一种自然哲学的理念
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(边码II,75)第一章 论物体的燃烧

属于此类的最平凡的反应过程是燃烧。一看便知,人们徒劳地试图通过某种外在的化解来说明这个反应过程;这个反应过程是一种与被燃烧物体内部有关的变化,而这样一种内在的变化必须被表明为化学性的。然而至少在两个物体之间没有产生引力的情况下,是不会发生任何化学反应过程的。

在当前情况下,引力发生于被燃烧物体与包围它的空气之间。这是无可置疑的事实。但问题在于:这种引力是单纯的还是双重的?如果它是单纯的,那么物体与它吸引过来的空气中的氧气之间的亲缘关系的根据何在?人们能满足于下面这种一般性的保证吗:空气中的氧气与物体,比起与物体此前与之相结合的热素(Wärmestoff)来,有更大的亲缘性?[146]一般说来,问题在于人们必须如何看待可燃物体;氧气(生气)对物体具有亲缘性,这要求些什么?那么,如果在物体本身中并没有这种亲缘性的任何根据,为什么它不平均归于所有物体?

亲缘性这个抽象概念用来刻画现象是很好的;但它并不足以说明现象。但对现象的每一个可证明的说明似乎都必须同时在人们所谓元素的本质方面给我们一些启发。化学的新体系,一整个时代的工作,将它对自然科学的其余各部分的影响越来越广泛地传播开来;而如果在它的整个扩展过程中善加利用,它还是很可以成长为普遍的自然系统的。

(边码II,76)所有人都一致认为,倘若我们预设了一点,即燃烧只有通过物体的元素与空气的元素之间的某种吸引才成为可能,那么我们也就必须假定两种可能的情形,人们虽然只能将那两种情形视作同一个事实的不同表现,但是将它们区别开来却是很有益的。

或者是,空气的元素固着于物体中,空气消失,物体被酸化(oxydé)并不再可燃。对这些物体尤其适用的一些说明是:被燃烧的物体在氧气方面饱和了;燃烧一个物体无非意味着使它酸化,如此等等。[147]

或者是,物体在燃烧的同时蒸发,并转变为某种气体。[148]

第一种情形会在,比如说,那样一些物体上发生,它们对热表现出最小的容量,因而比起在其他物体那里来,在它们那里要控制它们的各元素的内在整体关联也更困难。金属便属于此类。如果火的力量最终可以使金属分解空气,那么空气的元素进入物体就远比物体的元素反过来进入空气容易得多;因此下面这个命题对它们尤为适用,即“物体的重量增加多少,反应过程发生于其中的空气的重量就下降多少”,此事纯属自然,因为在这里,空气方面的损失便是物体方面的收获。

(边码II,77)此外,这一类的所有物体可能发生还原,亦即恢复到它们先前的状态上去,这一点也很好理解,因为它们在燃烧的反应过程中并没有失去它们的任何元素,反而得到了某种增长,而那增长是人们很容易便可以再从它们那里夺去的。除此之外,属于此类的情形无非只是,人们首先将它们逐渐加热,并使外部的空气在并非不受阻的情况下涌流,两件事齐头并进,这样它们就不会再次在其自身将空气的元素扯开了;其次,人们将一个物体与它们化合,这物体比它们本身对氧气表现出更强的引力。因为从上述实验可知,它们在空气方面不可能失去任何东西。因而整个还原反应过程无非就是经过颠倒的上述实验。

另一种情形,即物体的元素与空气的元素化合,只能发生于那样一些物体身上,它们对热(一切分解所需的普遍传输手段)表现出极大的容量,正如那些植物性物体一样,比如炭、金刚石(依据马凯[149]的实验,它在燃烧时产生碳酸气[150]),如此等等。

所有这些物体都不能被还原,在这种情况下有收获的是空气那一面,物体的元素与空气的元素化合起来了,空气增加的重量恰与燃烧物体失去的重量相同。

尤其值得注意的是(就上文确定下来的,在燃烧中发生的两种情形而言)硫与磷的燃烧。如果人们在钟罩下的生气中点燃硫,马上就会产生白色雾气,它会逐渐使火焰熄灭,因此硫的一部分必定没有燃烧。很明显,硫的元素与空气的元素结合起来了;但热使两者无法维持在气态,因此硫就作为酸在钟罩表面结锈了,而比照燃烧的硫,钟罩增加的重量恰与空气失去的重量相同。

