求知简史
从黑暗魔术到现代科学：解密炼金术的历史
导语

说起炼金术，你的脑海里是不是会浮现出这样的画面：在幽闭的地下室里，一位身着黑衣的老者将各种金属投入烈火之上的容器中，眼睛中射出癫狂的目光，专注地注视着容器中金属的反应，期待能生成神奇的黄金。

但你知道吗，炼金术并不像我们想象的“提炼出黄金”那么简单，它之所以在数个世纪里都具有神秘的色彩，在于它的初始意图有着改变世界的目的，因而让炼金术士具有了类同于神的身份。此外，炼金术是现代化学的前身，炼金术中的微粒说等都为后来的现代化学所继承。有意思的是，现代科学的奠基人牛顿也长久痴迷于炼金术。

想知道更多关于炼金术的趣闻吗，一起来看看世界著名理论物理学家马塞洛·格莱泽在《求知简史：从超越时空到认识自己》对炼金术史的解读吧。

在很多方面，炼金术与黑暗魔术、隐秘宗教之间存在广泛的联系，但后者都是对前者真实目的的歪曲反映，炼金术的原始意图在于改善金属乃至人的精神。

自然变化的力量对于所有人来说都显而易见，元素之间的变热、变冷和混合使各个元素形成一个新的混合物，并能导致纯物质的再度出现，这些没有逃过人类的眼睛，至少在古埃及，或者更早以前，就是如此。炼金术最基本的莫过于试图去重新创造出自然的力量，并通过实验来加速物质转变。

这种含蓄的力量（有时是明了的）使人类更接近于神灵：成功的炼金术士超越了单纯的人，而成为神一样的人物；如果不是神一样的人物，至少也精通与造物主沟通的方式。

• 提炼黄金：火如同一把带有魔法的匕首

如果地球炎热的内核可以将物质搅动形成化合物，或将它们分解提炼出纯的或接近纯的金属，那么人类也能通过勤奋和方法来在人类自己的熔炉中进行同样的转变过程。

从业者很有可能更进一步，完成自然的未竟事业，将所有金属都转化成它们中最纯的，也就是黄金。按13世纪著名的圣方济各会教士、炼金术士以及自然哲学家罗杰·培根的话来说，“我必须告诉你，自然总是倾向并致力于提炼黄金：但其间会发生很多意外，这些意外会改变这些金属本来的趋向”。

火被人们驯服，并被用于烹饪、取暖、驱赶野兽，很快人们又认识到火具有其他不太明显的特质，例如将一些矿物转化成金属的力量。火如同一把带有魔法的匕首，能够提取出更纯的精髓物质，此非人眼力所能及，此外还能发掘出物质内部隐藏极深的秘密。

5000年前明亮的绿色孔雀石在中东的许多地方被人们用火进行冶炼以提取铜。人们看着金属从燃烧的矿物中“逃逸”出来，他们心中一定想出了金属处于矿物之中的样子：火作为摧毁者，也成为物质内在特质的解放者。

人类对于金属的探索是从铜到铁，从青铜时代到铁器时代。铜的熔点相对较低，为1981.4°F（1083℃），因而艺术家们能将它塑造成杯子、首饰、犁和其他众多实用的器皿。然而武器则需要更坚硬的物质来制造才行。青铜是铜与更为柔软的锡的混合物，通常二者比例为88∶12，但二者的比例并不局限于此。两种软金属能结合从而变成坚硬的金属混合物，这看起来真是神奇。很快人们就发现，将小部分碳加入铁中可制成钢（碳含量少于2%），钢是所有金属混合物中最坚硬的。

各种各样金属混合物的出现是现代科学方法论的萌芽：其可能是源于人们对不同金属及其混合物的细致探索的积极结果，这些通常都是在火的帮助下进行的。人们还发现同样的过程会导致同样的结果，也就是自然中存在规律。

人们渐渐意识到，使用自然力量可以操控物质以服务于人类自身的需求。这一点认识被认为是神圣的：能够做到这一点的人离神更近一步。炼金术来自于实践与神圣的联姻，来自人们的期许——对自然的隐秘力量了解得越多，就会使人与神圣智慧越接近。

