中外科学家发明家丛书:阿伦尼乌斯-第4部分
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了。他想再次会见他的老朋友奥斯特瓦尔德。现在,奥斯特瓦尔德领导莱比
锡物理化学研究所,并在他的实验室进行某些测量。
物理化学研究所坐落在一个老式建筑物内,从前这里是农学研究所。房
子很狭窄,又不适用,但是,研究所内却沸腾着紧张的科学研究工作。在奥
斯特瓦尔德的领导下,这里有许多年轻的积极分子在搞研究工作。他们对新
兴科学——物理化学做出了自己的贡献。后来,又获得了世界声誉。瓦尔特·能
斯特创立了电池渗透理论的原理;恩斯特·贝克曼制造出测量物质分子量的
仪器 (他制造的特殊温度计——贝克曼温度计,今天在物理化学实验室还广
泛地应用着);乔治·布雪迪格 (德国科学家,苏黎世和卡尔斯鲁厄高等工
业学校教授,对离子迁移率同溶液其他性质的相互联系进行了细致的研究,
确定了胶体铂和其他胶体金属“无机酶”的制取方法,研究过催化现象、催
化剂的结构、绝热反应、液态晶体)测定了有机酸的电离常数。
在莱比锡,阿伦尼乌斯进行的新的实验丰富了电离理论。这些实验中最
重要的是测量电离时的热效应。阿伦尼乌斯在查明温度对于各种电解质溶液
导电性改变的影响后,计算了它的电离热效应。另一方面,理论也预见到,
浓酸和浓碱的中和热应该是常数,与起反应的酸和碱的性质无关。因为,中
和过程仅在氢离子和氢氧根离子之间进行,实际上与溶液中的其它离子无
关。实验确证了这个假设。在一切场合下,中和热等于13800卡。
在研究温度对糖的转化影响时,阿伦尼乌斯第一次谈到化学反应的活化
能。在对试验结果进行理论概括的过程中,他推导出了平衡常数与这一反应
的活化能及温度的方程式。今天,这个方程式叫做阿伦尼乌斯方程式,而且
是物理化学的基本原理之一。
1888年夏季学期结束了,奥斯特瓦尔德的助手们都分散休假去了。阿伦
尼乌斯也回国了。他爱瑞典,并渴望有朝一日能永远留在那里。但是,瑞典
科学家们仍然不承认自己的同胞所做出的贡献。只有艾伦德老教授为他心爱
的学生的归来而高兴。他和阿伦尼乌斯谈了近来他所反复思考的问题。
“需要对闪电、大气电的形成过程给以正确的解释。地球是个磁体,它
又在转动。而当磁体转动时,围绕着它的磁力线就产生电流。您懂得我的意
思吗?”
“完全懂得。但是,不能把地球大气看成导体”。
这次谈话带来的影响是,阿伦尼乌斯的思考逐渐集中到新的问题上来
了。艾伦德教授的想法不对,应该在其他方面找原因!
阿伦尼乌斯记起了他在科尔劳什和波尔兹曼那里所进行的对气体的实
验。
“无疑,原因在于太阳!从太阳发射到地球来的紫外线,使大气离子化,
于是就形成电荷。”阿伦尼乌斯在一篇论文中阐述了自己的观点,并把这篇
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文章交给教授,请他推荐发表。但是,艾伦德却认为阿伦尼乌斯的见解是对
他这位功勋科学家的攻击,拒绝推荐。于是,斯万特便把论文寄往德国。几
乎同时,柏林的气象学家贝左尔德也提出了相同的理论。这是对大气电性质
的解释。也就是今天人所共知的贝左尔德——阿伦尼乌斯理论。
在这篇论文发表之前不久,艾伦德教授逝世了。他在斯德哥尔摩大学的
位置空缺了,阿伦尼乌斯希望能得到这个职位。
又是一次失望!祖国仍然不想接纳和承认他。于是,阿伦尼乌斯决定到
莱比锡去。德国成为他的第二故乡了。他在那里获得了公认,取得了他的一
项最大的成就。在德国,阿伦尼乌斯在奥斯特瓦尔德那里继续研究电解理论,
奥斯特瓦尔德给自己的朋友搞到了一个助教的临时位置。
可是他的心却一直向往着北方,向往着祖国。所以,到了学年结束时,
他就又匆匆地返回乌普萨拉来了。克莱夫教授不同意接受他任助教,但是,
生理学家汉马尔斯却很赏识他。尽管这个位置对这位年轻的科学家不合适,
但是他还是接受了。只要是在亲爱的家乡乌普萨拉工作,阿伦尼乌斯是一切
都会同意的!
