元气变元质:《博物新编》里的氧气、氢气、炭气之气体名来自中国元气论鸦片战争前,通过西方传教士和贸易商人,陆续有一些日常的化学知识传入中国。
为了方便交流,与外国人打交道的工商人开始创设了一些通俗易懂的中文词汇,来表示各种化学物质,比如:硫酸叫“磺强水”,硝酸叫“硝强水”,盐酸叫“盐强水”,氧气叫“养气”等。
这个时期,中国尚没有专业的化学家,更没有制定专业术语的机构,化学词汇非常混乱,甚至包括中文“化学”一词,直到19世纪50年代以前,都未出现。
鸦片战争以后,具有学术性的化学知识开始系统地传入中国。
1855年,英国人合信(Benjamin Hobson,1816-1873)用中文编著出版的《博物新编》被视为近代西方科技输入中国的第一本著作。
书中介绍了物理、化学、天文、地理、生物等自然科学知识以及当时的最新科学发现和成果。
其中“水质论”讲道:“天下之物,元质五十有六,万类皆由之以生,造之不竭,化之不灭”,称化学元素共有56种,大致反映了西方19世纪初、中期的化学水平。
“风论”中介绍了“养气(氧气)”、“轻气(氢气)”、“淡气(氮气)”、“炭气(一氧化碳)”以及“磺强水(硫酸)”、“硝强水(硝酸)”、“盐强水(盐酸)”等化学物质的性质和制造方法。
然而,《博物新编》仅以启蒙为主,内容并不深入,因此只能说是科普书籍而非科学著作。
随着中外文化交流的发展,人们已无法满足《博物新编》中一些浅显的科技知识了,于是直接翻译西方原著成为大势所趋。
之后,美国传教士丁韪良(William Alexander Parsons Martin,1827-1916)著、京师同文馆出版《格物入门》(1868年);美国传教士嘉约翰(John Glasgow Kerr,1824-1901)口译何瞭然笔述、广州博济医局出版《化学初阶》(1871年);英国传教士傅兰雅(John Fryer,1839-1928)口译徐寿笔述、上海江南制造局出版《化学鉴原》(1872年,一说1871年)、《化学鉴原续篇》(1875年,一说1874年)、《化学鉴原补篇》(1882年,一说1879年)、《化学考质》(1883年)、《化学求数》(1883年);傅兰雅口译徐寿之子徐建寅笔述《化学分原》(1872年);法国教习毕利干(Anatole A. Billiquin,1837-1894)译、京师同文馆出版《化学指南》(1875年)、《化学阐原》(1882年)等一系列译自西方化学著作的中文译著陆续出版,宣告近代化学在中国开始广泛传播。
其中徐寿和英国传教士傅兰雅合作翻译的《化学鉴原》(1872年,一说1871年)一书可以说是这类译书中的“善本”。
《博物新编》分为3集,初集分地气论、热论、水质论、光论、电气论四部分。
介绍了气象学、物理学、化学等学科的基础知识。
其中化学部分“物质物性论”讲道:“天下之物,元质(即化学元素)五十有六,万类皆由之而生”。
认为书中介绍了西方19世纪的化学水平,“养气(氧气)”、“轻气(氢气)”、“淡气(氮气)”、“炭气(一氧化碳)”。
我们就以《博物新编》介绍的部分气体来举例便于理解,如“养气(氧气)”、“轻气(氢气)”、“淡气(氮气)”、“炭气(一氧化碳)”等。
《博物新编》中有句话“天下之物,元质(即化学元素)五十有六,万类皆由之而生”。
出自中国元气论,下面我们就来看看怎么回事。
战国时期,从不同角度反映自然界面貌的阴阳说与五行说开始被结合起来,形成了阴阳五行说。
阴阳五行说和元气论的结合,又构成了我国古代元气一元论的自然观。
战国中期的宋钘和尹文提出了“气”是宇宙本原的学说。
“气”是一种以比较抽象的形态,如《庄子·太和》:“太虚无形,气之本体,其聚其散,变化之客形尔” 。
“一体之盈虚,消息皆通于天地,应于万类”(《列子》);“其细无内,其大无外”(《管子·内业》),即它可以小到无穷小,大到无限大,充斥于混沌空间,化生万物。
因其是宇宙万物的本原,故又称“元气”。
后世的元气学说也是在此基础上发展起来的。
