学院吸收了像大卫这样的新鲜血液，(大卫后来发现了他的助手法拉第，并把他选进了皇家科学院)它就成了世界上最著名的科学机构之一。皇家学院的宗旨是传播知识，为大多数人提供技术培训，鼓励发明和改进新的有用的机器，并定期举办讲座宣传上述成果。在大卫任职期间，这种演讲进行得更为频繁。他本人就是一个优秀的演说家，他成功地吸引了一大批大学生、科学家和科学爱好者，包括许多前来附庸风雅的无所事事的年轻女士。因此，大卫在短时间内成为伦敦的名人，科学在伦敦变得更加时尚。皇家学院已经成为英国科学研究的中心和讲授科学的重要场所。

大卫刚到皇家学院时，他的讲座都是关于技术方面的话题。1805年，他因为发表了一篇关于制革的论文而获得了科普利奖。从1802开始为农业部门讲授农业化学，一直持续到1812。这是将化学应用于农业领域的首次尝试。在尤斯图斯·冯·李比希的农业化学著作发表之前，大卫的讲座一直被认为是农业化学的开创性工作。

1806年，大卫带着电化学的研究成果在拜克林讲课，内容是电解水的研究。他指出:电解纯水时，产物只产生理论比例的氢气和氧气，这与瑞典化学大师贝泽里乌斯得到的实验结果是一致的。但其他研究电解水的化学家指出，电解水时电极周围会出现酸碱，电解时无法按理论比例产生氢气和氧气。大卫用自己精准的实验回答了以上问题。他指出，将在银仪器中重新蒸馏的纯水放入金或玛瑙容器中，在氢气气氛中电解(这样可以避免新生态氢氧与空气中的氮气发生反应)，只产生氢和氧。电解水时，电极周围产生酸碱的原因是水的纯度不够(其中含有盐)。在尼科尔森和卡里斯的电解水实验发表后的六年内，没有一个化学家注意到上述问题，是大卫解释了这个问题。他还提出使用电解作为化学分析方法，并讨论了电解过程中溶液中物质的迁移。他发现，当两个杯子装满电极和导电溶液，然后第三个杯子装满中性盐溶液，每个杯子装满姜黄或石蕊指示剂，然后用石棉绳连接三个杯子中的溶液，在电解过程中，指示剂会在电极附近变色。如果将氯化钡溶液加入两个带电极的杯子中，将装有硫酸的杯子放在两个杯子之间，用石棉绳将三个杯子中的溶液连接起来，电解时中间的杯子会产生硫酸钡沉淀，证明电解时有物质传递。

大卫是贝泽里乌斯电化学二元论的坚定支持者。他们把化学元素分为正负两种，只有电性不同的元素才能结合形成中性物质，被电流极化分解。每种元素都有正负、强弱的电性，这就决定了它们之间的化学亲和力——正电性强的元素与负电性强的元素有很强的化学亲和力，所以它们非常容易结合，生成稳定的化合物。电化学二元论贯穿当时的化学理论，起着组织和分类的基础作用。大卫通过电解发现了许多新元素的轰动效应，促使贝泽里乌斯系统地提出了电化学二元论。

通过电解发现许多新元素

1807中，大卫在Backelin讲座中描述了分离金属钾和钠的过程。前一年，他开始用新的电解方法研究化学元素。拉瓦锡曾经认为化学家关心的不是元素，而是目前还不能分解的物体。当时有人把碱、苏打、草酸钾(从草木灰中提取的碳酸钾)视为不能分解的物体，但拉瓦锡拒绝把它们列入不能分解的物体名单。受拉瓦锡文章的启发，大卫想通过电解将这些化学元素从碳酸钾、碳酸钠和碱中分离出来。他做了一个大胆的预言:“如果化学结合具有我曾经大胆想象的特征，那么无论物体中元素的自然电(束缚力)有多强，都不可能是无限的，我们的人造仪器的力量似乎也是无限增加的。我希望新的方法(指电解)能让我们发现物体中的真正元素。”

