虛擬講堂進入演講
講 題【科學史沙龍】諾貝爾獎之前樹立里程碑的化學家
講 者陳竹亭│臺灣大學化學系名譽教授
日 期2016/11/08長 度01:00:00人 氣74 次
摘 要
綜觀諾貝爾獎的得獎條件,不外乎是要有第一原創,對原有的科學見解提供全新視野,或是引領科學社群的研究方向;倘若這三個要件齊備,獲獎的機率就大為提高。那麼在諾貝爾獎設立之前,有哪些化學家符合這些條件,只是因為出生得太早,因此沒有機會獲此殊榮呢?

講者| 國立台灣大學化學系 陳竹亭教授

史上第一位諾貝爾化學獎得主,是荷蘭化學家雅各布斯.亨里克斯.凡特荷夫 (Jacobus Henricus van't Hoff) ,他以其在化學動力學、化學平衡、滲透壓、以及立體化學等領域的研究發現,於 1901 年獲頒這項殊榮。現在回首來看,他在這四個研究領域,都可以算是開山鼻祖。

我們細觀凡特荷夫的研究成果,有三層意義。首先,他確認了這個世界確實是由原子所構成的(在當時還有不少頂尖的科學家,並不相信原子說);再者,他發現原子的結合,有三度空間的特定方向、方位以及距離,其排列組合就稱之為分子結構,這是立體化學的基礎;最後,他提出了氣體及液體中的粒子,是以動態存在的說法,並且認為粒子間的物理定律,決定了粒子的物理行為,其中完全沒有怪力亂神的成分。

我們以凡特荷夫獲獎的學術成就,來回顧在諾貝爾化學獎設立之前,有哪些有資格獲獎的遺珠之憾。首先是十七世紀的波以耳 (Robert Boyle) ,他發現在定量定溫下,氣體的體積與壓力成反比;這條波以耳定律是第一條熱力學定律,不過波以耳並不了解這個現象背後的能量因素,一直要到十九世紀,波茲曼提出分布定律之後,才能理解這個現象。我們由此可以發現,化學家在化學領域的重大突破,有時候也需要物理學家幫上一把,才能建立更為紮實的理論架構。

再來是十八世紀的舍勒 (C. W. Scheele) 跟普力斯利 (J. Priesley) ,這兩位化學實驗家都發現了氧,照說是化學研究的重大成就;不過他們都相信燃素論,我們今天對於氧的認識,幾乎都是由「近代化學之父」拉瓦節 (Antoine-Laurent de Lavoisier) 所奠定。拉瓦節把氧氣燃燒的化學反應,以及燃燒所產生的化合物,經過具體設計的實驗加以證明,並且整理成一個正確的理論系統。如果拉瓦節那個時代就有諾貝爾獎,他的獲獎資格著毋庸議。

最後來談談法拉第 (Michael Faraday) ,他在物理跟化學領域的研究發現,足以讓他獲頒不只一座諾貝爾獎。法拉第發現電磁互生的現象,並且提出以力線為基礎的「場」概念,為馬克士威 (James Clerk Maxwell) 的電磁學奠定根基,這足以為他贏得一座諾貝爾物理獎。法拉第也發現了電解的用電量與元素產量之間的定量關係,在元素原子量尚未確立的那個時代,為元素論以及原子論提出明確的證據;我們今天把電解出任何元素 1 當量,所需的電量稱作 1 法拉第,足見他也絕對有資格領取一座諾貝爾化學獎。

我們從這幾位沒有機會獲得諾貝爾獎的化學家身上,看到了他們在學術研究上如此成功的共通點:他們能夠把所有的資訊集其大成,即使是那些錯誤的知識,他們也能藉以啟發思考,並建立系統性的創見。雖然我們的人生目的不一定是要爭取諾貝爾獎,不過我們仍然能夠從前人身上,獲得一些作學問的靈巧智慧。
提 供科學講古–科學史沙龍-科學史沙龍
本講座係由科技部補助舉辦
進入演講