本文发表在 rolia.net 枫下论坛梁文道：门得列夫梦中发现化学元素周期表
梁文道：我们都知道诺贝尔奖的历史上是充满遗憾的，很多绝对应该拿奖的人，却居然没有拿到诺贝尔奖。比如说我举一个例子，有这么一位非常伟大的化学家，是俄罗斯人的骄傲门得列夫。门得列夫他做了一个什么东西是该拿诺贝尔化学奖的呢？就是周期表。我们大家在中学的时候，大概都被化学元素周期表折磨过，对不对？觉得要背这个周期表非常的痛苦，但是你一旦熟悉之后，你就会发现你使用周期表，就跟你使用数学的九九乘数表一样，乘法表一样，是个很自然而然的一个东西，直到今天没有一个化学家能够不参考周期表。
而周期表的发现是在1869年，到了1901年诺贝尔化学奖创办开始颁发的时候呢，周期表已经进入了所有的化学的基础教育之中。那为什么当年诺贝尔化学奖，不把这个奖颁给门得列夫呢？门得列夫是到了1907年才死的嘛，理由居然是这样的，是因为当时大家已经把周期表就看成数学的乘法表一样，是一种很自然而然的东西，变成一个最普遍的东西，乃至于大家包括连诺贝尔化学奖的评审委员会，都忘记了这是个多了不起的发现，都觉得它是个很自然、很应该存在的事情。也就是说由于这个发现太过伟大、太过重要又太过基本，所以反而被诺贝尔评奖委员会忽略掉了，有这么奇怪的事儿吗？就有。
我们今天还要给大家讲一个更奇怪的故事，这个故事也是个非常有名的故事，我们今天要透过这本书来讲，叫做《门得列夫之梦》。从炼金术到周期表的诞生，作者是保罗·史查森，他现在是英国的一个金斯顿大学的哲学跟科学教授，那么这本书是这几天我们讲的这几本书里面，最具有化学入门书性质的一本书，他里面谈到了整个化学从炼金术演变过来的历史，中间也有拉瓦斯这些人的出现。然后这里面我特别着重的是他怎么讲门得列夫发现周期表的故事，因为这个故事非常非常的神奇，它是一个在做梦里面得到的故事。他在化学上的这个地位相当于牛顿在苹果树下，被苹果砸到奠定了现代物理学的基础，相当于达尔文坐着这个船，在加拉八哥群岛上面，看到这个蜥蜴，而想到了进化论一样的重要。
那么这么了不起的一个科学发现的故事，它背后的动力在哪儿？首先我们要了解到，在从炼金术一直到化学，整个知识历史上面大家不断追寻的东西就是元素。也就是说大家都相信这个世界上，必然是可以化烦为简的归纳到一些最基本的，不能够再还原的一些元素上面。而寻找元素、确定元素，找到它们之间的关系，甚至模式就是学者们的任务了。那么到底宇宙有多少元素存在，是不是大部分已经被发现了呢，还是元素的种类无限呢？这一切在19世纪的时候，很快让人更深刻的思索，在所有的元素里面必然有某种基本序列模式存在。比如说当年的道尔顿他发现，每一种元素的原子量是不同的，不过肯定还会有更多的规律吧。
柏则里斯注意到，元素显然分别具有不同的电子亲和力，而且当时的学者已经知道，不同的种类的元素群是具有相类似的性质。比如说有金、银和铂这些金属能够抵抗腐蚀，有一些碱金属钾跟钠它是可以燃烧的，有些气体是氢像氧它们是无色无味的。也就是说大家困扰的现在一个问题，就是要解决一个东西，就是怎么样去认识这些元素之间的规则。这些元素它一方面有原子量的分别，另一方面它们又可以按照它们的一些特性，去把它们归纳成不同的族群。这两者之间怎么样排成一个表出来呢？这时候我们就要介绍俄罗斯19世纪末20世纪初最重要的学者门得列夫。
当时的俄罗斯的圣彼得堡是俄罗斯的知识中心，虽然俄罗斯的整体科学文化水平，包括技术上面都落后与欧洲，但是那里面出现了很多很了不起的头脑，比如说像门得列夫。虽然脾气暴躁的一塌糊涂，但是他当时上课的时候，他的一个学生，就是我们的知道的无政府主义者克鲁泡特金就说，总是挤满了人他的课堂上，每个人好像都不大听得懂门得列夫讲什么，但是总是会被他迷住，这个留着大胡子，眼神闪烁充满激情的人。
