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阿拉伯人的化学

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:正是阿拉伯人开始进行的这些研究促成了化学科学的出现。因此,我们必须着力去说明归功于阿拉伯人的那些化学现象。正是这类由那些哈里发所建立的机构成为化学科学的发源地。蒙斯坦瑟的继任者是哈里发哈伦·拉希德,这是阿拉伯传说中永久的英雄。正是在他统治时期,阿拉伯的学校开始系统地掌握希腊科学。

迄今为止,我已经谈到了炼金术和古代化学制造,但是化学成为科学应归功于阿拉伯人。这不仅是因为阿拉伯人自己在实践科学的化学,而且还是第一批尝试制备化学药物的人。他们通过将各种不同的物质混合起来,并以不同的方式加热混合物,因而发现了一些矿物质酸,继而他们将这些酸作用于金属等物质上,并阐明了对这类最为重要的物质作用后所产生的效果。正是阿拉伯人开始进行的这些研究促成了化学科学的出现。因此,我们必须着力去说明归功于阿拉伯人的那些化学现象。

穆罕默德开始将他的教条传授给那些乡下人时,他们并非都是野蛮人。他们的语言词汇丰富、富有表达力,他们居住在气候炎热的地方,但想象力丰富、激情饱满。他们创作的诗歌和小说意气风发、成就斐然,但是在科学和归纳哲学方面很少或者几乎没有任何进步。广为人知的是,他们很快就征服了亚洲、非洲甚至欧洲的一部分。在那个时期,希腊人的文明遗存奄奄待毙,西方世界陷入了极端的野蛮状态,人们悲哀地从曾光耀古典时代的希腊先哲退化为斯文扫地的凡夫。他们屈服于最为残暴和混乱的独裁专制之下,丧失了尊严,他们坠入无尽的玄想和晦涩之中,固守迷信,蒙蔽了知性。所有心智的能力,所有发明的力量,所有勤劳和天才,这些他们的祖先曾有的荣耀,现在都灰飞烟灭。作家对新鲜或伟大的事物不再关注,而是沉迷于重复他们的祖先已确定的科学现象。科学的明灯在风雨中飘摇,就要失去最后的光亮。

在这样的社会中,我们不能期待有什么好事或者伟大的事情发生。因此普罗维登斯明智地主张,伊斯兰征服者应该统治地球,扫除那些卑鄙的统治者,将那些不幸的人们从独裁和迷信的束缚中解救出来。在伊斯兰教徒完成他们的征服之后,哈里发彻底登上了那前所未有的强大的王位。大约在8世纪中期,阿尔曼索尔建立了巴格达城并奠定了永久的和平和繁荣,这个时期伊斯兰教徒所表现出的能量和活力在历史上少有能及。伴随这样的社会状态,艺术和科学开始萌芽。

哈里发在巴格达建立了一个大学,它吸引了许多名人,地位逐步提升,并超过了在哈里发领土内所有的大学。那里还建立了一所医药大学,它有权对那些立志献身医药职业的人进行考试,因此许多教授和学生都从世界各地慕名而来,有一个时期学校的总人数不少于六千人。为方便研究疾病,并使学生掌握制备药物的方法,还建立了公共医院和实验室。正是这类由那些哈里发所建立的机构成为化学科学的发源地。

在13世纪,哈里发蒙斯坦瑟重建了巴格达的大学和医药大学,因为这之前它们都衰落了,被无数的犹太教大学代替。蒙斯坦瑟给予教授们丰厚的薪水,为图书馆收集了大量的图书,并建立了一所新的制药学校。他自己也常常出席公共讲座。

蒙斯坦瑟的继任者是哈里发哈伦·拉希德,这是阿拉伯传说中永久的英雄。他对科学不仅拥有比前任们更多的热忱,而且以宽容和宽广的胸怀对待宗教观点。他身边聚集着一些叙利亚的基督徒,他翻译希腊古代典籍,随意地给他们赏赐,并指派他们作为那些伊斯兰教臣民的导师,特别是在医药学和制药方面。他保护了迪斯科迪赛伯的基督教学校,该校是由基督教派教徒在穆罕默德时期之前建立的且长盛不衰;他时常与那里的文学家围坐在一起,参与他们的辩论,并且常常败下阵来,以他的名位而论这是难以想象的事情。

艾尔玛蒙是所有哈里发中最为开明的,他因对科学的推进而名垂青史。正是在他统治时期,阿拉伯的学校开始系统地掌握希腊科学。在他的关怀下,大量重要著作被翻译。艾尔玛蒙从各地购买古代典籍,并特意要求他的使者在希腊皇帝的宫廷上征得允许后再如此行事。他对哲学家利奥许以最优厚的待遇,以使利奥能到巴格达来,但这位哲学家没有接受他的邀请。在这位开明的君主赞助下,人们进行了那个著名的通过测量子午线的长度来推测地球大小的尝试。有关这个尝试的结果此处不赘述。

艾尔玛蒙的继任者是艾尔蒙塔瑟和蒙特瓦科尔,他们效法艾尔玛蒙,热衷于科学,并保护基督徒中信奉科学的人。蒙特瓦科尔重建了那所著名的大学和亚历山大图书馆,但是较他的前任,他对待基督徒更为严苛,以免他们滥用他们所享受的宽容政策。

其他先知的牧师,与蒙特瓦科尔持有不同观点,他们承袭了艾尔玛蒙所树立的良好典范。在第8世纪,莫格瑞博王国和非洲西部的一些省市就已经表现出了他们对科学的热情。其中有一位名为阿布德尔·艾本·艾巴德查布,他在突尼斯经营的贸易和工厂十分繁荣昌盛。他自己创作诗歌,同时把他的思想传播给许多艺术家和信奉科学的人。在非斯和摩洛哥,科学一时兴起,尤其是在埃卓斯提斯时期,耶西亚的最后一位君主是个智慧、可爱、善良的人。他将他的法庭改成了学校,并且关注那些在科学知识方面杰出的人才。