古人为什么会这么称呼命名呢?古代理论认为,精气(或气)是宇宙万物的共同构成本原。
由于精气自身的运动,产生了属性相反的阴阳二气:阳主动,阴主静;阳化气,阴成形;阳气布散而为天,阴气凝聚而为地。
即《素问·阴阳应象大论》所谓“积阳为天,积阴为地”。
天气下降,地气上升,天地阴阳二气氤氲交感,相摩相荡,达到了“和”的状态,则化生宇宙万物并推动和调控着它们的发展变化。
《素问·六微旨大论》又说:“天气下降,气流于地,地气上升,气腾于天。
故高下相召,升降相因,而变作矣。
”天气地气交流,这样就产生了天气变化,风云雨雷电就是这么来的,还是来自于中国元气论啊,这些气象知识,中国一直就有,哪里用得着西方传教士“教”,西方懂什么是“元气论”吗?《素问·阴阳应象大论》解释了云和雨的形成:“地气上而为云,天气下而为雨。
”《淮南子·天文训》一章中还写到,“天之偏气,怒者为风,地之含气,和者为雨。
阴阳相薄,感而为雷,激而为霆,乱而为雾,阳气胜则散彻为雨露,阴气胜则凝为霜雪。
”。
这里从道家对天地的相互关系论述了风雨,雷雾,霜雪形成的原因,此后一直有延续发展演变。
气的各种变化,形成了风、云、雨:“夫阳阳之气,噫而为风,升而为云,降而为雨,行乎地中,谓之生气。
生气行乎地中,发而生乎万物。
”(东晋郭璞《葬经》又名《葬书》)磷:磷火、鬼火“磷”字、“磷火”都是中国本来就有的汉字,也有其自身的汉字含义及概念。
《博物新编》里说介绍了磷光,磷光鬼火在明代《本草纲目》里有解释。
《本草纲目》卷六阳火阴火条:“野外之鬼磷,其火色青,其状如炬,或聚或散,俗称鬼火,实乃诸血之磷光也。
”(校点本《纲目》416页)。
按:人或动物死亡后,其身体中含有的磷在某些细菌的作用下,变成磷的氢化物(P2H6),它像白磷一样能在空气中自燃,发出蓝绿色的火光,俗称鬼火。
今天认为“磷火”实质上是P2H6的燃烧。
在解释“鬼磷”、“鬼火”时,《本草纲目》说到“俗称鬼火,实乃诸血之磷光也”,这种诸血之“磷光”就是后来才找到的物质“磷”的真正命名的缘由,这是古人说的。
总是说古人不知道磷是什么东西,可是今天人们对磷的使用描述,用的“磷”字,实质上不都是来自于古人吗?否则,为何要将这种易燃的物质命名为“磷”,俗称为鬼火呢?后来,看到《博物志·卷九杂说上》也有一段关于“磷火”的描述:“斗战死亡之处,其人马血积年化为磷。
磷着地及草木如露,略不可见。
行人或有触者,着人体便有光,拂拭便分散无数,愈甚有细咤声如炒豆,唯静住良久乃灭。
后其人忽忽如失魂,经日乃差。
今人梳头脱着衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声。
”其中,关于磷的描述“斗战死亡之处,其人马血积年化为磷”与《本草纲目》中“俗称鬼火,实乃诸血之磷光也”两者接近,是古人对磷的产生的理解。
而《博物志》中这段关于磷火由来的说法,还夹杂了一段静电的内容,这两段内容看似无关,为何将它们归为一类呢?仔细读就会发现《博物志》里的磷火除了有火光,还会发出声音如“愈甚有细咤声如炒豆,唯静住良久乃灭”,火光与声音同在。
想必这一点应该是与文中“今人梳头脱着衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声”静电发出的光芒声相似吧!可能也是孤陋寡闻,我未曾听说今人谈论科学发展对磷火有提及火光声这一事,但是,却觉得很重要,静电或许是和磷火一同发出声响光芒有着想象不到的联系吧。
至少,我想做这个联想,之后,关于古人研究电气的内容,我也想也是一个原因。
“乡人尝言野中夜见鬼火、神火。
鬼火色青荧,不动,神火色红,飞越聚散不常。
疑即祭义所谓‘焄蒿凄怆,百物之精神’之着也。
盖火为阳精,物多有之。
世知木石有火,而不知龙雷皆有火。
夏天久旱,则空中有流火,今谓之火阳是已。
海中夜亦有火。
肥猫暗中抹之,则火星迸出。
壮夫梳发亦然。
精油见日亦生火。
古战场有磷火。
鱼鳞积地及积盐,夜有火光,但不发焰。
此盖腐草生萤之类也。
