(第一节)阿拉伯的化学
阿拉伯人征伐的胜利(包括公元640年征服埃及在内)使这个生气勃勃、富有好奇心的民族有机会接触希腊(或爱琴)文明的遗产。在他们的统治下的希腊、叙利亚和波斯的学者都积极地把希腊的书籍翻译成阿拉伯文。这些书籍包括哲学著作(特别是亚里士多德的著作)和医学著作,但也有炼金术的著作(现在只存有阿拉伯文译本)。7世纪末,就已经存在一些这方面的著作,但在下一世纪,通过公元726年阿拔斯朝的哈里发建立的巴格达新城,“希腊和其他古代学术的伟大江流开始注入阿拉伯世界,并给自己披上了阿拉伯的外衣”。
这些翻译往往是根据景教派的基督教徒译的古叙利亚文(即神学阿拉米亚文)译本重译的。景教派因被指责为异端而从亚历山大里亚教会中分离出来,他们特别有助于反科学知识传播到中近东及远东。有些炼金术著作的古叙利亚文译本,特别是左世谋斯的著作,现在还保存着。图17表示古叙利亚文本中的一些插图以及一份后期阿拉伯的原稿中的一张插图。
这时,化学在埃及的发展已经有500年以上了,但因为这方面许多知识是通过阿拉伯文著作的拉丁文译本(大都是公元1100年左右起,在西班牙进行翻译的)重新到达欧洲,所以长期以来错误地认为阿拉伯人是化学的创始者。
发展阿拉伯化学的学者主要是:贾比尔伊本·海扬(约720—813年),他在哈里发呵伦·阿尔一赖世德(《一千零一夜》中有这人)治下生于巴格达;以及阿尔一拉齐(866—925年),一般叫他拉西斯,波斯人;还有一个炼金术的批判者——伊本·西那,一般叫他阿维森纳(980—1036年),出生在布哈拉附近。贾比尔曾一度被认为是一部归诸给伯尔的拉丁文著作的作者,但没见到它的阿拉伯文原本,因此现在认为这部著作是在相当迟的时期,可能在公元1100年才做出来。这是一部系统的论著,对金属的性质和化学操作法都有清楚地叙述。贾比尔的阿拉伯文著作包括一些实验的描述,但是大部分都是神秘的:最近的看法是这些著作要比贾比尔晚,并且是伊斯玛里教派的宗教宣传品。
图17化学装置图
(1)蒸煮的装置。(古叙利亚文手稿)(2)小室中蒸煮的装置。(古叙利亚文手稿)(3)曲颈甑与接收器。(古叙利亚文手稿)(4)大英博物馆收藏的一份比较现代的阿拉伯化学手稿中的一页插图。
阿尔一拉齐(拉西斯)显然是个熟练的实用化学家,但他主要是作为医生而知名。他的论炼金术的书《秘密中的秘密》已被茹斯卡翻译出来(1937年)。奇怪的是,其中相当详尽地描述了某些物质,却在拉西斯的亲笔医学著作《要点》中只字未提。他把矿物体分成六类,这扩充了左世谋斯早先的分类:
1.物体:各种金属。
2.精素:硫磺、砷、水银及硇砂。
3.石类:白铁矿,镁氧,等等。
4.矾类(普林尼已知)。
5.硼砂类:硼砂、苛性钠(钠碱)、草木灰。
6.盐类:食盐、苛性钾(钾碱)、“蛋盐”(可能是硝石,中国用来造烟火)等。
阿维森纳写的《医典》,其拉丁文译文曾被长期引用。他是拉丁文的论炼金术著作《论灵魂》名义上的作者,但这书很可能是后来在西班牙据阿拉伯原文编纂而成的著作。它曾被罗吉尔·培根和阿尔伯特引用过。在他的一本亲笔著作中,阿维林纳对蜕变的可能性表示怀疑,并且说改变金属的种不是炼金家力所能及的事,他们只不过仿制金和银而已。
贾比尔和阿尔一拉齐倡导一种新的化学学说,这个学说的萌芽在亚里士多德的《气象学》中就有了,那就是:金属由水银和硫磺组成,并在地中由它们生成。这个学说发表在一部百科全书上,它约在公元950年由秘密会社——“巴斯拉的纯正兄弟会”的会员根据希腊原文的古叙利亚文译本扩大编纂而成的一部著作。美索不达米亚和中国的知识可能通过哈兰直接传给阿拉伯人并且并入阿拉伯的炼金术中。
(第二节)印度的化学
公元前1000年左右的梵文《吠陀》中,提到五种元素(并没有认为它们是物质的组分):土、水、空气、以太(或空间)和光。《梨俱吠陀》中提到金、银、铜、青铜、铅,可能还有铁和锡。《奥义书》(公元前900—前500年)肯定提到铁。亚历山大进入印度是在公元前327年。巴克特里亚王欧忒德摩斯(公元前235年)时的硬币由含镍20%的铜合金铸成。在罗马时期,印度的货物到达过亚历山大里亚。
图18仪器(印度化学手稿)