• 贾比尔：连接炼金术与现代科学的关键人物

炼金术的三个主要分支为中国、印度和西方。我们对后者尤其感兴趣。这里无须重温炼金术别具魅力的早期历史，只需注意它与物质的微粒子理论的联系以及它在现代科学兴起中所起到的支柱作用。

公元8世纪后期的查比尔·伊本·赫扬（Jabir ibn Hayyan）是炼金术与现代科学相衔接中的关键人物，他是阿拔斯王朝的宫廷炼金术士，来自巴格达（该城后来成为穆斯林世界的中心）。他的拉丁名字为贾比尔。

贾比尔据说是最早在提纯过程中使用结晶方法的人，并成功使用这种方法分离出一些酸性物质：柠檬酸、酒石酸、醋酸、盐酸和硝酸。他可能将后两者相结合创造了王水——一种腐蚀性混合物，得名于其能溶解由金和铂制成的王冠的特性。

贾比尔与众不同的一点在于他对细节和方法的重视，而这都是新兴科学方法的特征。他写道：“第一个化学基本要点是你应该做实际工作并付诸实验，因为不做实际工作也不实验的人永远无法达到精通的地步。”尽管他的风格和绝大多数炼金术士一样，充满着奇怪的象征主义和晦涩难懂的意象［胡言乱语（gibberish）一词可能源于贾比尔］，但人们公认贾比尔使用了（可能发明了）大量后来成为化学试验室标配的设备，比如升华锅（后来的蒸馏瓶）和用来提纯的各种蒸馏罐。

• 作为炼金术士的牛顿

已成为传奇的翡翠石板不仅被炼金术士奉为瑰宝，而且其上记载了被炼金术士奉为炼金术基本原则的宇宙统一性内容：“在地上，如同在天上。”它包括十三行神秘词句，其中想必隐藏着通向炼金术奥秘和目标的钥匙。

在牛顿众多有关炼金术的作品中，我们发现了一个译本，这惊人地证明了翡翠石板上的文字对于牛顿这位科学巨擘所产生的影响。特别是，牛顿所翻译的第二行是这样写的：“下如同上，上如同下；依此成全太一的奇迹。”

▲ 牛顿亲自抄写的关于神秘的「贤者之石」(Philosopher’s Stone)创造过程的手稿文件

牛顿的重力理论描述了地球上和天空中物质的引力具有相同的性质，这是对于炼金术基本原则的具体表述，我在本书第一部分有所提及。自然的统一性在两方面都起作用：天空被拉向地球，地球也被拉向天空；理解这一点的人和上帝之所想更近一步。最近由B. J. T.多布斯（Betty Jo Teeter Dobbs）和其他科学史作家所写的关于牛顿生平及其研究的作品毫无疑问地表示这才是牛顿的主要动机。

• 净化金属和灵魂的万灵药

正如许多人所知道的，炼金术的中心目标是将“不纯”的金属炼制成纯金属，即黄金，一种不会生锈的金属。“炼金术因此是一种科学，它教人们如何制作和混合一些药物，比如‘万灵药’，将之施展在金属或不完美的物质上，通过药物的投射使之变得完美。”罗杰·培根在他的书《炼金术的镜子》（The Mirror of Alchemy）中这样写道。

“贤者之石”或者说是万灵药（elixir，这一单词来源于阿拉伯语中的al-iksir，意即“有效的治疗方法”）是能够去除杂质并完成自然中断之工作的有效催化剂。

▲  图片来自日本动漫《钢之炼金术师截图，图中红色的石头就是“贤者之石”。

根据培根所言，按照贾比尔所制成的配方，在不同金属中，两种物质即水银和硫黄的用量不同：“根据前言所述之原则（纯度问题），添加不同比例的水银和硫黄，纯金属和不纯的金属由此产生：即金、银、钢、铅、铜、铁。”因此，硫黄是一种污染物，易燃而转瞬即逝；水银是清洁物，紧密而持久。从这二者的相对用量中可获得更高或更低的纯度。

在一些传统中，万灵药能影响炼金术士：这种贤者之石会净化金属和灵魂，使人类从所有负担、疾病和必死的本性中解放出来。净化的实验室过程，通过艰难的重复和奉献，净化了人的灵魂；只有真正纯洁的灵魂才能在他们寻求羽化成仙的道路上取得成功。

