本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
“大师之作,我们的伟大作品,这块石头”
“炼金术士” 第一幕,第四场
4. - 炼金术士之石
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今天我们纪念艾萨克·牛顿爵士(1642-1727 年)对光学、力学和天文学的贡献,但作为他那个时代的典型学者,他也对炼金术等更晦涩的知识感兴趣。牛顿致力于这种化学的前身,也参与了早期的地质研究。
神学家和博物学家托马斯·伯内特在 1680-1681 年向牛顿提交了他早期的“Telluris theoria sacra”草稿,牛顿与伯内特就岩石、山脉甚至整个地球的形成交流了一些想法。根据他对熔融锡和硝石从水中结晶的观察,以及牛奶和啤酒的混合,牛顿设想了地球的形成是通过物质从原始且无差异的混沌中结晶而来的。
牛顿从未完整地发表他的地质学思想——但一些幸存的笔记涉及(早期)地球化学概念。在两份日期为 1670 年的笔记中,标题为“自然界在植被中的明显规律和过程”和“Humores mineralis”,他支持“sal nitrum”理论。 硝石(硝酸钾 - KNO3)的结晶在自然界和实验室中都容易观察到,并且被牛顿时代的许多博物学家认为是理解山脉中矿物质、矿脉和岩石生长的理想模型。
在炼金术中,硝石起着非常重要的作用,它甚至被认为是某种炼金术士之石,能够转化为其他矿物质。
图 1. 不是炼金术士之石,而是简单的树枝状银。
这种所谓的转化可以解释为什么地球上的矿物质如此丰富,尽管地下渗透的地下水不断溶解它们。
牛顿在“Humores mineralis”中指出
“由于金属不断向下移动,只要它们仍然是金属,就不会上升,所以必须在几年内,大部分金属就会从地表消失,除非人们承认它们是在那里从头生成的。”
牛顿另一篇笔记标题中的“植被”一词指的是一种自发的力量,在地球中心产生新的金属,并将其注入地壳——炼金术认为影响无机性质的原理与生命形式中作用的原理非常相似(甚至相同)。因此,毫不奇怪的是,牛顿描述了在地壳中交配的流体和蒸气(“精神”),以产生金属的祖先
“事实上,这些精神与金属溶液相遇,并与之混合。当它们处于运动和植被状态时,它们会腐烂[并]破坏金属形态,并将其转化为与它们自身相似的精神。然后,这些精神可以再次上升,从而实现金属的永久循环。”
这些来源于硝石的祖先,尤其是硫和汞,作为炼金术中另外两个非常重要的元素,将继续迁移到地球表面,在那里元素将继续反应和转化,最终形成许多有用的和贵重的金属。这种关于矿物质和岩石起源的形而上学的解释将在历史上长期盛行。
参考文献
NEWMAN W.R. (2009): 艾萨克·牛顿早期炼金术中的地球化学概念。 在 Rosenberg, G.D., ed., 文艺复兴到启蒙运动的地质学革命。 美国地质学会回忆录 203: 41-49
NORRIS, J.A. (2009): Johann Mathesius (1504-1565) 的布道中关于矿物产生的神意。出自:K ÖLBL-EBERT, M. (ed.) 地质学与宗教:和谐与敌对的历史。 伦敦地质学会特别出版物 310: 37-40