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    阿里纽斯<%=id%>

    化学家
    阿里纽斯(Arrhenius,Svante August)
    瑞典化学家。1859年2月19日生于韦克(乌普萨拉附近);1927年10月2日卒于斯德哥尔摩。
    阿里纽斯量一个神童(他三岁时就自学),也是一个极为出色的学生,他高毕业时,在班上是最年轻最聪明的学生当他进入乌普萨拉大学后,就开始研究电是怎样通过溶液时,这是自从戴维那个时代起将近100年来的一个重要课题。
    法拉第研究出了电解定律,根据这些定律,电似乎象物质一样,以细小的微粒形态存在。法拉第曾说过“离子”这个词(离子的希腊语ion的意思是游荡者),它们是微小的粒子,携带着电通过溶液,但这仍然有一个问题,那就是离子究竟是什么。象威廉森和克劳修斯这样的人,他们认为离子可能是原子或原子团,但是他们没有做到能解释这个问题的程度。阿里纽斯却做到了。他仔细考了这样一个事实,即某些物质象食盐(氯化钠)在溶液中就会导电,可叫做“非电解质”。电解质和非电解质的区别还表现在水的凝固点上。
    某种物质溶解于水后,可以使水的凝固点略有降低。其降低的程度与溶解的物质量成比例,这点已由喇乌尔的研究所证实。溶解的物质量增加1倍,降低的程度也增加1倍。
    对溶液中不同的物质而言,水凝固点的降低与物质的分子量是成反比的。例如普通蔗糖的分子量是葡萄糖分子量的两倍。溶于1升水中的1克蔗糖的降低值的两倍。由于葡萄糖分子的大小是蔗糖分子的一半,所以1克葡萄糖所包含的分子数就是1克蔗糖所含分子数的两倍。那么,不难证明凝固点的降低值是同溶液中的粒子数目是成正比的。这一规律对非电解质至少是这样的。
    电解质的情况又怎么样?一定量是氯化钠包含有一定量的分子。根据这一点就可以计算出凝固点的降低值。然而,从结果来看,因溶解有氯化钠使凝固点降低的值却正好是它应当降低的值的两倍。对这个现象的一个解释就是每个氯化钠分子变成了两个粒子。其它的电解质也表现了这种情况,例如溴化钾或硝酸钠。
    另一方面,我们可以预计某些物质和氯化钡或硫酸钠能产生三倍的凝固点下降值。每个分子一定能提供三个粒子。
    电解质的这种异常行为还表现在其它取决于所提供的粒子数的性质上,例如渗透压。渗透压就是使液体通过格雷厄姆型半透膜所需的压力。格雷厄姆型半透膜用于由胶体溶液中分离出结晶质。
    阿里纽斯断定,唯一的解释就是氯化钠的确是分解成两个粒子,一个是钠粒子,一个是氯粒子,只要将氯化钠放进溶液中就会出现这种情况。当然,这样溶液中并不含有金属钠和气态氯;因此,所发生的情况必然是钠和氯都带有电荷,这就是氯化钠溶液之所以能传递电流的道理。
    带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子具有和不带电荷的原子完全不同的性质。按照同样的方式,氯化钡会分解成三个粒子:一个带有双正电荷的钡离子和两个带有单负电荷的氯离子。
    这样就形成了一个带有革命性质的概念,一个对当时大多数化学家来说具有相当大革命性的概念。带有电荷的原子,这对于那些接受了沿用有百年之久的道尔顿概念的人来说是无法接受的。道尔顿的概念是:原子是没有别的东西来组成它的,是不可分的。电荷是从哪里来的?一个稳定的物质象氯化钠当它在象水这样性质温和的物质中又是怎样立即分解的呢?阿里纽斯的一个老师克勒韦在阿里纽斯试图解释他的这个理论时,竟断然打发他离去。
    阿里纽斯终于在1884的好了他的电离理论,这是他哲学博士论文的一部分。他经受了4个小时的严格考试,而那些不愿轻易相信人的考官们只给了他最低的及格分数。
    幸运的是,一门新型的物理化学正崛起。这门新学科的两颗巨星范托夫和奥斯瓦尔德对这个新理论很感兴趣,他们为了反对象门捷列夫这样一些强有力的对手,拾起这个棍棒。奥斯瓦尔德甚至来到了乌普萨拉来同这位年轻人讨论这个问题。阿里纽斯同他们二人一起在德国进行研究,经过了10年,他们在化学界形成了一个引人注目的少数派观点。1899年阿里纽斯因研究反应速度怎样随温度而增大的,他对这门新的物理化学又作出的贡献。他认为存在着一种活化能,活化能就是分子在反应之前必须供给它们的那部分能量。这对催化理论来说是个很重要的概念。