奥斯特瓦尔德不赞成他的同行的举动,他认为阿伦尼乌斯是应该得到更
多更大的荣誉的科学家,作为老朋友,他便尽力给他以帮助。1891年,根据
奥斯特瓦尔德的推荐,阿伦尼乌斯收到担任基森大学物理化学教授的聘请。
直到这时,斯万特才得到他的祖国的重视,并尽力挽留他。斯德哥尔摩大学
校长提议请阿伦尼乌斯担任物理学副教授,这一职位在不久的将来可能升为
教授。这一建议使阿伦尼乌斯高兴得立即给奥斯特瓦尔德写了一封信:
“1893年3月13日。
从昨天起,我沉醉在无比的欢乐之中。我想,我从来也没有过比这更幸
福的日子。对于你为了使我获得一生中的成功而做的一切,我应该感谢您。
由于您,我成为乌普萨拉的副教授。由于你,我被聘请到基森去,这就使我
能够得到一个真正的尽管是并不显赫的职位。……我感到自己无能,我无法
报答你为我所做的一切”。
五、终于得到祖国的承认
现在,他可以开展更广泛的研究工作了。在他的领导下工作的有大学生、
准备论文的应届毕业生、助教、助手。翌年,第一批外国科学家就来见习了。
这一点,没有奥斯特瓦尔德的帮助显然是不可能的,是他建议年轻的科学家
们到斯德哥尔摩去向阿伦尼乌斯学习。第一批中有一个人名叫布雷迪格,斯
万特在莱比锡同他相识。后来,波兰人波什科夫斯基、德国人维特等也相继
来学习。
他们研究的问题很多,范围也广。其中有:电毛细管现象、阴极极化、
金属在酸中的腐蚀……这些研究资料阿伦尼乌斯都汇编在《电化学教科书》
中。
在他的助教中特别出众的是索菲亚·冯·鲁德贝克。她不仅是出色的助
手,而且还是令人感兴趣的交谈者。阿伦尼乌斯时常和她长时间地交谈。有
时,索菲亚的父亲也来看望斯万特,他是斯万特父亲的老朋友。他怀着一个
秘密的心愿,希望斯万特和他女儿的友谊的结果是结婚。老鲁德贝克的愿望
实现了。1894年,这对年轻人结婚了,次年他们生了儿子奥拉夫。……但是,
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婚后生活并不美满。看法上的不同有时候也还能弥合,但是,要改变自己的
性格和习惯,……则两人都无能为力。斯万特爱好自由、交游广泛、不拘小
节,而索菲亚则严肃而不妥协。家庭生活没有建立起来。所以,儿子出生之
后不久,他们就决定离婚了。
1895年,给阿伦尼乌斯带来了许多烦恼,同时,也带来了许多欢乐。同
儿子分手使他痛苦,使他更受折磨的是,他的反对者为了阻挠他获得物理学
教授职位而制造的关于离婚的流言蜚语。但是,仇人的一切诬陷都是徒劳的。
阿伦尼乌斯第一次获得国际上的承认:德国电化学学会选举他为名誉会员。
同行们的冷淡态度逐渐消失了。1896年,阿伦尼乌斯成为斯德哥尔摩大
学的校长!
阿伦尼乌斯同气象学家厄尔斯·艾科姆结下了亲密的友谊。他提醒斯万
特注意地球物理学某些问题。地球表面温度的变化仍然不能解释,因此,冰
期和暖期的周期交替也就找不到令人满意的说明。
“艾科姆,从太阳辐射的各种能中寻找原因是不对的。说明就在这里,
在地球上”。阿伦尼乌斯肯定地说道。
“如果温度变化的原因是在地球上,那么,它大概是在大气方面。路易
治·德·马尔奇是用大气中所含水分的不同数量来说明温度的变化。但,这
是十分令人怀疑的。”
“云的数量的确能够使温度受到影响,但不起作用。”阿伦尼乌斯表示
同意。
他们俩沉默了一会儿,后来,阿伦尼乌斯忽然兴奋起来,说道:“除了
水以外,大气中还有其他成份。为什么不去设想二氧化碳的温度变化的原因
呢?因为,温度的变化并不仅是与地球表面获得的热量增减有关,而且也与
辐射热数量上的变化有关。二氧化碳在红外区强烈地吸收着热射线。于是,
地面的温度就升高。二氧化碳的含量大时,植物就迅速地生长。经过一定时
期,由于植物数量的增加,大气中的二氧化碳减少了,地球表面的热辐射就
增加了,于是地面的温度就下降了”。
阿伦尼乌斯在他的一篇论文中阐述了自己的观点,并就碳酸气吸收热的
能力进行了一系列定量测定的实验。他的假说,既有拥护者,也有反对者,
总之,这个假说已成为热烈争论的课题了。
阿伦尼乌斯的几个助手也研究地球物理学和气象学的问题。其中之一是
斯特林堡。他是那么酷爱气象学,以致当地获悉安德烈准备乘坐气球飞越北
极时,立即争取到同意,带他去参加这次考察。由斯匹茨堡起飞越过北极到
达西伯利亚。这样的考察可以取得丰富的实际材料,根据这些材料将会解决
许多气象问题。
“我也参加飞行。”阿伦尼乌斯下了决心。
长期的准备开始了。需要特殊的服装、仪器,任何东西也不能漏掉。
根据协议,人们都提前来到斯匹茨堡。那里,预报天气良好,但到时却
是狂风怒吼。等了两个星期,风向并没有改变。
“应该推迟飞行。”阿伦尼乌斯提出建议。“即使风向改变,在这种情
况下飞行也无异于自杀行动,暴风时期很快就会到来。”
“我觉得,暴风时期已经开始,并且今年要比往常开始得早。”斯特林
堡补充说道。
“现在该怎么办?难道回去?”
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“我们没有别的选择。”斯特林堡无奈地说道。
“我找到了出路。能够设想让这么多的劳动和准备都付诸东流吗?我建
议乘轮船到北方去。不用气球,我们用轮船吧!”阿伦尼乌斯兴奋地说道。
专为向北纬度地带航行而装备的“维尔哥”号轮船开到斯匹茨堡来了。
但是,它的这次航行却注定不能实现。不停的暴风、流动的冰块,使得向北
方前进已不可能,最后,“维尔哥”号折回来,取道向南——驶向祖国的海
岸。
地球物理学和气象学的研究并没有妨碍阿伦尼乌斯对电解质继续进行研
究工作。相反,这方面的研究范围扩大了。尚未解决的是强电解质问题,它
的溶液,即使是在大大稀释了的情况下,弱电解质的定律对