在伊斯兰教思想影响下的各个国家中,西班牙是最幸运的,它在贸易、工业、人口和财富上都达到了很高的水平,但是它却不是一个守信的国家。在8世纪到10世纪,有三位阿布德尔瑞曼斯和阿尔汗克姆来到了西班牙,在科尔多瓦法老的统治下西班牙达到了最为显赫的时期。他们崇尚科学,以怀柔的政策治理国家,或许在任何基督教君主的统治下西班牙人都没有享受过如此幸福的生活。在科尔多瓦法老时期,阿尔汗克姆创建了一所学校,该学校在之后的几年中一直闻名世界。所有西欧的基督教徒都来到这所学校搜索信息。在10世纪,这所学校建成了一座图书馆,图书馆存书28万册,类别不少于44种。塞维利亚、托莱多和穆尔西亚模仿这所学校建立了他们的科学院和图书馆,这些学校在摩西统治时期一直闻名遐迩。到12世纪,属于伊斯兰教的公共图书馆已经多达70所。科尔多瓦统治时期一共产生了150位作家,其中阿梅利亚有52位,穆尔西亚有63位。

伊斯兰教统治下的东方国家同样支持科学。一位名为阿达-埃尔-道拉的伊拉克埃米尔在10世纪末以保护信仰科学的人而闻名。在他的保护下,几乎当时所有的哲学家都为他工作。另一位伊拉克埃米尔——塞夫·艾德·杜拉——在库法和巴士拉建立了一些学校,这些学校很快就获得了很高的名声。阿布-蒙瑟-巴瑞汉姆在库尔德斯坦的弗瑞扎达德建立了一座图书馆,在最一开始,这所图书馆藏书就有7000册。13世纪大马士革建立了一座医药大学。麦乐科-埃德尔法老向这所学校捐赠了许多钱,并且经常可以在讲座上看到他腋下夹着一本书出席。

如果说阿拉伯的科学进步与致力培育科学的人数呈正比的话,我们或许应该把萨拉森人作为基督教黑暗统治时期文学的救世主。但遗憾的是,我们必须认识到,尽管哈里发具有启蒙的观点,尽管建立的学校和图书馆为数众多,尽管涌现的作家的数量惊人,但是阿拉伯人对科学发展的推动作用有限。我们在阿拉伯作家的著述中鲜少发现哲学观念,成功的研究,新的事实,或者是新的、重大的真理性认识。化学在这里有了重大进步[1]。这些进步需要向读者大力介绍。天文学和炼金术都起源于希腊,这两个学科和阿拉伯世界的取向并不相悖,虽然伊斯兰教禁止魔法和所有与占卜有关的技艺,但它们都没有受到伊斯兰教教条的谴责。炼金术中用到的化学工艺被阿拉伯人用于制药,因此这成为研究的一个新的、最丰富的源泉。

我有机会细读的阿拉伯化学著作出自贾柏和阿维森纳之手。因为我不懂这些著作的阿拉伯原文,因此读到的是拉丁文译本。

贾柏真名为阿布·蒙瑟·贾比尔·伊本哈扬,他是美索不达米亚哈来地方的塞巴人,在世期间为8世纪。关于贾柏的历史人们所知甚少,但他是大家公认的化学的创始人。格留斯是莱顿大学东方语言学的教授,他曾向公共图书馆捐赠过贾柏著述的手稿。他将贾柏的著述翻译成了拉丁文,并以《哲人石》为名在莱顿出版,先是对开本,之后是四开本。[2]1678年,理查德·拉塞尔将其翻译成了英语,名为《最为著名的阿拉伯王子和哲学家贾柏的著作》。[3]无论是拉丁语还是英语版本,贾柏的著作包括四册:第一册名为《完美的研究和探索》,第二册名为《完美的总和或完美的权威汇集》,第三册名为《真理或者完美的发明》,第四册为《作者用熔炉等所做实验的概要》。

贾柏著述的主要目的在于教人以制作哲人石的方法,他通常称哲人石为“第三类别的药物”。一般而言,贾柏的这部著述语言平直,使得我们可以理解他所用物质的性质、遵循的过程以及所制的众多的产物。因此,这是一本重要的书,因为它是现存的最为古老的化学专著[4],而且它使我们知道了阿拉伯人所采用的化学过程以及他们在化学研究上的进步。因此,我需要将贾柏著述中所涵盖的最重要的事实介绍给各位读者。

(1)他认为所有的金属都是硫和汞的化合物,但这一观点不是他提出的。从他的言语中我们可以找到证据表明,他的前辈(他称他们为古人)已经用过相同的概念。

(2)他所熟悉的金属有金、银、铜、铁、锡和铅。贾柏称它们为太阳、月亮、金星、火星、木星土星。我不知道是贾柏用了这些行星的名称命名金属,还是翻译他著述的译者这样做的,但是炼金术士常常引用这些名称,他们在指称金属时没有使用过其他名称。

(3)贾柏认为金和银是完美金属,其他四种是不完美金属。他认为这些金属的区别部分在于它们之中硫和汞的比例不同,部分取决于金属成分中硫和汞的纯度。

据贾柏,金得自一种最微妙的汞、一种最清澈的固定物(fixture)以及少量纯净鲜红的硫;它先是凝固,继而光亮,然后自身的性质发生改变。因为其中硫的颜色是多变的,所以金的黄色也必定有多种。[5]贾柏认为汞是金的主要成分,这是因为汞可以十分轻易地溶解金。贾柏认为,汞不能溶解那些和它性质不同的物质。金的辉耀光泽也证明其主要成分为汞。他认为显然的是,金是一种凝固体,其中不包含可燃的硫,因为只要将其在火中一试便知金既不减少也不燃烧。他的其他理由就不这么易于理解了。[6]

