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摄影术在近代欧洲诞生的必然性(5)

摄影术在近代欧洲诞生的必然性 

炼丹术一直就是炼丹术,执掌炼丹术地域的族群文化背景及思维习惯,不存在让炼丹术发展为近、现代化学知识体系的起码条件。就像我们传统的医术方法自身的知识系统一直没有发展,中医还是传统的中医一样。而传统西医却通过对一系列新知识的融合,变身为今天的现代医学(我们今天所说的西医,准确说是现代医学)。

但依仗古希腊—古罗马—古希伯来文明的理性思想沃土,以及科学革命的思想大解放的环境,炼金术士通过自我改良、自我变法,逐渐演奏起开创近、现代化学知识体系的序曲。

正在与助手做化学实验的拉瓦锡,最右边进行记录的是拉瓦锡妻子安妮·拉瓦锡。网上图片

摄影术在近代欧洲诞生的必然性(5)

六、化学革命与银盐

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中国有风水先生、西方有占星家,中国有为了追求长生不老的炼丹术、西方有为了让贱金属变为金子的炼金术(Alchemy)。

不知道现代西方人还有多少相信占星术?前面讲过卡尔·萨根把开普勒誉为“第一位天体物理学家”,也是“最后一位科学占星家”。

现代性的过程是对前现代神话祛魅的过程。在中国看风水的神话传统长盛不衰,不否认《易经》里朴素的哲学思想,但如今我知道的看风水行为,基本与学术无关,风水更像一门经营“趋利辟邪”的生意,如哪栋大企业的大楼因坐落在古代的刑场位置、于是便设计成刀锋的样子,还有哪个地区的一栋大厦怕因邻近的建筑带来不吉利、就在顶部架一个酷似机枪的装置······,古代迷信混搭现代迷信甚嚣尘上。

《中国摄影报》曾刊登署名邹锡良的文字,他说,邹伯奇“充分运用了中国古代丰富的药学和化学知识,与西方输入我国的现代化学,化工物质,譬如硝酸、盐酸、醋酸、火酒(高溶度酒精)进行结合,成功地创造了感光剂、显影剂、定影液,······”【33】这位邹氏族人张口一说,诸种化学药品和“中国古代丰富的化学知识”不知有何考证、能否把邹伯奇记录进行试验发明的文献或证据一一列出?其发明的实物又在哪里?要搞清楚,古代通过炼丹术发现黑色炸药,那可不是化学科学知识。普通的经验知识与复杂的科学知识,就像古代社会的畜力车与现代社会的汽车,虽然都是车,但两种车不是一回事一样。总之,炼丹术一直就是炼丹术,执掌炼丹术地域的族群文化背景及思维习惯,不存在让炼丹术发展为近、现代化学知识体系的起码条件。就像我们传统的医术方法自身的知识系统一直没有发展,中医还是传统的中医一样。而传统西医却通过对一系列新知识的融合,变身为今天的现代医学(我们今天所说的西医,准确说是现代医学)。

2020年7月10日《中国摄影报》

从追求的目的看,对于化学科学的建立,炼金术难以造就所需的科学思想结构,事实也是如此,在建立化学知识的系统过程中,从炼金术上没得到任何启发。但无论是被称为先驱者的16世纪的“医药化学家”(intro-chemists)帕拉塞尔苏斯(Paracelsus,1493—1541年)【34】,还是近代化学之父罗伯特·波意耳(Robert Boyle),他们都有着炼金术士这一同样的身份。中国炼丹术师,在东方的传统意识形态下,始终没走出诉求长生不老的“仙丹”。但依仗古希腊—古罗马—古希伯来文明的理性思想沃土,以及科学革命的思想大解放的环境,炼金术士通过自我改良、自我变法,逐渐演奏起开创近、现代化学知识体系的序曲。

16世纪的“医药化学家”(intro-chemists)帕拉塞尔苏斯(Paracelsus,1493—1541年)。网上图片

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    帕拉塞尔苏斯之所以被科学史家巴特费尔德称为先驱者,他是先于科学革命的世纪挑战、否定历史的知识权威、权力的人,据说在1527年,帕拉塞尔苏斯在被任命瑞士巴塞尔大学医学讲师,开讲前他在大学门口首先焚烧了很多历史的医学权威著作。在他的医学实践中提出并应用了化学品对疾病的治疗,帕拉塞尔苏斯不仅对现代医学的兴起做出了重大贡献,瑞士心理学家卡尔·荣格(Carl Jung)说:'我们在帕拉塞尔苏斯身上看到的不仅是化学医学领域的先驱,也是经验性心理治疗科学领域的先驱。'【35】