大卫用250对金属板做成当时最大的伏打堆，从而产生强大的电流和极高的电压。起初，他用苛性钾的饱和溶液电解，但他没有分离金属钾，只是水解了水。大卫决定改变这种做法，电解纯苛性钾，但干苛性钾不导电。他燃烧苛性钾直到它融化，接通电流后，阴极铂丝周围出现了明亮燃烧的淡紫色火焰。大卫还是一无所获。

他冷静思考后，判断苛性钾确实分解了，但分解产物在高温下立即燃烧。他感到放松和兴奋。晚上还有其他人的宴会和舞会。大卫没时间换衣服，就在外面换了件新衣服，一阵风似的跑了。虽然实验很紧张，但他从不耽误晚会。他出色的口才和即时写诗的能力在宴会上表现得淋漓尽致。别人的赞扬让他很开心。他充分享受了社交生活中的生活激情。

伦敦有很多噪音。据说大卫分解苛性钾，但大卫越来越焦虑。离贝克林的讲座只有一个多月了。怎样才能让分解产物让大家看到？皇家学院的创始人厄尔·朗福德(Earl Longford)于1803年与拉瓦锡的遗孀玛丽结婚，移居法国。现在支持皇家学院的主要是付费的贝克林讲座，不会错的。大卫在实验上投入了更多的精力。

1807 65438+10月6日，伦敦雾。大卫拿出一块苛性钾，在空气中观察它。过了一会儿，它的表面吸附了一些水。“这不是传导能力吗？”大卫想了想，马上叫助手准备实验。他们把表面湿润的苛性钾放在一个小铂板上，用电线把铂板和电池的负极连接起来；将连接到电池阳极的铂丝插入苛性钾中，整个装置暴露在空气中。通电后，苛性钾开始融化，表面沸腾。大卫发现阴极上有强光，在阴极附近产生了类似水银的带有金属光泽的颗粒。一些颗粒在形成后立即燃烧，产生淡紫色的火焰，甚至爆炸。一些颗粒被氧化，在表面形成一层白色薄膜。大卫将电解池中的电流反向，仍然发现阴极上有银白色颗粒，也可能燃烧爆炸。大卫看到这个惊人的发现时欣喜若狂。他在房间里跳起来，在他的实验本上写道:“重要实验证明钾碱分解了。”他把笔一扔，上面有一大团墨水。

后来大卫在密闭的坩埚中电解湿苛性钾，最终得到了这种银白色的金属。大卫把它扔进了水里。起初，它在水面上旋转，发出嘶嘶的声音，然后它燃烧起来，释放出淡紫色的火焰。他证实他发现了一种新的金属元素。因为这种金属是由钾碱制成的，所以被命名为钾碱。后来，他用电解法制造了金属钠、镁、钙、锶、钡和硼、硅等非金属元素，成为化学史上发现新元素最多的人。

大卫在石灰和重土(BaO)的电解中多次失败，因为石灰和重土的熔点分别高达2580℃和1923℃，钙和钡在这样的高温下一出现就会燃烧。1808年5月，大卫收到了贝瑟利乌斯的一封信，信中提到他和瑞典国王的医师将石灰和水银混合进行电解，成功地分解了石灰。他们还通过这种方式电解重土壤来制造钡汞合金。大卫受贝瑟利乌斯的启发，将湿石灰与氧化汞以3:1的比例混合，放入铂皿中进行电解，产生大量的钙汞齐。他小心翼翼地蒸发水银，从而在化学史上第一次获得了纯金属钙。

“盐酸氧化物”不是一种化合物

在研究碱金属和碱土金属的过程中，大卫遇到了另一个难题。他发现碱是一种氧化物，但如果要说酸含有氧，他就犯难了。他很早就知道拉瓦锡的酸氧理论，拉瓦锡认为氧是酸性的起源，所有的酸都含有氧。是大化学家拉瓦锡错了，还是大卫对酸的理解不正确？

