第二十六回：無形學院研究無形物，有識之人腳下有新路
——波義耳定律、化學科學的確立上回說到那個笛卡兒終日冥思苦想，在數學上終於取得重大成就，創立了坐標系。其實這人才高智廣，何止在數學領域，他對於物理、天文、生理、醫學、化學也都無所不通。他認為“世界是一本大書”，為讀這本大書他終生不肯閒下來而遊歷各國，與當時歐洲的一些名士學者切磋學術。這天他又遊歷到英國的斯泰爾橋。不過這次他倒不是來討論甚麼學問，而是拜訪他的老朋友萊尼拉芙夫人的。卻說他叩門入內，落座接茶。萊尼拉芙夫人見是老友光臨，早跑前跑後，又是取水果茶點，又是吩咐僕人備飯。笛卡兒仰坐在椅子裡仔細打量起朋友的住所來。這是一座漂亮的私人莊園。窗外紅樓綠樹，白木柵欄，室內牆上留看精細的浮雕：有鼓著雙翅的小天使，有嫻靜美麗的淑女。這時外面地一陣羊叫，幾聲鞭響，他探頭一望，只見如血的夕陽從群羊的背上抹過，一團白雲紅霧飄過綠草青水，好一幅牧歸圖。他這個四海為家終生飄零的人不由得頓生歸根之念，他下意識地摸摸自己斑白的鬢角，真是學海無邊，何日是岸啊。自己要能有這樣一座莊園，讓他這只孤舟也能傍岸暫歇一時多好。這時萊尼拉芙夫人也已忙完，笑盈盈地坐在他對面，說：“怎麼，看上我這個世外莊園了？”
“是啊，這裡太清靜了。”
笛卡兒話音未落，忽聽樓上腳步雜沓，人聲鼎沸，像是開會，又像是吵架。他剛才隱隱升起的閒適之感頓消雲外，忙問：“上面在幹甚麼？”
萊尼拉芙夫人無可奈何地一笑，說道：“世外莊園也不清靜啊，一群毛頭小子，整日議論甚麼世界，甚麼物質，一個個都想當你這麼大的科學家呢。”
不想這麼一說，笛卡兒倒忽然來了精神，旅途的疲勞一掃而光，說：“快領我上去看看。“萊尼拉芙夫人笑道：“你呀，天生是個跳不出苦海的人。”
他們上到二樓，一推門，只見七、八個年輕人，有的坐在桌子上，有的趴在沙發裡，還有的依在窗前，正指手劃腳，脖粗臉脹地辯論。桌上書本倒扣，紙張亂疊。他們見有陌生人進來才趕快打住話頭。萊尼拉芙夫人指著當地站著的一個二十來歲的小伙子說：“你還沒見過，這就是我的小弟弟波義耳，這些都是他們組織裡的人。”又回過頭說：“你們也認識一下，這就是我的老朋友，你們常議論的大人物笛卡兒。”小伙子們不禁大吃一驚，喜悅得如遇著上帝下凡一般，一起圍了上來。笛卡兒說：“你們在議論甚麼？”
“還不是亞里士多德老頭早就講的那個老問題，世界到底是甚麼。是水，是人？還是土，是氣？”他們亂哄哄地一齊回答。又有人補充道：“最近還流行甚麼‘三原質’說，說是一切物質遇火都要分解成三種元素：硫磺、水銀、鹽。說木頭點著火後，火苗是硫磺，冒的煙是水銀氣，留下的灰是鹽。”
“這都是些胡說。”一扯到這個話題，波義耳又恢復了剛才咄咄逼人的架勢，忘記了面前新來的這位貴客，“物質遇火不一定都是分解，有時反倒是合成。如灰和沙子經火一燒倒成了玻璃。再說，就是那‘三原質’也不是不可再分的東西。如他們的鹽裡就有鹼和酸。從亞里士多德以來，人們總是在這些無形的東西上辯論來辯論去，其實真正解決問題的方法還是要實驗，要一樣一樣地去試，這些無形的東西就可以看得見摸得看了。他們至少有三樣特點：形狀、大小和運動。”
笛卡兒在一旁聽著，覺得這些年輕人確實有膽有識，一切經過實驗，這不是培根提倡的方法嗎？他們敢於反對舊的經院式研究去闖自己的新路，便又問：“剛才聽說你們還有個組織，叫甚麼名字？”
“無形學院。”
“甚麼意思？”
“我們自願結合到一起討論問題，無拘無束，無形無體，不就是無形學院嗎？”
笛卡兒聞聽哈哈大笑：“好，好，有意思，你們比牛津的那些學院並不差分毫啊，真是後生可畏。”