”——(引自明代《蓬轩类记》)海水中的“磷光”东方朔《海内十洲记》中说道:“夜行海中,扰之有火星者,成水也。
”如果有人在海上航行,当海水扰动时,可见到强烈的火花。
人们见海上或海中有无数光亮,认为它们是溺毙者的魂灵或腐血,那些熟悉海上情况的人们说,当海被风或雨激烈扰动时,常有这种现象发生(《代醉编》,于文莹《湘山野录》)。
类似的现象在1528年左右彭宗孟的《海盐县图经》也有描述。
“西方首次制成磷光材料似乎始于1768年,制作者是约翰·坎顿(John Canton)。
坎顿通过添加硫磺焙烧碳酸盐的方法,用牡蛎壳制备配一种混合硫化钙。
”——引自([美]罗伯特·K·G·坦普尔,《中国:发明与发现的国度》,1995年12月第1版,第339页。
)轻气(氢气)轻气(氢气)之名自然表示的是气体轻飘飘的上升,符合中国“清阳为天,浊阴为地。
”之说,自然也是从这个概念这句话化用而来的,才能取名“轻气”(氢气)。
西周末年,产生了“气”的说法,用阳气和阴气的相互作用来解释天地分离、四季变化、万物盛衰等各种自然现象。
“清阳为天,浊阴为地。
”(《素问·阴阳应象大论》)“本乎天者,天之气也;本乎地者,地之气也。
天地合气,六节分而万物化生矣。
”(《素问·至真要大论》)西方知道什么是“气”吗?有这个概念吗?没有。
这就不可能是西方传教士编的《博物新编》,只能是中国文人教徒代笔写的,用中国科技文化知识编写的伪装成了西方传教士“送”的。
氯气下面我们再看一下《化学鉴原》一书中第一百十四节第一段感受一下(为方便阅读,繁体字已全部简化):“绿淡绿气与淡气化合止此一物,化学内最危险之品,此其一也,性甚奇异。
取法:将铅盆盛淡轻,绿一分水十二分消化,再将绿气一瓶倒置瓶口浸入铅盆水内,少顷见瓶内水面滴滴似油,即绿淡也,凝成之后渐沉水下。
然初成之时,即宜远离,切不可快走乱动;收取之时,宜用铁丝网遮护面目,再用极厚羊毛布套手,缓缓取出绿气之瓶,轻轻移开,慎勿摇动,及触瓶口为要。
”初读这段话,可能云里雾里,不知其意。
如果将“绿”改为“氯”,将“淡”改为“氮”,“轻”改为“氢”后,这段话就简单了。
其实就是介绍氯化氮([公式] )的主要特点及制法:以水为介质,将氯气通入氨水中进行反应,利用产物氯化氮不溶于水且密度较大的性质进行收集。
因为氯化氮易爆,因此整个操作都需要小心谨慎。
电解食盐水,可生成氯气,因为是浓绿色的,怪不得原名取为“绿淡”。
氧气讲氧气之前要先说说古代炼丹术中的氧化铅。
氧化铅:金属铅在空气中焙烧即得氧化铅(PbO),中国古称黄丹,其色泽金黄,受到早期炼丹家的重视,称为“玄黄”。
若将黄丹以猛火加热,即变为橘红色的铅丹(Pb3O4),秦代已用作红色颜料,因其色红似丹砂,也被炼丹家视为炼丹大药。
汉末或晋代发明了用硝石、硫黄和金属铅炼制铅丹的方法,称为硝黄法,纯度较高。
《名医别录》对该法已有记载。
明代又有改进,采用硝石、矾和金属铅合炼的制法,称为硝矾法,生产效率大为提高。
宋代以后,则普遍作为灰吹法炼银的副产品而取得。
铅所以引起炼丹家的注意,是因为它在化学反应中颜色变化多端,可生成黄色的黄丹(PbO)、橘红色的铅丹(Pb3O4)和白色的铅粉〔2PbCO3·Pb(OH)2〕和铅霜(醋酸铅)。
在这些化合物中,铅粉是早在炼丹术兴起以前就制造成功的,制造方法大概是偶然发现的,因为早在商代时我国已大量酿造酒了,酿好的酒往往是贮存在铅罐里,当时的酒浓度不大,容易进一步发酵被氧化变成醋,于是铅便会慢慢溶解到醋中,生成醋酸铅。
这种溶液吸收了大气中的二氧化碳,便会沉淀出碳酸铅来。
春秋战国时期,铅粉已是普遍应用的化妆品和白色颜料了。
把金属铅放在铁锅中缓慢加热,待熔化后,继续焙烧,铅就会被空气氧化,先生成黄丹,进一步又生成铅丹。
由于PbO色泽金黄,铅丹貌似丹砂,因此双双被方士看中,视为神丹大药。
中国炼丹家制造铅粉的工艺,一直继承着上述的古法,但也有改进。
他们发现,把金属铅先制成铅汞合金,再悬挂在醋罐中,“以醋气薰蒸”,反应要快得多。
然后把刮下来的浮粉(即醋酸铅与碳酸铅的混合物)摊在纸上,置于炕上以炭火煨烤一个多月,便成为上好的铅粉了。