(边码II,78)更值得注意的是磷的燃烧,因为在其他可燃物体那里仅仅个别发生的三种情形,在它这里实际上有可能同时出现。如果磷在大气中遭受超过一小时的高温,它就会褫夺空气的一部分元素,被酸化,转变为一个透明、无色、易碎的团块。[151]那么这里的情形和金属钙化时的情形完全相同。[152]

如果磷在一个钟罩下与生气混合后被燃烧,那么当它作为干燥的磷酸结成白絮在钟罩内壁飞舞时,它就表现得完全像硫一样。[153]

如果在一个封闭容器中,磷与大气混合后被加热极长时间,人们就会得到与所有已知气体(尤其与可燃的磷气)完全不同的某种气体。[154]

(边码II,79)(边码II,80)由此说明,一个物体可以经历从钙化到气化的所有不同的燃烧状态。[155]然而我认为可以从前述情形中得出的一般结论是:为了理解物体被火分解的情形,我们必须假定,物体包含那样一种元素,它对空气中的氧气表现出引力。这种元素在物体中的在场或不在场就包含了物体可燃或不可燃的根据。这种元素在不同的物体中可能以最为不同的方式被更改。因而我们也可以假定,使得各种物体可燃的到处都是同一种元素,只不过那元素在不同的物体中是在不同的变种下显现的。我们所了解的一切物体,都经历了极为不同的各种情形;构成它们的元素,很有可能不止一次经过了大自然之手,而无论这元素是否立即获得最为不同的各个变种,它都不能否认它的来历。拉瓦锡[156]假定碳(Carbon)是植物性物体的元素。这种材料到处都极为显著地透露出它与氧的亲缘性。下面这种情形是如何发生的:它极容易与氧气发生化合,炭对于金属的还原非常有用,以致炭在多次被火烧时便一再将空气中新的氧气吸收到自身这里来,因此对燃烧总是有用的,因而直到完全耗尽之前,也都会产生一定量的气体,那气体在重量上超出它所形成的炭三倍?那么难道我们不应该假定下面这一点吗:碳是可燃性的某个极点,而且在它那个层面上或许呈现了与氧在它那个层面上所呈现的东西相同的东西?[157]因而我们或许很可能会发现,这两种所谓的材料[158]是如何关联在一起的。人们实际上应该那样想,即依照近世化学的看法,氧在大自然中扮演了极为重要的角色,然而这种角色不仅仅是在大气和生气中扮演的。氧对植物的生长、对看似完全消失的动物应激性的重新唤起等发挥了巨大的作用,格尔坦纳、洪堡[159]和其他一些敏锐的自然科学家对这种作用的最新观察,必定至少唤起了如下猜想,即比起人们通常假定的全部情形来,大自然很可能远远更为普遍地,甚至也为了更重要的意图在利用这种发挥强大作用的元素。在我看来极为清楚的是,如果说近世化学中的氧就是人们希望它充当的那种东西,那么它或许还不仅仅是那样。此外,这种元素绝非不可能有最为不同的各种变体,而大自然也可能通过极为繁多的中间环节,使同一个本原的种种亲缘形态增多,以至无穷。

这些评论可以使人注意到,近世化学的种种发现最终还是可以为某种新的自然系统贡献一些要素的。像如今这般无疑可以设定下来的一种极为根本的亲缘关系,不再(像从前燃素的在场那样)是物体与扩散于整个大自然中的某种材料的这种单纯假设性的亲缘关系,必定会对整个自然研究产生重要后果;而一旦那一发现不再是单纯化学的专属财产,这亲缘关系甚至会成为自然研究的主导性原则。至少近世化学在这一点上是将古代化学当作典范的,后者穿透整个大自然去追索燃素,只不过两种化学还有一点区别,即在这里近世化学比起古代化学来,还是有优势的,那就是它具有一种实在的、不仅是想象出来的本原。