再說這波義耳(1627~1691)也真是說到做到。他父親是一位保皇的伯爵，前不久在與克倫威爾革命軍作戰中剛剛陣亡，留下了這筆家產。他就用這些錢在領地裡修起冶煉大鐵爐，買來瓶瓶罐罐，雇了工人、秘書。波義耳是個百科全書式的學者，物理、化學、生物、醫學、哲學、神學無所不愛，無所不去研究。這些實驗大都是由他精心設計，由別人去做，他分析記錄，研究規律，然後口授論文。這天他正在實驗室裡巡視，助手威廉報告剛從國外買來兩瓶鹽酸。波義耳說：“拿來讓我看看。”這時老花匠剛採了一大籃子紫羅蘭，紮成一束束正向各房間裡分插。波義耳聞著沁人心脾的芳香，看看那紫裡透藍的花瓣，不覺隨手從籃子裡抽了一束，拿在手裡一邊玩，一邊看威廉往一個燒瓶裡倒鹽酸。那淡黃色的液體一流出瓶口，便冒著滾滾的濃煙，緩緩地在瓶子周圍滾動。波義耳和助手都感到一陣刺鼻地難受，他忙用花束下意識地扑打了幾下，又把花舉到鼻下。等看過新買的鹽酸，他舉著花束又歡快地回到書房，這時花上還在冒著輕煙。多嬌好的花朵，不幸竟也沾上了鹽酸的飛沫。他趕忙將花浸到一個有水的玻璃盆裡，然後在地上一趟一趟地踱著步子，開始給秘書口授文章。不知這樣走了第幾趟，他偶一抬頭，突然發現玻璃盆裡的花變成紅色的了，他以為是玻璃與陽光的作用，忙上去一把抽出來。剛才這花明明還是藍茵茵的一瓣一瓣，怎麼轉眼就成了紅艷艷的一朵一朵？秘書聽他不說話，一抬頭見波義耳正在那裡對著一束水淋淋的鮮花發愣，他正要問話，波義耳卻大喊道：“快到花園裡去再采一大把紫羅蘭，還有藥草、苔鮮、五倍子，各種花草樹皮都采一點來。”
原來聰明的波義耳立即悟到是鹽酸使紫羅蘭變成紅色。那麼對其他花草會怎樣呢？他將各種花草製成浸液，然後用酸鹼一一去試，果然有的遇鹼變色，有的遇酸變色，而更有趣的是用石蕊苔鮮製成的一種紫色浸液卻是遇酸變紅，遇鹼變藍，一身兼二性，實在妙極了。他用這浸液將紙泡濕，然後再烘乾，以後遇到新的液體不知是酸是鹼，只要剪上一條這種試紙，投入液中，或紅或藍，酸鹼立判分曉。
正是：
有色有味紫羅蘭，任人品嗅任人看。一朝落入知己手，卻為化學來指南。
我們現在中學生在課堂上用的指示劑，原來就是這樣發明的。
卻說這波義耳發明了指示劑後就更認真地要分出各種物質的特性。他早已不相信那關於水、土、氣、火是最簡單的物質的說法，而認為世界走出一些最小的微粒組成，但是微粒是怎樣結合在一起，他又要親自來試一試。這天波義耳又和自己的新助手羅伯特．胡克將一些不同的反應物放在一個U形管裡，管的一頭密封，再從另一頭加壓。波義耳說：“我想壓力提高，這些微粒的結合就會更快。請將壓力平衡管提高，增大壓力一倍。”胡克將壓力慢慢升高一陪，波義耳去看U形管的刻度，他驚奇地發現：氣體體積縮小了一半。他喊道：“再加大一倍。”體積又縮小了一半。這回他親自操作，壓力慢慢減少，當小到等於最初壓力時，氣體的體積也正好恢復到原來的大小。他立即揮筆在本子上記下一句話：
氣體的體積和它的壓強成反比。
這就是1662年發現的，著名的波義耳定律。
現在波義耳手中已掌握了大量的實驗材料，於是他集中精力開始寫一本新書《懷疑的化學家》。他在這本書裡力排眾議，把過去認為化學就是煉金術，就是製藥之道，元素是四種或三種的說法批駁得體無完膚。他別指新路，認為化學應當說明化學過程和物質的結構，元素就是再不能分解的物質。
近代化學出現了。恩格斯說，是“波義耳把化學確立為科學”。
波義耳就是這樣從親自做實驗入手，積累了資料，又上升到理論著書立說。現在他暫時離開了燒瓶、熔爐，而每天以墨水紙張作伴。這天波義耳正專心致志地寫書，胡克突然慌慌忙忙地推門進來，高喊著：“好消息，好消息。波義耳先生，倫敦來信了！”
究竟倫敦來信帶來甚麼消息，且聽下回分解。