艾萨克·牛顿(Isaac Newton)是开创现代科学的大神,同时也是一位炼金术士。年龄大牛顿15岁的罗伯特·波意耳(Robert Boyle,1627—1691年)也是炼金术士。较之炼金术士波意耳首先是自然哲学家,他的科学工作涵盖了许多领域,包括流体力学、物理学、医学、地球科学、自然史,而他最为名扬的是近代实验化学奠基人的作用。【36】。

罗伯特·波意耳(Robert Boyle,1627—1691年)17世纪科学家、炼金术士。网上图片

作为一名喜欢自然哲学的贵族,罗伯特·波意耳二十几岁时就在自家庄园进行了一些解剖学分析。1654年,他受邀到牛津大学。在牛津他和志趣相投的学者们组织了“实验哲学俱乐部”(Experimental Philosophy Club)。【37】波意耳是最早发展实验哲学的哲学家之一。他的观点部分源自“经验主义之父”弗朗西斯·培根(Francis Bacon),与他的实验伙伴罗伯特·胡克(Robert Hooke)的观点有很多相似之处,这种培根—波意耳—胡克的实验哲学对 17 世纪后期自然哲学的发展产生了巨大影响。【38】这也是为什么说,同时代“自由主义之父”约翰·洛克(John Locke)和艾萨克·牛顿(Isaac Newton)都受过波意耳的影响。另外,作为一位实验性的自然哲学家,波意耳在演绎与逻辑推理上缺乏自信,让他没有构建抽象理论的诉求。所以牛津大学化学教授约瑟夫·弗莱恩德(Joseph Freind)在1712年写道:“化学在实验方面已经有了非常值得称赞的进步;但我们也许可以理直气壮地抱怨说,对实验的解释却几乎没有取得什么进展……在阐述实验技艺方面,没有人比得上玻意耳先生……与其说他为化学奠定了新基础,不如说他推翻了旧基础。” 【39】与波意耳同时代的克里斯蒂安·惠更斯 (Christiaan Huygens)也曾经指出,波意耳虽然做了大量有据可查的实验工作,但很少有科学上的重大发现或策略转变。【40】

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17世纪发生的科学革命,其核心内容是天文学与力学。革命的内容主要是对自亚里士多德以来建立起的天文学与力学体系的否定,并建立起以万有引力定律为主导的新物理学知识谱系。而化学革命却是发生在18世纪末,其主角就是在法国大革命时被砍头的科学家安托万·拉瓦锡(Antoine Lavoisier)。

而在拉瓦锡出现之前,化学知识里是“燃素”(phlogiston)理论的兴起与流行,就像第一位哲学家泰勒斯认为物质世界的本质是水一样,燃素之说现在看起既想当然、也无奈,但当今历史学家对“燃素”还是多以善意进行评价。这不仅因为把同为德国人的约翰·约阿希姆·贝歇(Johann Joachim Becher)于1669年提出的“可燃土或油性土”(terra pinguis),在1731年命名为“燃素”(phlogiston)的乔治·恩斯特·斯塔尔(Georg Ernst Stahl),曾大力抨击炼金术(斯塔尔也曾为炼金术师)。同时,就像我们不能对在科学革命中被否定的亚里士多德的物理学说进行嘲讽一样,而燃素理论是化学知识形成过程中,第一个具有概括性的理念,它单纯而全面地把大量化学作用和存在于各物质之间的某种关系关联了起来。从1731年到1750年代“燃素”理论得到了强化,并在当时的诸多化学研究者中形成共识。尽管约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley,1733~1804)于1771、1774年分别制造和分离出氧气【41】,但他无法确定“新的空气种类”,还顽固地把这一气体称为“脱燃素空气”。1775年普里斯特利游历欧洲大陆时,在巴黎与拉瓦锡进行了对化学未来意义重大的会面,英国化学家告诉了法国化学家如何获得新'空气'的方法。但面对拉瓦锡在化学理论上的突破,普里斯特利不仅依然坚持燃素理论,还把拉瓦锡的学术成果上纲上线为“法国化学家将他们的信仰强加给科学界。”【42】

最早制造和分离氧气的英国化学家约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley,1733~1804)。网上图片