特别是对铅丹的炼制,有过不少发明。
唐代炼丹家发明了硝磺法,使铅丹的制作效率显著提高。
其做法是先把黑铅熔化,加硫磺和焰硝,不断搅炒,直到完全变为红色铅丹为止。
及至唐代,炼丹家知道了它们的区别:铅霜易溶于水,味甜(有毒!),摸上去有凉意,所以就开始下功夫研究它的制造方法了。
再说说氧化汞,古代炼丹术里的三仙丹就可以制取氧气。
氧化汞:它可能是较硫化汞更早制得的人工制品。
《神农本草经》说:“水银……鎔化(加热)还复为丹。
”《黄帝九鼎神丹经》中的“神符”、“柔丹”、“伏丹”都是在土釜中加热水银制得。
这些“丹”实际上都是红色氧化汞,当时人们把它误认作“丹砂”。
陶弘景最先明确区分了这两种红色的丹药。
明代以后,氧化汞广泛用作疡科药,称为“红升丹”,因为那时是用水银、硝石、白矾三味混合升炼而成,又称“三仙丹”。
它的纯度很高,不含游离水银。
唐代时,有一本叫《玄霜掌上录》的炼丹术专著问世,就是专讲铅霜的制造方法、性能以及它在炼丹术中的作用的,“玄霜”就是指醋酸铅。
及至宋代,这种药剂进入了医药行列,说它功能消痰、止惊悸、解酒毒、疗胸隔烦闷。
这种革新工艺初创于唐代,到了明代为医药学家所继承并加以完善,并成了常规的制法。
至于造铅霜的工艺基本上与铅粉相同,只是“以醋气薰蒸”时,要注意加以密封,与大气中碳酸气隔绝。
早先时,因人们不懂得铅粉与铅霜的差别和生成的科学道理,所以总是收集到铅粉。
到了明代,医药学家把这项工艺进一步改进为硝矾法,即把铅与白矾、焰硝一起加热。
显然这是制造“三仙丹”配方的推广。
制造黄丹则比较简单,把金属铅或铅粉用猛火焙烧就可得到了。
这种物质又是“灰吹法”冶炼银的副产品,就是俗名叫“密陀僧”(唐代时曾由波斯国传入,“此胡言也”)的物质,所以唐宋以后的炼丹家和医药学家也就不大特意制造它了。
铅丹和黄丹自古就已经都是医药,《神农本草经》已有著录。
《本草纲目》还记载了铅丹的制法。
《本草纲目》卷八铅丹条,时珍曰:“按独孤滔《丹房镜源》载有炒铅丹法:用铅一斤,土硫黄十两,消石一两。
熔铅成汁,下醋点之,滚沸时,下硫一块、少顷下消少许,沸定再点醋,依前下少许消、黄待为末,则成丹矣”。
文中所言“消石”即硝石KNO3。
国外荷兰人所制铅粉,其法同此,但比中国晚了100多年。
(1925年Meltor《ModermInorganicChemistry》,815页)。
巧合的是,为何荷兰人制铅粉法会和中国炼丹术所制铅粉法一样呢?不说别的,国外所需“醋”从何来呢?图 《博物新编》里的“三仙丹”制取氧气的图图 《天工开物》中曾经记载了古人发明戴氧气罩、穿潜水服下海捕捞珍珠炭气“炭气”这个词是怎么来的?首先这是汉字,而要有炭,所在地得有大量的树木森林,沙漠肯定不行,还需要学会烧炭才行,这样得到了“炭”才能说有炭气啊。
烧炭要有窑炉技术,同样要达到高温,而且白炭只有中国朝鲜日本才会,西方都不会,何来教给中国“炭气”知识呢?!所以,“碳”(第6号元素)字比较特殊,这个字实际上就是“炭”字的变体。
虽然古汉语中没有“碳”字,但是“炭”本身的含义和碳元素沾边。
而这些气体元素汉译使名用“气”或“气”字旁,都与古代元气论观念有关。
古人认为万物由气化生而来,取名“养气(氧气)”、“轻气(氢气)”、“淡气(氮气)”、“炭气(一氧化碳)”非常符合中国命名规律。
所以,这种气体元素命名方式所用的概念本就是来自于中国原产的“元气论”。
东汉王充说:“万物之生.皆禀元气。
”中国文人教徒能够脱离中国文化知识系统吗?不能。
它们能够完全脱离中国编造一套不一样的知识文化体系吗?不能。
因而,它们编写的书籍流露出了这些文化的本来起源地,那就是中国。
只是在《博物新编》里把中国的“元气”改成了“元质”而已,现在也因此全都变成了各种物质,而脱离了“元气”来理解万物化生的思想。
《化学鉴原》汉译化学元素依然按照“昔人所译而宜者亦仍之,如氧气、淡气、轻气是也”,即前人翻译的元素名,如养气、淡气等较为恰当的,继续沿用。