那么为什么门得列夫会想到要研究这个周期表呢？原因在于他当时在写一本大书，这本书呢叫《化学原理》，这个《化学原理》是把元素一个一个接着谈下来，然后而且是分性质谈，比如说第一册最后谈的是卤素族。那么但是呢，写完这一册之后第二族册，就很自然的从碱金属开始谈起，但是接下来要写什么呢？就有问题了。就是这个你写这么一本理论书籍，一个族群一个族群介绍下去，它们之间需不需要有个秩序呢？这时候他在想这个表怎么弄，于是当时呢，他就首先想起了自己很爱玩桥牌，玩儿这个牌的游戏。就想到能不能够用这样的方法，去把所有的这些化学元素也排列出来呢？比如说我们看看这个玩牌的人都知道，这个牌是有数字的嘛一一直到十一那么排下去，就好像化学元素的原子量的排列，另一方面它是分族群的，也就是说方块、红心、黑桃对不对？
然后他用这样的方法把他所知道的元素，列了一张一张卡片，然后要寻找它们的模式跟规矩，但是想了半天就是想不到，然后那一天在化学史上已经留下来了。那一天是哪一天呢？那一天是1869年2月14号星期五早上，他三天没睡想这玩意，想着想着累得不行了睡着了，一睡着之后就出现一件事。他居然做梦，梦见了他即将要发现的这个周期表，完整的出现在梦境之中，所有的元素安放其位，他醒过来立刻把它写出来，那么这就是我们现在所知道的周期表。
那这个周期表呢，它的奥秘在哪里？就是如果把所有的元素按照原子量排序，那么性质共通的那些族群的元素，会以系列周期间隔重复出现表中，这个大家中学读过化学的都知道了，就不需要我在这儿多讲了。但是最巧妙的地方，除了这个梦之外在哪儿？就是我们昨天讲拉瓦锡就知道，现代化学讲实验，而门得列夫这个东西完全是推理出来的，它甚至这个周期表里面是有空白，但是他预测迟早有元素会被发现填进去，所以一开始大家都不愿意接受，化学怎么能这样子搞。
可是很快的到了后来，比如说有一个例子，就是到有一个科学家，德国化学家温克勒侦查到一种尚未发现的元素，将它命名为锗。然后发现这个锗具有的原子量，它具有的性质果然跟周期表里面留给它的空位，是非常非常接近的。也就是说今天我们如果再寻找元素的话，找到了都能够被门得列夫准确的预测到，然后放回它那个周期表里面去。更多精彩文章及讨论，请光临枫下论坛 rolia.net
梁文道：我们都知道诺贝尔奖的历史上是充满遗憾的，很多绝对应该拿奖的人，却居然没有拿到诺贝尔奖。比如说我举一个例子，有这么一位非常伟大的化学家，是俄罗斯人的骄傲门得列夫。门得列夫他做了一个什么东西是该拿诺贝尔化学奖的呢？就是周期表。我们大家在中学的时候，大概都被化学元素周期表折磨过，对不对？觉得要背这个周期表非常的痛苦，但是你一旦熟悉之后，你就会发现你使用周期表，就跟你使用数学的九九乘数表一样，乘法表一样，是个很自然而然的一个东西，直到今天没有一个化学家能够不参考周期表。
而周期表的发现是在1869年，到了1901年诺贝尔化学奖创办开始颁发的时候呢，周期表已经进入了所有的化学的基础教育之中。那为什么当年诺贝尔化学奖，不把这个奖颁给门得列夫呢？门得列夫是到了1907年才死的嘛，理由居然是这样的，是因为当时大家已经把周期表就看成数学的乘法表一样，是一种很自然而然的东西，变成一个最普遍的东西，乃至于大家包括连诺贝尔化学奖的评审委员会，都忘记了这是个多了不起的发现，都觉得它是个很自然、很应该存在的事情。也就是说由于这个发现太过伟大、太过重要又太过基本，所以反而被诺贝尔评奖委员会忽略掉了，有这么奇怪的事儿吗？就有。
我们今天还要给大家讲一个更奇怪的故事，这个故事也是个非常有名的故事，我们今天要透过这本书来讲，叫做《门得列夫之梦》。从炼金术到周期表的诞生，作者是保罗·史查森，他现在是英国的一个金斯顿大学的哲学跟科学教授，那么这本书是这几天我们讲的这几本书里面，最具有化学入门书性质的一本书，他里面谈到了整个化学从炼金术演变过来的历史，中间也有拉瓦斯这些人的出现。然后这里面我特别着重的是他怎么讲门得列夫发现周期表的故事，因为这个故事非常非常的神奇，它是一个在做梦里面得到的故事。他在化学上的这个地位相当于牛顿在苹果树下，被苹果砸到奠定了现代物理学的基础，相当于达尔文坐着这个船，在加拉八哥群岛上面，看到这个蜥蜴，而想到了进化论一样的重要。
