中國古代是如何撰寫化學教科書 《墨子》也有解釋原子的原理

2022.08.01 07:49AM
中國有沒有古典化學家呢?
結果一查資料發現,
原來許多經典都記載了古人對物質的認知與研究呀!
例如東漢著名煉丹士魏伯陽編著的《周易參同契》就記載了
硫(S 汞(Hg 化合成 硫化汞(HgS 的反應
 
 
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​中國在殷商時期有所謂的「五行說」,認為世界上的物質都可分類成金、木、水、火、土五種元素,跟西方的「四元素說」、「五元素說」相似,都屬於古典元素論。直到《管子》一書提到「精氣」的概念,認為世界都是由精氣所組成;東漢王充則進一步提出「元氣」,在《論衡》說到:「天地含氣,萬物自生。」認為元氣才是構成物質的要素。自此,人們對於物質的認識從五行說發展為元氣說,擺脫了用具體事物來解釋物質的概念。
 
關於物質的特性,《墨子》一書記載:「非半弗斮則不動,說在端。」意思是物質分割到一定程度就不能再分割下去,這種情形就稱為「端」。若從化學史的立場看墨子的論述,「端」已經具有現代原子學說的雛型。除此之外,《周易外傳》對物質的特性指出:「太虛者,本動者也,動之入動,不息不滯。」認為物質會不斷地運動、變化。明代王夫之則以水為例:「寒可為冰,熱可為湯,於冰湯之異,是知水之常體。」深刻闡述物質具有變化的屬性。王夫之也在他的著作《張子蒙注》提到:「聚散變化,而其本體不為之損益。」即物質不會因變化減少或增加一些,正是質量守衡的論述。
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​談到古人對物質性質的掌握,就不得不提「煉丹」。煉丹術的發展正好反映了古人對物質變化與結合的認知,雖有不少謬見,但煉丹術無疑可視為物質組成論、結構論和反應論的最初型態。
 
東漢著名煉丹士魏伯陽編著的《周易參同契》就記載了 硫(S 汞(Hg 化合成 硫化汞(HgS 的反應,同時還有 氧化鉛(PbO 碳(C 還原成 鉛(Pb 的現象。在其他古籍中也可以找到金屬的置換、酸鹼作用和結晶法等化學現象的記錄。
 
除了化學反應的發現,煉丹術也引發了火藥的發明。
 
煉丹士在提取 砷(As 的時候常有「炸鼎」現象,就是把鍋炸了。提取砷的原料有雄黃(As 4S4 硝石(KNO3) 和松脂,這與早期黑火藥的配方幾乎一樣。除了火藥,《淮南萬畢術》也有「曾青得鐵則化為銅」的敘述,「曾青」是硫酸銅(CuSO 4 ),也就是指煉銅技術。
 
中國古典化學除了衍生出煉丹技術、金屬的冶煉,還有「蔡侯造紙」跟名聲響徹國際的「青花瓷」也是成果之一。明清時期,甚至已能製出極其精美的瓷器並遠銷海外,成了西方國家的珍品。
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​在古人的研究成果與應用當中,其實會發現許多現代化學理論與技術的身影,但不可否認,他們對物質的組成、變化和特性的敘述,不少都帶有主觀臆斷,缺乏實驗的支持,很難形成科學理論。再加上煉丹過程缺少對細節的「定量」,常用「燒三日三夜」、「寒一晝夜」描述反應時間;用「猛火」、「溫火」、「陰火」描述加熱溫度;用「密固」、「吹之」描述壓力影響,這種粗糙的記錄,很難把個別實驗結果上升為原理或定律,也導致了中國科學以固定的模式緩慢發展,最終被「賽先生」取代。
 


By 想起了被經典支配的恐懼的 Ti 小編
 

延伸閱讀:
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參考資料:
洪茲田、陳女婷:〈中國古代化學對人類文明的貢獻〉,《初中生學習指導》第9期(2019年),頁48-49
楊光:〈中國古代化學對物質研究的成果及誤區〉,《宿州學院學報》第23卷第6期(2008年),頁98-100

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