和金一样,银也是由大量的汞和少量的硫混合而成的。但是金中的硫呈红色,而形成银的硫为白色。银中的硫也是纯洁、有光华的凝固体。银在纯度上不如金,浓缩的程度也低。证据是,银有不够充分凝结的部分,也不如金密实,而且在火上燃烧时会有部分损失,而金不会如此。[7]

铁是土质的汞和土质的硫的混合物,它高度凝固,至今为止产量最大。硫起凝结作用,它比汞更能使铁不易液化。这就是为什么铁和其他金属一样不易熔化的原因。[8]

硫固化金属时不如汞迅速,但是固化的硫能够抗熔化。较之含有可燃硫的金属,含有固化硫多的金属熔化更缓慢,而含可燃硫的金属更易液化,而且较容易也较快地流动。[9]

铜由不纯净的硫和密实的汞组成,前者大部分是密实固化的,但少部分呈未固化的红色和青紫色,这与铜整体的成色有关。[10]

当铜被点燃时,你会观察到一缕含硫的烟雾从铜中冒出,这表明铜中含有未固化的硫。多次燃烧铜因而其重量降低说明其中含有固化的硫。这部分固化的硫越多,铜熔化越缓慢,硬度越大。贾柏认为,铜是由红色、不纯净的硫和不纯洁的汞结合而成,从铜的多变性质中就可以看出这一点。[11]

锡由固化程度较低的硫以及部分固化和部分未固化的汞混合而成,前者呈不纯的白色,后者色白且含杂质。[12]贾柏认为,锡之所以如此构成显然是因为:锡被烧时会释放出硫的恶臭,这表明硫未固化。而它不产生烟雾,也不是因为存在固化的硫,而是因为其中含有大量的汞。锡中含有两种硫,同样也含有两种汞。一种硫是不固化的,因其被烧时会释放出硫的恶臭,烧成之后锡中的硫就留存下来。他认为锡中含有两种汞是显然的,因为在被烧前锡弯曲时会发出破裂的声音,但是经过三次烧制后就觉察不到破裂的声音了。[13]贾柏说,如果用汞来洗铅,将洗过的铅在火上加热而不使其熔化,此时一部分汞仍与铅结合,铅就会发出破裂的声音且具有铅的所有特性。另一方面,你可以将锡转化成铅。通过多次烧制并控制烧制还原的火候,如此锡就可转化为铅。[14]

贾柏认为,铅和锡的区别仅仅在于,铅中所含的硫和汞更为密实,它是这两种更不纯净的物质的共混物。铅中的硫可燃,而且和其中的汞结合更为紧密;铅中含有的固化硫比锡中多。[15]

上述即贾柏对金属构成所持的观点。即使他的观点并不十分正确,我也刻意尽量依照贾柏的原话来叙述,并给出贾柏解释它们当时用到的依据。因为我认为,这才是最有可能将这位炼金术之父的观念精确传达给读者的方式,这些观念是建立在关于金属转化的全部信条的基础上的。贾柏认为,所有的不完美金属都可以转化为金和银,转化的方式有:改变构成金属的硫和汞的比例,以及改变不完美金属中硫和汞的性质,使之与金和银中硫和汞的性质相同。具有这种重要的转化能力的物质,他有时称之为哲人石,但通常称之为药物。他给出了制备这种重要药物(他称之为媒介)的方法。但是他给出的过程不值得在此详述,因为他故意遗漏了若干细节,以免一些愚人从他的著述中获益,同时也防止一些足够聪明的读者通过研读他的著述的不同部分,推测出他遗漏的部分,并从他的研究和解释中获益。但是,他的过程最为重要的部分还是值得我们关注,因为从那里,我们可以判断他那个时期化学的状态。

4. 在贾柏关于窑炉的著述中,他描述了一种适合于烧制金属的窑炉。从《完美的总和》一书的第一卷第四部的第十四章显然可以看出,贾柏掌握烧制或者氧化铁、铜、锡、铅、汞和砷的方法。

贾柏还描述了一种用于蒸馏的窑炉,并详细介绍了用于蒸馏过程的玻璃的、瓷的或者金属的梨形器和蒸馏器。贾柏习惯于蒸馏时用热灰将蒸馏器围上,以防其开裂。他还熟知水浴。他很熟悉这类过程。他的著述中描述了许多物质的蒸馏,但是没有证据表明他知道烈性酒精。烈酒倒是频繁出现在他的著述中,但是这用于一般地指称挥发性物质,尤其是硫和白砷,他认为这两者的性质非常类似。他认为汞也是烈酒的一种。

贾柏还熟知锌冶炼中蒸馏沉积液(per descensum)的方法,他描述了一套适合该用途的装置,并且还给出了使用这种蒸馏方法的几个例子。

贾柏还描述了一种用于熔化金属的熔炉,并提到了熔化金属所需要的器皿。他熟知坩埚,甚至描述了制作灰皿的方法,这和现在采用的方法类似。他详细、精确地给出了用铅纯化金和银的方法,他称之为凝灰法(cineritium),至少他的著述的拉丁文译者用的是这个词。