大卫在研究碲的化学性质时，发现碲化氢是一种酸，但它不含氧，这让他想知道氧是否存在于所有的酸中。为了找到更多的证据，大卫开始研究盐酸。根据拉瓦锡的观点，舍勒在1774中用盐酸与二氧化锰反应产生的一种新的黄绿色气体是盐酸氧化物，它是由氧和另一种未知的自由基组成的，而盐酸氧化物是这个自由基与更多的氧化结合而形成的。但大卫尽了最大努力，却无法从盐酸氧化物中提取氧气。他说:“即使木炭被电堆烧成白热状态，也不能使氧化的盐酸气体发生任何变化。我多次重复这个实验，结果都是一样的，所以我怀疑这些物质中是否存在氧气。”

法国物理学家和化学家盖·吕萨克和坦纳也进行了同样的实验，并认为盐酸中没有氧的氧化物。相反，盐酸氧化物可能具有元素的性质。但他们坚信大化学家拉瓦锡的观点没有错，所以尽管他们已经打开了发现氯是化学元素的渠道，结果仍然是一无所获。只有大卫声称，只要没有水，盐酸氧化的所有反应都不会产生氧气。他认为最好把盐酸氧化看作是一种不能分解的物质。他认为事实表明了拉瓦锡和法国化学学派所持的观点，表面上看起来很美，令人满意，但从现在已经掌握的知识来看，这只是一种建立在假设基础上的理论。于是大卫用无可辩驳的事实证实，所谓的“盐酸氧化物”绝不是一种化合物，而是一种化学元素。他把这种元素命名为氯，意思是黄绿色。他认为氯气可以像氧气一样帮助燃烧，氧气不一定要存在于氧化反应中。他还指出，所有放热反应都是氧化反应。大卫的观点很好地发展了拉瓦锡的燃烧氧化理论。

“最伟大的发现”

当我们惊叹于大卫敢于突破权威、尊重事实、勇于创新的精神时，当贝克林讲座的听众被大卫不断的发现所折服和感叹时，大卫的健康被透支了。疯狂地工作使他非常虚弱。就在巴克林的这个讲座之前，他被邀请到监狱视察流行的伤寒，但他自己也被感染了。巴克斯林讲座结束后，他再也坚持不下去了，在医院几次抢救后逐渐康复。这期间前来探望的人络绎不绝，医院只好在大门口挂了块招牌，每天公布大卫的病情。

出院后，大卫在家休养。这一天，他收到了一封信和一本368页装帧精美的书，封面上写着:大卫讲座。这本书是手写的，有很多漂亮的插图。信中说:“我是印刷厂的学徒，装订书籍。我热爱科学，听过你的四次演讲。我会把我的笔记作为圣诞礼物。如果你能帮我改变现状，我将不胜感激。-法拉第"

大卫激动地看着它，想起了自己的生活。他立即给法拉第写信，约他一个月后见面。

1791法拉第于9月22日出生在伦敦的一个铁匠家庭。除了阅读、写作和算术，他没有受过正规教育。13岁时，他成为一名装订工人的学徒。法拉第读了几乎所有送到这家店装订的科学书籍，包括《大英百科全书》的电学部分。对他影响特别深远的一本书是马塞尔夫人(物理学家的妻子)写的《化学守恒》。他开始用自己的零花钱买一些便宜的仪器和药品，开始化学实验。在一个并不富裕的兄弟的帮助下，法拉第听了大卫关于贝克林的讲座。他觉得很有动力，于是认真整理讲稿，拿出了自己装订书籍的绝活。一本精装的《大卫演讲集》被送给了大卫。

不久，大卫安排法拉第在他的实验室做助手。虽然有大量的清洁和清洗仪器等杂务，但法拉第很高兴听到大卫和他的助手们谈论科学和他们的实验过程。大卫很快就看到了法拉第的才华，并逐渐让他参加实验，甚至独立工作。

当时蒸汽机广泛使用，煤炭开采紧缺，矿井瓦斯爆炸频发。比如英国泰恩河畔的纽卡斯尔煤矿发生瓦斯爆炸，数千名矿工不幸遇难。大卫响应“煤矿灾害预防协会”的号召，研发了一款安全矿灯。在法拉第的帮助下，大卫在矿灯外面加了一个金属丝网罩。铁丝网引走了矿灯火焰的热量，使可燃气体达不到着火点，气体不会爆炸。这种安全的矿灯已经使用了100多年，挽救了全世界成千上万千千矿工的生命。