古代印度的医学著作有:鲍威手稿(公元4世纪)和归诸阇罗迦(大约公元100年)和妙闻(大约公元200年)的著作,这两人现存的著作是6世纪的本子。这些著作中包含有金属化合物的描述:鲍威手稿及阇罗迦著作中提到过一次水银,妙闻的著作中提到过两次。在《利论》(公元前4世纪,但改动过)中,有关采矿、冶金、医药、烟火制造术、毒物、由发酵制成的酒、糖等都有详细叙述。妙闻提到过黄铜,查拉克及妙闻都谈到过锌。用蒸馏法制取锌见于公元1100—1150年的著作,在《味宝集论》(公元1200年)中有详细叙述,这可能起源于印度。印度生产优质铁,著名的德里铁柱,重6.5吨,由锻铁(不是铸铁)造成,建造于公元415年。钢,包括印度钢铁,出现于公元前7—前6世纪的坟墓中。印度很早就有硝石工业。阁罗迦和妙闻以及阿马拉(6—8世纪)的著作中都提到酒精,可能是后人添上的。闽罗迦和妙闻描述过固态苛性碱(能区分钾碱和钠碱)、六种金属的锈(氧化物)以及铁和铜的不纯的氯化物和硫酸盐。
归诸迦毗罗(约公元前550年)的数论派哲学,认为有一种原始物质,五种精细的元素:声、触、色、味、香(气味),由这五种生出五种粗糙的元素:以太(空)、空气(风)、火、水、土,依上述顺序从一到五包含精细的元素。每种天然元素以不同的比例包含所有五种粗元素。佛教认为有六种元素:土、水、火、气、以太和意识,用从一椎体(以太)截出的形状作为其符号表示:新月形(风)、三角形(火)、圆形(水)、方形(土);还有原子,它并非永恒的,而是“存在的一瞬间的火花”。
原子理论出现在归诸于蹇拿陀(公元前500年)的胜论派哲学体系中,从公元前2世纪起在佛教和耆那教的著作中得到发展。原子(“小”;后来是“绝对小”)是不灭的,球形的,比日光中最小的尘埃小六倍。原子有颜色、味道和气味(因此不同于希腊的原子),原子首先结合成对,然后形成更大的原子对的集合体。以太充满空间,是声音的原因。
印度炼金术(“水银的知识”)从公元8世纪开始,此时佛教变成为阴神崇拜的宗教(也为中国西藏所信奉)。在印度炼丹术中认为服用水银制剂是超于轮回转世系之外的一种方法,当他活着时,可使服用者解脱。早期的炼金家之一名叫那伽曷树那(公元700年或850年)。其他炼金家还有潘丹贾利、纳拉哈利、约梭哈拉、哥柏尔·克里希那及瓦格巴达。有人认为《味海》(约公元1200年)提到过无机酸,无机酸最先明显地出现在16—17世纪的著作中。沙拉迦得哈拉的著作(不晚于13世纪)讨论过水银制备,描述过化学操作法。阿尔比鲁尼(公元973—1048年)发现印度人不特别注意炼金术,关于炼金术只能得到很少的消息:“我只听到他们谈到过升华、焙烧、分析和云母上蜡,所以我们猜他们喜欢用无机的方法。”
(第三节)中国的化学
《易经》据称是周文王(约公元前1200年)所著,其内容包括由长短线组成的八个不同的符号的隐晦的“经文”以及以后诸家的注解。其中引入阴和阳,阴和阳的原义或许就是暗和明、雌和雄,后来就代表了所有的对偶关系,并且进入科学和医学的理论中。究竟把它们看成物质流体抑或是宇宙力量还不能肯定,据后来有人说,阴和阳作为两仪是由“太极”产生出来的。
周朝(公元前722—前256年)的《书经》把水、火、木、金、土称为“五行”,通常称为“五元素”,这早在公元前350年就提到了。它们彼此可以在一个永不终止的循环圈上互变,据说它们从阴和阳产生,这里的土包括所有的土和石,金包括所有金属,木包括所有植物。后来这五个元素还同地区、味道、气味、颜色、季节、身体各部分、动物、植物等联系在一起。早在基督纪元初年,希腊的四元素说随着印度佛教也传到中国。
中国的青铜大约出现在公元前1300年,铁大约出现在公元前500年。中国人有效率很高的风箱,在汉朝(公元前202—公元221年)就已经大量加工铸铁了。
早在西方应用铸铁以前,中国就已经用铸铁制造许多东西(包括大炮在内)了。早期的中国青铜含有锌,白铜是一种铜镍合金,大约公元前250年已由混合矿石熔炼制成,至少早在7世纪就已利用铜矿和锌矿炼出黄铜(鍮石),在8世纪用把铜暴露于锌的蒸气中的方法来制黄铜。
《天工开物》(1637年)中叙述炼锌的方法:把矿石和煤放在坩埚中一起加热,直到金属凝结在盖上,其中的插图见图19;中国的锌在17世纪就输出到欧洲。公元前150年左右就知道水银,《本草纲目》(1578年)中描述了水银化合物,还提到在元朝(1260—1368年)就已经初次进行酒精的蒸馏了。公元100年左右可能开始造纸,公元600年左右开始生产瓷器。中国很早就知道硝石,在西方还不知道火药时,中国就已经用火药制造烟火了,其应用可推到公元1150年以前。
图19中国古代炼锌图