那么这么了不起的一个科学发现的故事，它背后的动力在哪儿？首先我们要了解到，在从炼金术一直到化学，整个知识历史上面大家不断追寻的东西就是元素。也就是说大家都相信这个世界上，必然是可以化烦为简的归纳到一些最基本的，不能够再还原的一些元素上面。而寻找元素、确定元素，找到它们之间的关系，甚至模式就是学者们的任务了。那么到底宇宙有多少元素存在，是不是大部分已经被发现了呢，还是元素的种类无限呢？这一切在19世纪的时候，很快让人更深刻的思索，在所有的元素里面必然有某种基本序列模式存在。比如说当年的道尔顿他发现，每一种元素的原子量是不同的，不过肯定还会有更多的规律吧。
柏则里斯注意到，元素显然分别具有不同的电子亲和力，而且当时的学者已经知道，不同的种类的元素群是具有相类似的性质。比如说有金、银和铂这些金属能够抵抗腐蚀，有一些碱金属钾跟钠它是可以燃烧的，有些气体是氢像氧它们是无色无味的。也就是说大家困扰的现在一个问题，就是要解决一个东西，就是怎么样去认识这些元素之间的规则。这些元素它一方面有原子量的分别，另一方面它们又可以按照它们的一些特性，去把它们归纳成不同的族群。这两者之间怎么样排成一个表出来呢？这时候我们就要介绍俄罗斯19世纪末20世纪初最重要的学者门得列夫。
当时的俄罗斯的圣彼得堡是俄罗斯的知识中心，虽然俄罗斯的整体科学文化水平，包括技术上面都落后与欧洲，但是那里面出现了很多很了不起的头脑，比如说像门得列夫。虽然脾气暴躁的一塌糊涂，但是他当时上课的时候，他的一个学生，就是我们的知道的无政府主义者克鲁泡特金就说，总是挤满了人他的课堂上，每个人好像都不大听得懂门得列夫讲什么，但是总是会被他迷住，这个留着大胡子，眼神闪烁充满激情的人。
那么为什么门得列夫会想到要研究这个周期表呢？原因在于他当时在写一本大书，这本书呢叫《化学原理》，这个《化学原理》是把元素一个一个接着谈下来，然后而且是分性质谈，比如说第一册最后谈的是卤素族。那么但是呢，写完这一册之后第二族册，就很自然的从碱金属开始谈起，但是接下来要写什么呢？就有问题了。就是这个你写这么一本理论书籍，一个族群一个族群介绍下去，它们之间需不需要有个秩序呢？这时候他在想这个表怎么弄，于是当时呢，他就首先想起了自己很爱玩桥牌，玩儿这个牌的游戏。就想到能不能够用这样的方法，去把所有的这些化学元素也排列出来呢？比如说我们看看这个玩牌的人都知道，这个牌是有数字的嘛一一直到十一那么排下去，就好像化学元素的原子量的排列，另一方面它是分族群的，也就是说方块、红心、黑桃对不对？
然后他用这样的方法把他所知道的元素，列了一张一张卡片，然后要寻找它们的模式跟规矩，但是想了半天就是想不到，然后那一天在化学史上已经留下来了。那一天是哪一天呢？那一天是1869年2月14号星期五早上，他三天没睡想这玩意，想着想着累得不行了睡着了，一睡着之后就出现一件事。他居然做梦，梦见了他即将要发现的这个周期表，完整的出现在梦境之中，所有的元素安放其位，他醒过来立刻把它写出来，那么这就是我们现在所知道的周期表。
那这个周期表呢，它的奥秘在哪里？就是如果把所有的元素按照原子量排序，那么性质共通的那些族群的元素，会以系列周期间隔重复出现表中，这个大家中学读过化学的都知道了，就不需要我在这儿多讲了。但是最巧妙的地方，除了这个梦之外在哪儿？就是我们昨天讲拉瓦锡就知道，现代化学讲实验，而门得列夫这个东西完全是推理出来的，它甚至这个周期表里面是有空白，但是他预测迟早有元素会被发现填进去，所以一开始大家都不愿意接受，化学怎么能这样子搞。
可是很快的到了后来，比如说有一个例子，就是到有一个科学家，德国化学家温克勒侦查到一种尚未发现的元素，将它命名为锗。然后发现这个锗具有的原子量，它具有的性质果然跟周期表里面留给它的空位，是非常非常接近的。也就是说今天我们如果再寻找元素的话，找到了都能够被门得列夫准确的预测到，然后放回它那个周期表里面去。更多精彩文章及讨论，请光临枫下论坛 rolia.net