贾柏习惯用水和醋酸溶解各种盐,甚至用不同的溶剂溶解金属。贾柏根本没有记录这些溶剂。但是通过我们了解的关于不同金属性质的知识,以及贾柏提到的一些过程,我们不难推测出他用到的溶剂是什么,这也就是他所知道的矿物质酸,这在我先前所拜读的其他作者的任何著述中都没有被提到过。贾柏是否就是这些酸的发现者,我们不得而知,因为他从未如此宣称,事实上,他一直在极力回避这些酸,如此一来,对这些酸的存在或者至少是其突出的性质就不会被没有经验的人怀疑。正是这种对于秘密和谜团的伪饰使得早期的化学家失去了他们本该享有的荣誉和声名,倘若他们的发现是以明白易解的形式为大众所知就不会如此。

贾柏知道通过过滤纯化液体的方法,以及通过同样的方法,可将沉淀物从液体中分离出来。贾柏称这一过程为通过过滤器蒸馏。

贾柏熟悉大量的化学过程,例如那些在18世纪末还广泛使用的过程。如果将贾柏的著述与赫尔迪奥斯科里季斯和普林尼的著述比较,我们就可以感知到,化学或者毋宁说药学取得伟大进步。这些进步的取得在很大程度上归功于阿拉伯的医师,或者至少是那些受到哈里发保护的、在医药学校里做校长的医师们。因为我们知道的希腊或者罗马作者没有任何关于这些工艺的描述,我们只在阿拉伯作家的著述中找到了相关的详细描述,我们只能承认这些工艺起源于东方。

现在,我要给出贾柏所知道的化学物质或者制剂,或者他在著作中描述的制备方法。

1. 普通盐。土壤中富含这种物质,它是食物必不可少的调味料,从很早之前就为人类所知了。但是贾柏描述了他将其提纯的方法,也即将不纯净的盐在红热的火上加热,用水溶解,过滤,蒸发结晶,再将结晶放在红热的火上加热,然后置于密闭容器中待用。没有关于贾柏是否知道天然盐(sal-gem)和普通盐的区别的线索。或许他根本就不知道,因为他单独介绍每种盐的提纯细节。

2. 贾柏记录过两种固体碱,即苛性钾和苏打,并且给出了制备方法,也即在坩埚中燃烧塔塔粉精华,将残渣用水溶解后过滤,再蒸发至干。这一方法可以生产出纯净的苛性钾。贾柏将苏打碳酸盐称为sagimen vitri和苏打盐。他提到了燃烧后可制得这种盐的植物,并指出了其纯化方法,甚至描述了用生石灰使其具有苛性的方法。[16]

3. 贾柏知道硝石或曰苛性钾硝酸盐,他还是我们发现的第一位记载这种盐的作者。没有关于这种盐来源的记录,但是无疑,这来自于印度。印度出产硝石,并且印度人熟悉这种盐比欧洲人早很多年。或许这就是为何阿拉伯人的化学知识领先于欧洲人的化学知识的最大原因,因为硝石可以用于制备硝酸。阿拉伯人用硝酸溶解当时他们知道的所有金属,因此获得了许多重要盐化合物的知识,这些知识非常重要。

在贾柏著述的拉丁文译本中,有一个人工制备硝石的方法,尽管这在英文版本中没有出现。该法为,将苏打碳酸盐溶于王水,过滤,再蒸发结晶。[17]如果这一过程是真实的,那么贾柏肯定已经熟知苏打硝酸盐。但是我怀疑这段文字的真实性,因为其中出现了王水一词。贾柏的其他著述中再没有出现过王水一词,即使是在描述制备硝酸的过程时,他也只是说到了“水”。但是显然这种“水”有许多作用,只有拥有足够才智的人才能将其作为一种宝物正确使用。

4. 贾柏还知道卤砂,而且,卤砂在他那个时期似乎已相当常见。没有证据表明希腊人或者罗马人在那时知道它,迪奥斯科里季斯和普林尼也没有提到过。在旧时的书中,有时称卤砂为sal armoniac,有时称之为sal ammoniac。据说,卤砂首次被发现于阿蒙神朱庇特庙的附近,但如果是这样,如果卤砂以自然态被发现,那么罗马人就几乎不可能不知道卤砂,因为非洲的那部分地区当时处于罗马的统治下。在炼金术士的著述中,卤砂以下列古怪的名称出现:

看得见的空气

来自姐姐的两兄弟之水

鹰之石

螃蟹

通灵石

石盐

Alocoph盐

贾柏不仅知道卤砂,并且清楚其挥发性。他给出了多种卤砂升华工艺,并且经常将其用于加快其他物质的升华,例如铁氧化物和铜氧化物。贾柏给出了从尿液中获得卤砂的方法。我们知道,当尿液腐败后可以产生大量卤砂。贾柏在各种过程中频繁使用卤砂将低等金属转化为完美的状态。贾柏向王水中加入卤砂或者普通盐,这时的王水就具有溶解金的能力,这在迪奥斯科里季斯或者普林尼时期是绝对做不到的。确实,贾柏在描述溶解金的工艺时有意做了隐瞒,但是有心的读者不难拾遗补缺,从而掌握整个过程。

5. 贾柏所熟知的明矾和现代的明矾完全相同,他屡屡将其用于工艺过程中。确实,提尔人有时也用明矾作为染色的媒染剂,但是没有证据表明他们在现代意义上使用明矾一词。除非我们承认提尔染色匠已经知道制备明矾的方法(但他们对此守口如瓶),除非我们不怀疑希腊人或者罗马人也因此而知晓了明矾的存在,那么,明矾制备法的发现应介于普林尼撰写《自然史》和贾柏著述的8世纪之间的时期。