• 炼金术中广泛存在的微粒学说

在亚里士多德关于自然变换的描述中，四种基本元素都拥有可以转换的不同特质：土是干冷的，水是湿冷的，空气是湿热的，火是干热的。物质转换通过各种特质的交换和不同元素相混合而呈现出来。

根据科学史学家威廉·R.纽曼（William R.Newman）的记载，贾比尔将亚里士多德关于干燥和潮湿的概念应用于两种化学元素，硫（干的）和汞（湿的）。炼金术士的实验因此致力于改变这些物质的相对量，即不同金属中这些物质的不同含量。

当化名格比尔的人在13世纪写出颇具影响力的《完美大全》一书时，他将贾比尔的元素特质论推广至硫黄和汞微粒的特性中，其具有不同的大小、纯度和比例。按照古希腊的原子学说，微粒是不变的，通过各种化学反应保持其本质，即便是由更小的粒子组成的四大基本元素。

“因此汞和硫两种元素构成了大型物质的第二级粒子，而不是大型物质的基本构成，这种第二级粒子，由于其有力的构成，具有半永久的存在属性。”纽曼在他关于贾比尔作品的研究中这样写道。

存在于贾比尔作品中的类似概念，有力地证明了炼金术中广泛存在的微粒学说倾向，而这一倾向影响的恰恰就是波义耳，这位17世纪的自然哲学家被很多人认为是“现代化学之父”。而牛顿也正是师从波义耳学得炼金术。科学届时尚未从它的先行者——炼金术中明显分离出来。

牛顿找到波义耳，询问炼金术的秘密，但显然波义耳告诉他的不多。波义耳合成了一种令人垂涎的物质：红土。红土被认为是距贤者之石（万灵药）仅一步之遥，它能将铅转化成金子，只不过效率很低。牛顿在波义耳于1691年去世后才看到一块红土的样品，这得归功于波义耳的遗嘱执行人、经验主义哲学家（和炼金术士）约翰·洛克（John Locke）。另一个令人垂涎的物质是“哲学汞”，这种从水银中提取出来的液体能够慢慢将金子溶解，这是通往最终目标的重要一步。

约翰·霍普金斯大学炼金术史专家和科学史学家劳伦斯·普林西比（Lawrence Principe）按照波义耳等人的配方，经过一番反复试验，成功提炼出了“哲学汞”。按照炼金术的最佳步骤，普林西比将哲学汞与金子混合，将之封装于玻璃蛋中。他对记者珍·波斯维德说：“混合物开始冒泡，像经过发酵的面那样膨胀起来。”接着它变成了糊状，液态，经过数天的加热之后，转换成了树突的分形形状，即金属树，像矿工在地下看到的树（或者说金属脉矿石），只不过这种树是由金子和水银构成的。

实验室就是一个科学的促进者，是炼金术士可以重演自然的地方，并可能通过勤奋的方法来加速自然以获得成功。即使牛顿对于他关于炼金术所著的100多万文字秘而不宣，用无法破译的加密代码使外人无法破解，但他的一些炼金术观点——生物性的和原子性的——也在他“专门的”科学著作中有所流露。

比如《自然哲学的数学原理》和《光学》（Opticks）。在《原理》一书的第三卷，牛顿写道：从太阳、恒星以及彗星彗尾产生的蒸气，因其重力会下降至地球的大气层内凝结并转化为水和湿热的气体，然后通过慢慢加热转化为盐、硫黄、酊剂、黏液、泥巴、黏土、沙子、石子、珊瑚和其他地面上的物质。

（图片：来自网络）

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书名：《求知简史：从超越时空到认识自己》

作者：曾大为 刘勇军 译

出版社：重庆出版社

定价：45.00元

内容简介

《求知简史：从超越时空到认识自己》是一部跨越哲学、天文学、物理学等学科的人类认知发展史。

作者用简洁优美而不乏幽默风趣的笔法，展现了从古希腊哲学家到牛顿、开普勒、爱因斯坦等众人是如何拓展我们对于世界的认知：从宇宙的起源及其物理性质，到世界的物质构成及物质特性，从元素说、原子论到日心说、经典力学，再到相对论、量子力学，其范围大至太空小到量子世界，涵盖了奇点、弯曲空间、暗物质、多元宇宙等广泛主题。

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