伦敦皇家研究所

江玉安

《科学西游记》的第14站，我们来参观伦敦著名的科学地标——皇家研究所。

皇家研究所星光闪耀。名人辈出。伦福德伯爵、汉弗莱。戴维爵士、托马斯·杨、法拉第是皇家研究所最耀眼的明星。

皇家研究所既是著名的科研机构。也是著名的科学宣传机构。伦福德伯爵的热本质研究、汉弗莱。戴维爵士的电化学研究、托马斯·杨的光学研究、法拉第的电磁研究都是科学史上划时代的事件。“星期五讲演会”“圣诞节科学讲座”以及科学演示与观摩等活动成功地把“高冷”的科学转化为“通俗”的时尚。科学与艺术。这对文化与文明的两生花。首先是在皇家研究所生根发芽的。

皇家研究所创办于1799年。创办人是著名的科学活动家伦福德伯爵。伦福德伯爵是非典型科学家，说他是科学浪人、投机者、社会活动家都一样准确。伦福德伯爵原来的名字是本杰明·汤普森。和另一位美国著名人物富兰克林同名。两个本杰明就像当代的两个“比尔”（比尔·克林顿、比尔·盖茨），都是时代骄子。

汤普森生于美国马萨诸塞州的沃本恩。年轻时。汤普森在波士顿附近有名的小镇塞伦工作，但这哪里是什么体面活儿？就是在零售店里看柜台。零售店的工作哪里有什么成就感？汤普森和其他富有进取心的名人一样，也找了个业余爱好作寄托。他制造烟火。无可避免地，制造烟火出了事故，既坑了人，又伤了自尊。汤普森决定换一种活法。

19岁时。汤普森与一个富有的寡妇结婚，然后移居新罕布什尔州的伦福德（现在称康科德）。继承一处地产。美国独立战争期间，汤普森偷偷为英国人服务。战后又随英军撤回英国。在英国。汤普森就职于英国殖民地秘书处。后来与皇家学会主席班克斯爵士相识。通过班克斯。他认识了很多著名的科学家。在英国。汤普森没有改变投机性格。他不但受贿。还充当法国间谍。

1783年。汤普森经英王乔治三世的批准前往欧洲大陆。效力于巴伐利亚的选帝侯西奥多。汤普森能力出众。先后担任战争大臣和国会议员。他还为无家可归者建立贫民习艺所，引进瓦特蒸汽机和马铃薯。还做了其他一些好事。选帝侯西奥多在1791年为汤普森封爵，汤普森遂成为神圣罗马帝国的伯爵。取名伦福德。以纪念他在新罕布什尔州的地产。伦福德伯爵在巴伐利亚时。对科学极有兴趣。特别关注热的本质问题。1798年。他在慕尼黑掌管大炮镗孔的工作。通过钻孔机钻孔实验破除了“热质说”。提出了“热动说”。后来。焦耳提出了热功当量。证明了伦福德的“热动说”是正确的。

1798年，伦福德回到英国。加入皇家学会。隔年创建了皇家研究所。托马斯。杨和戴维这两位正崭露头角的年轻物理学家。在1800年成为这个研究所的首批雇员。托马斯。杨发现了眼睛散光的原因。提出了“三原色”理论。最重要的是发现了光的衍射现象。复兴了光的波动理论。戴维则是将电与化学结合起来。发现了多种化学元素，包括钠和钾，成为电化学的鼻祖。同时也是发现化学元素最多的科学家。

戴维可称为英国最著名的化学家。1778年。他出生于英国西南部滨海的康沃尔郡的班扎斯小城。与亚瑟王是老乡。康沃尔郡也是《蝴蝶梦》以及推理女王阿加莎（《尼罗河的惨案》《阳光下的罪恶》《东方快车谋杀案》的作者）的作品故事发生地。戴维布衣出身，16岁时。木雕师父亲去世。戴维是家中长子，他担负起养家糊口的重任，他先是在家乡学医，在学医过程中对化学产生了浓厚兴趣。

1798年，戴维来到伦敦。成为化学家兼牙医贝多斯的助手。在贝多斯的气体研究所。戴维发现了“笑气”。戴维在论文中用诗一般的语言描述了“笑气”的“陶醉效应”。戴维的论文还真吸引来了诗人。柯勒律治和华兹华斯联袂访问了戴维的实验室。戴维的论文也引起了伦福德的注意。伦福德决定聘请戴维担任皇家研究所的第一任实验室主任。皇家研究所既进行科学研究。也进行科学宣传和教育。定期举办科普讲座。戴维在皇家研究所证实了伦福德的“热动说”，用刚兴起的伏打电堆做实验发现了钾、钠等10余种化学元素。戴维风度翩翩、热情洋溢，加之魔幻般的实验和恰当的渲染。皇家研究所的科学讲座成为伦敦时尚流行文化的翘楚。戴维讲座吸引了文艺女青年——诗人雪莱的妻子玛丽。雪莱，促使她创作了科幻小说的开篇之作《科学怪人：弗兰肯斯坦》。戴维讲座还吸引了一个小学徒——书籍装订工法拉第。1812年，戴维被封为爵士，成为贵族，不久又娶了富有的苏格兰寡妇阿普勒斯。真正成了伦福德第二。

法拉第和戴维一样也出身贫寒。12岁就开始谋生。幸运的是。法拉第找了份好工作——书籍装订工。这与他喜爱读书学习的天分契合。法拉第利用装订书籍的便利。读了《大英百科全书》中关于电的文章和拉瓦锡的《化学基础论》，还读了简。马舍特的《化学谈话》，这本书在19世纪初是一本广泛流传的通俗读物。更幸运的是。有一次，一位顾客给了法拉第4张皇家研究所化学家戴维的讲座票。法拉第极为高兴。对讲座内容做了精心记录，他把讲座笔记装订成了《汉弗莱·戴维爵士讲演录》。后来，法拉第把《讲演录》寄送给了戴维，并附上一份希望在研究所当助手的申请书。当时戴维因感染伤寒正在疗养。看到笔记十分感动。于是决定病好后立即聘请法拉第做他的实验助手。第二年戴维夫妇周游欧洲时。法拉第以化学家助手和秘书的身份随行。见到了许多科学界的关键人物，如伏打、安培、盖吕萨克、洪堡、居维叶等。在这个过程中。法拉第接受了他从未有过的教育。1815年。法拉第正式成为戴维的实验室助理。负责皇家研究所的矿物收藏和仪器主管。成为戴维实验室里的得力助手。

戴维一生中发现了15种化学元素。是历史上最为著名的化学家之一。但在戴维去世之前，有人问他这一生最大的发现是什么时，他却说：“我一生最大的发现是法拉第。”

责任编辑 彭德利