1813年秋，大卫带着法拉第去欧洲旅行和学术访问，历时一年半。法拉第作为助手和随从，要为大卫夫妇做很多服务，但他有机会见到许多著名的科学家，如安培、切瓦尔路、盖·吕萨克和伏特，听他们的演讲和谈话，了解他们的科研活动，开阔他的科学视野。正如熟悉法拉第的英国化学家沃拉斯顿所说:“法拉第的大学是欧洲，他的老师是大卫，他所服务的大师，是因为大卫的名气而让法拉第认识的杰出科学家。”

在与大卫共事的几年里，法拉第发表了几乎涵盖化学所有领域的论文。他成功地获得了液氯；较早冶炼不锈钢；研究了银化合物与氨的反应。多种有机化合物被分离出来，其中最重要的是苯；发现了电解等效定律。当然，法拉第最大的贡献是在物理学的电磁学方面。他通过实验发现了发电机和电动机的全部原理，极大地推动了社会的进步。他因此可以和伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦齐名。

1816法拉第开始在英国皇家学院举办系列讲座，并取得了辉煌的成功。1825年，他接替大卫担任实验室主任。随着法拉第的名声越来越高，人们常说:“大卫最伟大的发现是法拉第的发现。”这样的玩笑让大卫嫉妒法拉第。1824年，大卫反对法拉第当选皇家学会(而非皇家科学院)成员，他是25人中唯一投反对票的人。虽然法拉第成功当选，但让人感到非常遗憾和难过。

汉弗莱·戴维爵士。

1813大卫和法拉第在法国时，要求拿破仑建立科学的奖励制度。由于大卫的巨大贡献，他赢得了三千法郎的奖金。当时英法之间发生了战争，但大卫认为科学是没有国界的，所以他和助手法拉第一直在法国访问。在此期间，大卫还当选为法国科学院院士。

1820年，大卫得知班克斯爵士生病了，他在大卫出生前就已经是皇家学会的会长了，大卫立即赶回伦敦。班克斯去世后，皇家学会主席的竞选显然只有两个人。一个是大卫。另一个是沃拉斯顿。大卫坚信自己会赢得选举，而沃拉斯顿在选举前夕宣布退选，于是大卫在1820年当选为皇家学会主席，从1820年到1827年他一直担任这一职务。从那以后，皇家学会变得更加活跃，吸引了大量的科学家。大卫希望这些同事尽力而为，得到英国政府最大的支持。他还建议大英博物馆效仿巴黎的自然历史博物馆，不仅供大家参观，也成为一个研究中心。

皇家学会要求知道船的铜底壳腐蚀的原因，大卫又开始研究这个课题。他发现，如果在铜片上固定一层正电性更强的金属片(称为保护层)，铜就不会再被海水腐蚀。但是在试验过程中，海洋生物和植物紧紧附着在保护层上，对船的行驶造成了严重的阻力，所以这项研究始终没有成功。

1826年，由于家庭原因，大卫完成了他在巴克林的最后一次演讲，此后由于健康状况不断恶化，他退出了科研领域，开始在欧洲治疗疾病。1826年，大卫获得了最高荣誉，被封为汉弗莱·戴维爵士。

当谈到大卫的病时，人们经常把他与他热情而近乎疯狂的风格以及他在化学实验中的大胆行为联系在一起。他的弟弟约翰·大卫在描述哥哥时说:“汉弗莱在实验中的大胆行为相当有名。他做实验时几乎忘记了危险，这种冒险每天都在发生。”大卫曾经在制备三氯化氮的实验中伤了眼睛。年复一年的中毒和疯狂的工作使大卫的身体变得极其虚弱。虽然他去欧洲拜访名医，但无济于事。1829年5月29日在瑞士日内瓦早逝，活了51岁。

大卫死后，他的弟弟为他编纂了一部全集，名为《汉弗莱·戴维爵士全集》，共九卷，成为化学史上的重要文献。