(边码II,81)第二个问题,即在物体燃烧时发生的是一种单一的还是双重的亲和力,极为抽象,颇不易回答,正如这里表现出来的一样。问题在于:除了物体对生气的元素表现出的那种引力之外,难道在空气的热素和物体的某种元素之间还产生了某种引力吗?下面这一点并未唤起任何善意的成见,促进对下面这个问题的肯定性答复,即人们迄今为止还未能更进一步规定物体的那种元素,而且一旦尝试进行这样的规定,人们立刻就会从实在知识的领域迷失到想象与猜测之野,泛滥无归。燃烧时确实发生了热和光的现象,而要说清楚这些现象,我们无需任何假定的要素,或者说无需在物体中假定任何特殊的元素。热和光,不管它们的相互关系如何,很可能是所有弹性流体共同的成分。它们极有可能是那样的普遍介质,通过这介质,大自然才允许高等力量作用于僵死的物质。因而对这些流体的本性的洞察也必定为我们打开展望整个大自然的效应的某种前景。可称量的材料依照多种多样的亲缘关系相互吸引,其中一些材料具有分解周围气体之类的能力,我们在一个极小的范围内便可留意到这些现象。然而在这些反应过程发生于其中的所有较小系统成为可能之前,似乎必须先有大的系统,其中包含了所有那些从属性系统。而这样一来下面这一点就很可信了,即那些流体是一种介质,通过那种介质,不仅物体与物体,而且行星与行星也发生了整体关联,而大自然无论就宏观还是微观而言都利用它们唤起种种沉睡的力量,消除僵死物质原初的惰性。

但精神只要还能拖上种种未知的要素和一种贫乏的物理学的应急物品踽踽前行,就还没有达到这类前景。环绕着我们整个地球的,难道不是空气,乃至无数的分解与变化构成的一个舞台吗?难道光以及与其一道赋予万物生机的热不是从一个遥远的星体来到我们这里的吗?难道赋予生机的种种力量没有渗透整个大地,而为了理解大自然种种伟大的作用,难道我们需要把一些到处都能自由起作用、自由传播的力量当作物质引诱到物体中去,需要在我们的想象力都很难说囊括了现实性的情况下,将这想象力限制在某些可能性上吗?

同样非常简单的做法是,通过一些新的诠释,将曾作为逃脱窘境的某种手段的一些老旧看法加以永久化。旧的物理学没有将燃素当作一种聚合而成的本原,而是当作一种单纯的本原,这最清楚地证明了,它那时认为自身没有能力讲清楚燃烧现象。是什么使得物体可燃,这曾是个问题。使它们可燃的那个东西,曾构成了答案。——或者如果连燃素本身也应当是可燃的,那么这个问题就比以往更急迫地回转过来了:那么是燃素使得物体可燃吗?[160]

(边码II,82)此外,长久以来著名的自然科学家们就已将燃素设想为某种聚合而成的本原了。比如布丰[161]就曾主张,燃素根本不是单纯的东西,而是两个不同本原的某种化合物,通过它们的分离才产生燃烧现象。只不过凭借那时化学的进步,他要规定这两个本原就不像如今在近世化学的协助下那么容易。[162]然而布丰不太重视他这个看法,他甚至还期待对火中物体重量增加(他通过空气的某种损失来说明这种增加)的观察会带来一场伟大的化学革命。

附释 近世对燃烧的反应过程的看法

古人在赫斯提亚(Ἑστία)[163]这个名称下,甚至还在火的象征之下崇拜普遍实体。这样他们就给我们留下了某种暗示,即火无非就是在物体状态中破壳而出的纯粹实体,或第三个维度[164],即那样一种外观,它已临时给了我们一些启示,向我们透露出燃烧反应过程的本性,而这反应过程的主要现象就是火。

(边码II,83)一般说来,化学反应过程便是动力学反应过程的总体,在那里动力学反应过程的一切形式同步发生并取得平衡。燃烧反应过程本身又是一般化学反应中最高和最有活力的现象,在那里我们看到化学反应过程的意义甚至在火中表现出来了。

这里我们必须回到一些普遍真理上,这些真理是构造质上的或动力学意义上的一切反应过程的基础。

一切质最初都是通过凝聚性而被置于物质之中的,我们依据最初的两个维度又将这凝聚性分成规定着经度的绝对凝聚性和规定着纬度的相对凝聚性。就地球而言,在最高关联方面,通过前一种凝聚性,地球宣示了它的个体性,通过另一种凝聚性,太阳要使地球(在绕轴旋转中)服从于自己。这里我们已有充分的根据将前者称作南北极(Süd-Nordpolarität),将后者称作东西极(Ost-Westpolarität)。[165]