贾柏提到了他常用的三种明矾,即冰状明矾或者罗卡明矾、加买尼明矾以及羽状明矾。人们认为,叙利亚的罗卡或者埃德萨是建立首个生产明矾工厂的地方,但工厂是在什么时候、由谁建立的都不得而知,我们只知道是在公元后、贾柏著述的8世纪之前的时期。在贾柏时期,在加买尼一定存在另一座生产明矾的工厂。毋庸置疑,羽状明矾是一种不纯的天然明矾,已为希腊人和罗马人所知。贾柏习惯在强火加热下蒸馏明矾,并收集蒸馏出的水,将其作为一种贵重的溶剂。如果将明矾置于玻璃容器中在红热的火上加热,它会释放出硫酸,因此贾柏蒸馏明矾得到的水应该是稀硫酸,无疑这种液体可以作为铁和碱性碳酸盐的强力溶剂。贾柏很有可能就是这样使用这种液体的。

6. 贾柏将铁硫酸盐或铜硫酸盐称为cuperosa,贾柏对其很熟悉。这是一种结晶盐,而且或许在他那个时期就已经有生产。

7. 贾柏提到了硼砂(baurach),但是他对此没有任何说明,因而这是否和现代的硼砂相同我们不得而知,但很有可能如此。贾柏在将金属还原为金属态时常用到玻璃和硼砂。

8. 贾柏通过蒸馏来纯化醋,醋在他的工艺中常被用作溶剂。

9. 贾柏知道硝酸并称其为溶解用水。他制取硝酸的方法为:在蒸馏器中加入1磅塞浦路斯铁硫酸盐、0.5磅硝石、0.25磅加买尼明矾,将此混合物蒸馏,直至所有液体被蒸出。贾柏提到,在此过程中,蒸馏器中会出现红色火焰。[18]尽管这一方法算不上经济,但它确实可以生产出酒精。同样值得注意的是,正是在此处我们第一次发现关于化学家对这种极其重要的酸的记录,没有它许多至关重要的过程根本无法进行。

10. 贾柏依照前述方法制备这种酸并用它溶解银,所得溶液经浓缩,直至得到结晶态的银硝酸盐。贾柏是这样描述这一过程的:“和之前一样,将银溶解于溶解用水(硝酸)中,待银完全溶解后将溶液转移到一个长颈瓶中加热一天,瓶口不可密封,待瓶中的水消耗三分之一时为止。加热完成后,将溶液转移到另一个容器中冷却,溶液就会凝结成可熔化的石头,类似于结晶。[19]

11. 贾柏同样惯于将卤砂溶解在这种硝酸中,制得古代化学家所谓的“王水”,并用其溶解金。[20]他告诉我们,这种王水同样可以溶解硫和银。其中能溶解银的说法不对,但是硫在这种王水的作用下,确实易于转化为硫酸,此时硫理所当然地会消失或者说溶解。

12. 贾柏非常清晰地描述了一种制备腐蚀性升汞的方法。他的制备方法为:“取汞1磅、干的铁硫酸盐2磅、煅烧过的明矾1磅、普通盐0.5磅、硝石0.25磅,通过研磨和升华作用使其混合为一体,然后收集容器壁上会出现的白色、密实且显得厚重的东西。如果你发现第一次升华的产物是乌涂的或不纯净的(可能是由于你的疏忽造成的),那就将其熔化后再次升华。”[21]在他的著述中的其他部分还有更为详细的指导说明,甚至有一些关于腐蚀性升汞性质的不太完整的记述。

13. 腐蚀性升汞不是贾柏提及的唯一可以用汞制备的产物。他还告诉我们,当汞和硫结合时会呈红色并转化为辰砂。[22]贾柏还描述了汞对其他金属的亲和性质。它容易与铅、锡、金三种金属结合,其中,与银结合能力较差,与铜次之,除非使用一些巧妙的方法,汞才能与铁结合。[23]这些关于汞的记述算得上准确。他说,汞是自然中除金外最重的物质,金是在汞中唯一会下沉的金属。[24]我们现在知道,贾柏在世时期,金确实是唯一比汞重的物质。

贾柏还记述了通过加热制备汞的过氧化物的方法,他用自然的红色沉淀物(red precipitati perse)这一名称将汞过氧化物从众多的加热产物中区分出来。他说:“经长时间加热后,汞也可以在长颈圆腹瓶中凝结。瓶口需保持开放,如此水分才会消失。”[25]贾柏还给出了另外一种制备这种氧化物的方法,这种方法或许需要十分小心地控制火候。他说:“取汞1磅,硫酸盐矾(vitriol)2磅,硝石1磅。将汞和上述物质混合,之后从等量的明矾石和硝石中即可升华得到汞过氧化物。”[26]

贾柏还熟知几种金属的硫化物。他评述到,当金属和硫一起熔化后,金属的重量就会增加。[27]铜和硫结合后颜色会变为黄色,和汞结合后会变为红色。[28]他知道如何将硫溶于苛性钾,并加入酸使其再次沉积,具体过程为:“将纯净、胶黏性硫研磨成非常细的粉,然后在碱液中与三色堇灰烬和生石灰形成一同煮沸,去除沸腾液体表面的油性易燃物,直至去除干净。此过程完成后,用棍棒搅拌,小心撇除液体表面浮物,尽可能使厚实的部分留在瓶底。将撇出物稍微冷却,加入用量为其四分之一的挥发性醋,则溶液瞬间冷凝如牛奶。尽可能清除干净溶液,用小火处理剩余物质,留下待用。”[29]

15. 从贾柏著述的许多片段中可以看出,他对于金属态砷十分熟悉。他时常提到砷的易燃性,并认为它与硫的作用相当。在贾柏的《炉窑》一书第25章(或某些版本的第28章)中,他提到了一种制备金属态砷(arsenicum metallinum)的方法,虽该法不易为人理解,但他认为它非常重要。贾柏明显还熟知白色的砷氧化物或者砷酸。他给出了多种通过升华制得这种物质的方法。[30]他在《完美总和》第1卷第4部分第1章中讨论了升华:“砷在升华前是有害的,具有易燃性,经升华后,金属砷不具有易燃性,但是只有残余的砷不易燃。”