    十九世纪九十年代,J.J.汤姆孙发现电子、贝克勒耳发现放射性后,阿里纽斯多年来研究的理论突然间产生了一个飞跃。看来,原子不是没有组成物的,它是由一些带电的粒子特别是由带负电荷的电子所组成的。象氯离子这样的阴离子,就是一个带有比它的完整电子结构层还多出一个电子的氯电子,而带正电的钠离子则是失去了一个电子的钠原子。如果说氯化钠分子中的钠和氯是由于电荷吸力而结合在一起的,那就可以说是水的略带有绝缘的性质使这两种原子分离。如果是这样的话,那么宁们两者不是均分了电荷,而是形成一个带正电荷的离子和一个带负电荷的离子。
    突然之间阿里纽斯的离子理论完完全全可以讲得通了。1891年他由德国回到了瑞典,1895年他被任命为斯德哥尔摩大学教授。1903年,他那篇曾在博士考试中勉强使他获得及格分的论文,使他荣获诺贝尔化学奖。
    这次授奖是在授奖小组成员就这次奖励应当记载为化学奖还是物理奖经相当久讨论之后才举行的。有人甚至提议授予阿里纽斯物理奖和化学奖各半。20年前,克勒韦对阿里纽斯的成果持否定态度。现在他解释道,正是这种介于物理和化学之间的研究工作,使得他没有看清它的重要性。为了弥补这一点,他衷心地支持阿里纽斯获奖。
    以后阿里纽斯即转向科学中的几大奥秘问题。他研究物理化学在生命过程中的应用,因而他是现代分子生物学的先驱者之一。在他的一本1908年出版的名为《世界的形成》的书中,他竭力支持生命的普遍性这个概念,他认为当着生命孢子穿过空荡荡的宇宙空间来到地球上时,地球上的生命就开始了。他指出生命孢子能够无限期地经受住宇宙中的寒冷和无空气状态,而且他相信,携带生命孢子由一个星球到达另一个星球的动力是辐射压力,这就是列别捷夫所测定的那个压力。
    他相信由这个理论所产生的结果是,生命在宇宙间的扩散是无处不在的。他对于火星上可能有生命存在特别感兴趣,关于这一点,曾在斯基帕雷利和洛厄尔的著作中作过通俗的解说。
    不幸的是,有两个问题(实验的问题和哲学的问题)是同阿里纽斯的孢子宇宙游荡论相抵触的。第一个问题是尽管孢子能抵抗寒冷和真空,但是抵抗不住紫外线和其它的能量辐射。由于宇宙空间(至少在星球周围)充满了这样的能量辐射,那么孢子能够生存就很成问题了。
    第二点驳斥是,孢子理论并没有真正解释生命的起源,它只不过是回避了这个问题。如果生命不是起源于地球上而是起源于另一个世界,而到达我们地球是以一种已赋有生命的孢子形态存在,那么在另一个世界上的最初那个地方生命又是怎样起源的呢?三十年后,在尤里等人研究工作的基础上,科学家们才认为能对这个问题作合理的推测和探讨。
    阿里纽斯在他的书中还驳斥了宇宙“热寂论”,热寂是克劳修斯设想出的达到最大熵值的最终状态。阿里纽斯相信存在着会使熵降低而且保持平衡的过程。在这方面他是类似于戈尔德的先驱者,戈尔德设想的宇宙是处在不停的创造之中。
    阿里纽斯还指出,大气中的二氧化碳起着一种“热捕捉体”的作用,它可以让频率的阳光自由地穿过而射向地球表面,而对在夜间从地球辐射回去的低频红外辐射则是一种遮挡体。大气中的二氧化碳含量略有升高就会使地球的温度显著地升高,这可以解释在恐龙横行的中生代世界各地气候普遍温和。人们对这样一种看法是认真对待的。这种看法的确可以解释金星上的状况。三十年后,W.S.亚当斯发现金星上面的气层中二氧化碳含量很高,1962年金星探测器“水手2号”飞船证明,金星表面温度约350摄氏度,比预计的没有二氧化碳“温室效应”情况下的温度要高得多。
    1905年阿里纽斯在谢绝了德国所提供的教授职之后,(这是第二次),他被任命为诺贝尔物理化学研究院院长,任担该项职务后不久就去世了。
         

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