现在我们可以进一步将所有凝聚性一般性地规定为某种普遍东西与某种特殊东西的同一与差别的综合,只不过在前一种意义上[166]普遍东西被构形到特殊东西中,因而后者本身被设定为普遍东西,反之在另一种情况下,特殊东西则被纳入普遍东西之下,因此也就被设定为特殊东西了。出于同样的考虑,第一种凝聚性本身又可以叫作普遍凝聚性,另一种凝聚性可以叫作特殊凝聚性。

(边码II,84)由于物体是通过普遍东西和特殊东西在绝对凝聚性中的相对同一而成为一个独立东西的,那么正因此,物体对于太阳就变得浑浊了,而太阳对于地球与每一个物体而言特别致力于使它们作为特殊东西从属于自身之下;物体变得不透明了。因此透明状态无非或者是,纯粹普遍性东西(正如斯蒂芬斯[167]在《地球内部自然史论文集》中证明的,对于地球而言,这普遍东西在这种纯粹状态下呈现于人们所谓的氮中)或纯粹特殊性东西(依据同一位作者的证明,这特殊东西在同样的意义上呈现于碳中,而碳的最纯粹形态是金刚石)由绝对的凝聚性产生出来;或者是,纯粹普遍性东西纯粹特殊性东西(依据《思辨物理学杂志》[168]第1卷第2分册第68页的证明,氢与氧便是如此)或双方之间那种没有被绝对凝聚性夹在中间中介过或打乱过的绝对无差别状态,也可由相对的凝聚性产生出来——因而在水中便是如此,在那里完全普遍的东西也是完全特殊的东西,完全特殊的东西就是完全普遍的东西。不言而喻,透明状态或多或少也可能在不同程度地接近那些已指定的极点或接近水的无差别之点时发生。除了那些被指明的情形之外似乎也在发生的别的其他透明状态,正如我们很快就会更确凿地发现的那样,必定还原到这些情形中的某一种上——事情仅仅按照这种方式发生。

(边码II,85)现在看来,如果存在于特殊东西的那些因素的相对凝聚性之中的氧便是燃烧的反应过程的一般条件,那么一切燃烧反应过程都必定会或者是在普遍东西与相对的、特殊的凝聚性本身之间漠无差别的基础上,或者是在普遍东西和特殊东西与绝对凝聚性之间漠无差别——因为普遍东西和特殊东西又以普遍的方式对待那作为普遍东西内部的特殊东西,且又具有相对凝聚性的特殊东西——的基础上,与具有相对凝聚性的特殊东西一道发生。最彻底的燃烧反应过程会在那时向我们展现,即普遍东西与特殊东西的争执在那个尝试过的生产过程中完全被平息;在那个反应过程中普遍东西和特殊东西与相对凝聚性之间漠无差别,产生了水的双性产物;那产物作为绝对的流体不仅是前两个维度在第三个维度中的彻底消失,也通过特殊东西完全融入地球,通过普遍东西完全融入太阳:而恰恰在这里,在这种平衡状态下,太阳最彻底地突破出来,只不过它本身由于这里包含的那个属于地球的要素,而不能纯粹作为光,而只能作为火(与热化合的光)而呈现出来。

具有普遍凝聚性的普遍本原是最不依赖这个反应过程的,然而原因在于,当普遍凝聚性的两个本原僵硬地结合起来时,某种更高的争执,即相对凝聚性与绝对凝聚性本身的争执发生了,这种争执的平息在金属氧化的最高等级上,仿佛在更高的潜能阶次上,又呈现为透明状态,在那种状态下,一个固体本身会完全融入太阳与地球。

由于人们对“氧是提高凝聚性的本原”这一主张有某种误会(因为表面看来,通过酸的作用,在燃烧中氧通常反而消解了凝聚性),我们还须说明,氧是相对凝聚性的本原,而相对凝聚性的提高自然是可以与绝对凝聚性的减少或消解共存的,尽管它并不造成这种减少或消解;那么由于人们对“物体通过氧化而溶解不过是表面假象”这一主张有误会,我们还须说明,无论溶解是由于酸引起的还是像金刚石那样在燃烧时发生的,物体在溶解时毋宁是为了抗拒彻底溶解而在热的作用下氧化了,而不是由于氧化而被溶解。

对这些原理的进一步探讨见《思辨物理学杂志》第2卷第2分册,§112-134。