贾柏描述了这样一种现象,即砷和铜共同加热后金属变为白色。[31]他还给出了一种制备白色的铁砷酸盐的方法:“将1磅铁屑和0.5磅升华所得砷酸研磨成粉末,将混合物粉末溶解于硝石和盐碱(salt-alkali)的水液中,重复溶解该过程三次。在猛火上加热溶液使其对流,如此就能制得白色的铁。重复加热过程使溶液对流,直至其被彻底漂白。”[32]

16. 贾柏提到了氧化铜,并称其为火焰铜(œs ustum),将红色铁氧化物称为铁之鸢尾(crocus of iron)。他还提到了铅黄和红铅。[33]但是由于这些物质已经为希腊人和罗马人所知,因此我们不需要再深入讨论有关这些物质的细节。

17. 我不能确定贾柏用白铁矿一词指称何种物质。这种物质产量一定很大,且被广泛应用,因为贾柏经常提到它,并且经常用在他的过程中,但是没有说它是什么。我怀疑这就是硫化锑,在贾柏之前的很长一个时期,它就在亚洲广泛应用。但是贾柏用antimonium指称锑,或至少是将他的著述翻译为拉丁文的译者如此称呼。当将金属和硫共同加热而使金属还原时,贾柏说道:“我们已经有适当的经验表明,锡还原后转化为了锑,但是铅还原后生成了深红色的锑。”[34]要推测文中“锑”一词要传达的意思不太容易。在另一段文字中,贾柏说:“锑经煅烧、溶解、净化、凝固并研磨成粉末后制得。”[35]

考虑到贾柏所处的时期,他关于金属的描述称得上准确。我可以举出他记述金的例子。“金是一种金属态物质,呈黄色,密实,声哑,有光泽,分布在地下深处,并经过土壤内部矿物质水长时间冲洗;在敲击后可延展,可熔化,可耐受试金用灰皿和固结物的作用。”[36]他给出了一个将铜转化为金的例子。他说:“在铜矿中,我们可以看到有某种水流出,水中含有细铜屑,这些铜屑是持续、长时间冲洗和净化的产物。但是当水流停止,经过三年的日晒加热,我们发现这些铜屑和干燥的沙子混在一起,其中含有最为纯净的金。因此我们断定,这些铜屑不止受惠于水的净化,同样也吸收了太阳的热量以及沙子的干燥,并因此而达到等同。”[37]现在我们看到一个从不充分的前提进行模糊推理的例子。无疑,金粒之前就已经存在于沙子中,铜屑经过三年的日晒后可能会被氧化,因此就不见了或者至少是失去了其金属光泽。

上述就是我所整理出的贾柏著述中最为突出的化学事实。这些化学现象数量众多且意义重大,这使得贾柏在某种程度上配享化学之父和化学奠基人的称号。除了罗马人和希腊人所熟悉的金属、硫和盐之外,他还知道制备硫酸、硝酸和王水的方法。他还知道用这些酸溶解金属的方法,并且制备出了银硝酸盐和腐蚀性升汞。他还熟知苛性钾和苏打,这两者均为碳酸盐和苛性碱。他知道这些碱可以溶解硫,并可借此过程获得纯净的硫。

尽管贾柏在实验上功绩显赫,但是他的哲学精神比他的阿拉伯同胞高不了多少。他沉迷于记述现象并给以玄秘的解释,这种做法与真正的科学进步是不相称的。关于这一点,从贾柏试图解释炼金药或者哲人石性质的片段中可见一斑:“就让他去探究炼金药的性质以及其成分的作用吧。我们正在努力制备一种物质,它由许多种物质组成,它能长期保持稳定,以至于将其放在火上,火也不能损其毫厘。它可以和金属一起混合、熔流如注,与金属中不可进入的物质结伴同行,和其中的预混合物质共同酵化,与其中的可凝固物质一同凝固,与其中的可稳定物质一同稳定,不被那些除金或银外什么都能烧的物质所燃烧。当一切烧尽,唯其永固、毫厘不失。”[38]

以下,我要介绍的另一位阿拉伯化学家,他名为安·哈瑟恩·阿布·安利·本·阿布德尔·拉和伊本·西纳,姓斯扎克·雷耶斯(或曰医师之王),俗称阿维森纳。他的名声仅次于亚里士多德和伽林,他是所有药学实践者中最伟大的一位。他君临一切,或者说,他至少是享此殊荣,直到帕拉塞尔苏斯有力地撼动了他的王者地位。

阿维森纳于978年生于布哈拉,他的父亲在布哈拉退休,时值哈里发努哈(著名的艾曼索的儿子)任酋长期间。阿维森纳的父亲阿里一直居住在科瑞尔赞的布尔科,直到阿维森纳出生后,他搬迁到了布彻利亚的阿森彻纳,并在此一直生活到阿维森纳15岁。由于他如此出色的才能,阿维森纳接受教育既不需要付出劳动也不需要支付金钱,人们都说他在十岁的时候就可以完全默诵《古兰经》。阿里为阿维森纳请到了阿布·阿布达拉·安纳索里为师,他教授阿维森纳语法、辩证法、欧几里得几何学以及托勒密天文学。但是阿维森纳还是退学了,因为这位老师无法解答阿维森纳的一个逻辑问题。他自己与一位商人交往,商人教他算术,并使他掌握了我们现在的计数法的前身——印度数字。之后阿维森纳去了巴格达,于此他在老买苏的弟子:帕提论学者(peripatician)阿布·纳瑟·阿尔发瑞彼门下学习哲学,同时他还在聂斯托里教士阿布·塞黑尔-马斯奇指导下学习医学。他告诉我们,他以极大的热情投入到了这些科学的学习中。他为了防止晚上睡着,习惯于在夜间饮大量水。他常在梦中解决醒着的时候无法解决的难题。当他面对难以克服的大难题的时候,他会向神祈祷以求赐予他灵感,他告诉我们这些祈祷往往都能应验。亚里士多德的形而上学是他唯一无法理解的书籍,在读过这本书超过40遍之后他非常愤怒地将它扔到了一边。

16岁时,阿维森纳就已经是一位杰出的医师了。18岁时,他妙手回春般地治愈了哈里发努哈的疾病,并因此有幸得到了科瑞尔赞的哈里发穆罕默德的邀请,去往那里的宫殿。但是阿维森纳还是愿意定居在迪斯克尔德斯坎,在那里他治好了哈里发坎布斯的侄子的疾病。

之后,阿维森纳去往了雷,在那他被任命为马格德·奥德拉亲王的医师。在那里他还编撰了一本他所学科学的词典。此后不久,他就被提升为哈姆丹的维齐尔,但是很快又因涉及暴动而被剥夺了职位并因此入狱。在监狱期间,他写出了许多关于医药和哲学的著作。之后阿维森纳得到了释放,并重新恢复了名位。但是在他的保护者斯坎姆斯·奥德拉去世之后,因害怕再次被剥夺自由,他长期隐姓埋名避难于一位药剂师家中,专心从事写作工作。最终他还是被发现了,并被囚禁在伯德瓦城堡中长达4个月之久。也就在这时,一个幸运的机会使他得以在一位僧侣的掩护下逃脱。阿维森纳去了伊斯法罕,并生活在哈里发勒拉-奥德拉的宫廷中,备受恩宠。因他过度放纵自己,沉迷于酒色而伤了身体,所以没有长寿。因受疝气的痛苦折磨,阿维森纳从长胡椒中提取出八种药剂,供他一天之内注射之用。刺激性药物的过度使用引起了肠内壁的薄膜脱落,他因此得了癫痫。在一次陪同哈里发努哈去哈姆丹的旅行中,他的仆人在他使用的解毒剂中加入了过量的鸦片,这更促使他过早地结束了自己的生命,还没有到达哈姆丹,阿维森纳就去世了,享年58岁。

阿维森纳撰写了以《医典》为名的一本大部头著作,它被翻译成拉丁文,在之后的5个世纪之内都被奉为伟大的标准、确实可靠的指南和医药界的信条。《医典》中包括所有的药学知识,从事药学的人都认为,凡是其中没有涵盖到的内容就是不重要的。当我们阅读这本书,并把它与先前的希腊著述甚至阿拉伯著述相比较时,我们感到难以置信的是,为何他所掌握的医药学知识领域是如此博大,他的权威地位持续得如此久长。

但是我们必须牢记,阿维森纳的时期正是人类历史上最为黑暗沉闷的年代。人类陷入沉睡之中,精神处于完全麻木的状态。人们顺从宗教信仰,盲目臣服教会发出的绝对可靠的决定,完全依照教会灌输的方式思考,他们自然会寻求一种解决困扰他们的医药问题的方法,幸运的是,他们在阿维森纳的《医典》中找到了答案。在他们看来,《医典》中的教条和圣父一样可靠,同样需要他们绝对服从。整个医药科学因此就简化为对于阿维森纳《医典》的研读,对于他的原则和指令的绝对服从。

当我们把这部名作同希腊人的医药著述甚至阿维森纳的前辈、阿拉伯人的著述相比较时,我们会惊讶地发现,这部著作中含有很少或者没有什么原创性的内容。这本书整个都在借鉴伽林、埃蒂乌斯和拉奇兹的著作,阿维森纳几乎从不敢相信自己的能力,而是寄望于希腊以及阿拉伯前辈们的智慧。伽林是他的伟大向导,或者说,即使他有什么时候背离了伽林,那也是他自己走向了亚里士多德所指引的方向。

《医典》收集整理了古代希腊医师著述中大部分最有价值的信息,并将其非常清晰地加以梳理。拉奇兹的《哈维》已几近完美,它所追求的条理清晰也正是《医典》达到的高度。我认为,阿维森纳获得的崇高声望是由于他精心的梳理工作。无疑,阿维森纳是个有才能的人,但是他绝不是一个发明型的天才,因为在《医典》中几乎没有什么原创内容。但是在西方的医师们中,阿维森纳被奉若神明。这是因为,这些医师们不懂拉丁文,只能读阿拉伯版错误百出的译文,故无法查阅伽林或者埃蒂乌斯的著述,因此没有机会判断这位圣贤的原创性。

但是我在这里提到阿维森纳,并不是因为他在医药学上的成就。和所有的阿拉伯医师一样,他也是一位化学家。他的化学著述被翻译成了拉丁文,并在西欧出版,因此我们可以评判这些著述的价值,并估计它们在化学进步中所发挥的作用。1572年,阿维森纳化学著述的拉丁文译本首次在巴塞尔出版,它包括两本单独的书。第一本名为《元素入门》,由一个老师和他的学生的对话组成,讨论的是炼金术的神秘之处。他记述了火、气、水、土四种元素,并赋予它们干、湿、热、冷四种常见性质。之后他探讨了气,他认为气是火的食物,还探讨了水和土,以及这四种元素的相互转化关系。他还探讨了牛奶和奶酪,以及水和火的混合物,并阐述了所有事物都是由这四种元素构成。在这本小册子中,没有任何新奇之处,他只是重述了希腊哲学家的观点。

另一本名为《词汇集》,其篇幅较前一本长得多。该书宣称要教授炼金术的全部技艺,共分为十部分。第一部分对哲人石做了一般性介绍;第二部分介绍了将轻物质转化为重物质、将硬的物质转化为软的物质的方法,元素间的相互转化,以及其他一些不容易理解的细节;第三部分介绍了炼金药的制作;第四部分延续了前一主题;第五部分是全书最为重要的一部分。较先前的部分,该部分大体上更容易理解。它分为28章。第1章介绍了铜。他说铜可以分为三种,即波曼诺铜、天然铜以及纳瓦拉铜。他对这三种铜没有给出任何进一步的细节。尽管他大篇幅地详述了铜的特性,但也只是涉及铜的药用功能,而不是它的性质。他说,铜既热又干,但是铜的金属灰具有湿性。关于铜的成分的记述与贾柏相同。

第2章介绍了铅,第3章介绍了锡,在接下来的章节中他相继介绍了黄铜、铁、金、银、白铁矿、锑硫化物(阿维森纳称之为酒精)以及苏打,他认为苏打是一种名为索萨(Sosa)的植物的汁液。他还给出了一种不太容易理解的从这种植物中提取苏打的方法,但是只字未提苏打燃烧的事(在该过程中苏打肯定曾被置于火上)。

在第12章中,阿维森纳提到了硝石。他说硝石产于西西里岛、印度、埃及和埃米尼亚。阿维森纳提到了硝石的几个种类,但是没有提到它在燃烧的煤炭上可以迅速燃烧的性质。接下来他描述了普通盐、精炼盐、硫酸盐、硫、雌黄以及卤砂,他认为卤砂产于埃及、印度和弗波米亚。在第19章和第20章,他介绍了活性金(aurum vivum)、头发、尿液、鸡蛋、血液、玻璃、白色亚麻、马粪以及醋。

第六部分包括33章,其中介绍了金属的煅烧、升华以及其他几种处理金属的方法。我认为此处无须赘述这些方法,因为我从其中看不出有什么贾柏在这之前没有介绍过的东西。

第七部分介绍了血液和蛋的制备方法,以及将它们分成四种元素的方法。这部分还探讨了由银制成的万能药和由金制成的万能药。但是这部分中不包含任何重要的化学事实。

第八部分探讨了制备金和银所使用的酵素的制备方法。

第九部分介绍了他的精巧制剂,以及太阳和月亮(即金和银)的姻缘关系。

第十部分介绍了重量。

阿维森纳关于化学的著作几乎没有什么价值,他只不过是把化学用到了不同物质的药用特性上,而非用来促进科学进步。阿维森纳所掌握的所有化学知识明显来源于贾柏。因此,或许贾柏才应该被视为唯一一位促进真正的进步、增加新的事实的阿拉伯化学家。确实,阿拉伯医师在很大程度上改进了希腊药学,也将许多宝贵的药物引入普遍应用中,而这些药物在他们之前是不为人所知的。只要提到腐蚀性升汞、吗哪、鸦片和阿魏树脂(asa fœtida)就足以说明这一点。要制备阿拉伯化学家所使用的许多植物提取物着实困难,因为他们用特殊的、难以分辨的名称命名这些植物。在那个时期,植物学进展缓慢,以至于没有一种描述植物的方法能够使得这些植物为其他人所知。

[1]若想了解阿拉伯化学发展史的更多内容,读者可以参考莫图克拉的《数学史》,第1卷,第351页;斯普伦格尔的《医药史》,第2卷,第246页。

[2]《波尔哈夫化学》的肖译本,第1卷,第26页,脚注。

[3]但是古留斯(Golius)不是第一位翻译贾柏著述的人,贾柏著述中最长也是最重要的拉丁文译本1529年在斯特拉斯出现。另一个译本出自梵蒂冈,在意大利出版。或许还有其他的译本在世。我曾经比较过四本贾柏著述的副本,发现几处不太重要的不同之处。我最常采用的是拉塞尔的英文译本,这在我拜读过的译本中是最为精确的。

[4]当然,我忽略了希腊牧师所提及的更早时期的化学著述,因为那些著述依然是手抄版本,而且其中的内容我也略过不提。

[5]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第5章。

[6]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第5章。

[7]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第6章。

[8]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第7章。

[9]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第5章。

[10]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第8章。

[11]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第8章。

[12]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第9章。

[13]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第9章。

[14]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分第9章。

[15]贾柏,《完美的总和》,第2卷,第一部分10章。

[16]《完美的研究和探索》,第3章。

[17]《完美的研究和探索》,第4章。

[18]《真理或者完美的发明》,第23章。

[19]《真理或者完美的发明》,第21章。

[20]《真理或者完美的发明》,第23章。

[21]《真理或者完美的发明》,第8章。

[22]《完美总和》,第1卷,第3部,第4章。

[23]《完美总和》,第6章。

[24]《完美总和》,第6章。

[25]《完美的总和》,第1卷,第4部,第16章。

[26]《真理或者完美的发明》,第10章。

[27]《完美的总和》,第1卷,第3部,第4章。

[28]《完美的总和》,第1卷,第3部,第4章。

[29]《真理或者完美的发明》,第1卷,第6章。

[30]《真理或者完美的发明》,第1卷,第7章。

[31]《完美的总和》,第2卷,第2部,第11章。

[32]《真理或者完美的发明》,第1卷,第14章。

[33]《真理或者完美的发明》,第1卷,第4和12章。

[34]《完美的总和》,第2卷,第2部,第10章。

[35]《真理或者完美的发明》,第1卷,第4章。

[36]《完美的总和》,第1卷,第3部,第8章。

[37]《完美的总和》,第1卷,第3部,第8章。

[38]《完美的研究和探索》,第11章。

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