“科学进步的功劳始终归功于个人,而不是时代。”【43】歌德的这句话无论与“时势造英雄”是否相悖,在近、现代的欧洲,因古希腊和宗教的两种理性传统背景,科学进步与贵族们因求知欲望所一直传承的良好业余传统风气有着决定性的关系。

安托万-洛朗·拉瓦锡(Antoine- Laurent Lavoisier)于1743年8月26日出生在巴黎一个富裕的贵族家庭。拉瓦锡11岁时进入马扎林(Mazarin College)学院学习,他师从著名的天文学家、数学家和哲学家阿贝·拉·凯尔神父(Abbe La Caille);他还在纪尧姆·弗朗索瓦·鲁埃勒(Guillaume François Rouelle)手下学习化学,受到植物学家贝尔纳·德·朱西厄(Bernard de Jussieu)的指点,并与朱西厄一起多次到法国农村进行考察研究。总之,少年的拉瓦锡所接受的教育充满了当时法国启蒙运动的理想。所以,拉瓦锡被历史学者归类为“启蒙运动的孩子”(a child of the enlightenment)。【44】

屈从于父亲的意愿,对科学报以极大兴趣的拉瓦锡在18岁时,不得不进入法学院学习,并于1763年获得法律学位、1764年获得执照,获得律师资格的拉瓦锡却从未作为律师执业。由于他的天赋,在25岁时拉瓦锡被选为法国科学院院士。拉瓦锡利用个人的财富在法国开设了一个非常昂贵和复杂的实验室,以便有抱负的科学家可以在没有确保研究资金的障碍下进行研究。

作为一位一丝不苟的实验者。28岁的拉瓦锡考察了现代气体研究的整个历史,卓有远见地指出,迄今为止以往的诸多化学研究在学术上极其分散、缺乏系统关联性,要在这方面建立一个知识统一体,就需要做一些针对性的重要实验。【45】1772年,拉瓦锡彻底放弃了法律事业,专心于因自己的科学好奇心而投身于实验与研究。他开创了一系列新的实验室分析方法,先是在研究试验中施行严格的定量方法,系统地研究化学反应过程。在拉瓦锡之前,化学实验注重于定性,并没有系统完整及严格的定量方法规范。拉瓦锡在对燃烧的研究中,应用定量方法发现了物质质量守恒定律。同时他还发现,金属或有机物的燃烧是与空气中'明显可呼吸'那部分物质进行的反应,而大多数酸都含有这种可呼吸的空气,拉瓦锡称其为“氧”(oxygène)。现在看氧元素的发现及对其化学性质的理解,很多化学现象就迎刃而解,之前的燃素理论也会不攻自破。但当时燃素理论提出的时间虽然不长,却对很多庞杂的化学现象可以形成解释的逻辑,就像前面所讲,燃素理论是化学知识形成过程中,第一个、也是当时唯一的一种具有概括性的理念。所以,拉瓦锡对燃素理论的彻底否定,对当时化学知识的颠覆性,令很多人都站在了他的对立面。当初开创近代化学实验的波意耳缺乏对实验的描述、解释和推理演绎,造就了他无法接近拉瓦锡的理论。作为英伦经验主义的典型代表的波意耳,与代表欧陆理性主义的拉瓦锡,至少在这点上有了比较。而燃素理论的出现使得进入现代化学体系更是走了一段弯路。

拉瓦锡与小他15岁的妻子玛丽-安妮-保罗兹-拉瓦锡(Marie-Anne Paulze Lavoisier)1788年

画家 雅克-路易·大卫(Jacques-Louis David)1788。大卫在1793年还创作了《马拉之死》(The Death of Marat )安妮-保罗兹-拉瓦锡曾跟随雅克-路易·大卫学习绘画,后来保尔兹与大卫的关系因后者在法国大革命背景下的激进政治而断绝。

唯有拉瓦锡通过化学实验的统计、归纳,将其结果融入进自己的思想方法论,建立起新的化学体系,在这个体系里引入新的化学语言。在法国大革命的1789年的同一年,拉瓦锡的化学革命理论著作《化学基础论》(Traité élémentaire de Chimie)出版。他摒弃了自古希腊亚里士多德开始的自然哲学定义的四大元素——土、空气、火,水,取而代之的是55种不能用任何已知的化学方法分解成更简单的物质被暂时列为元素;对中世纪炼金术士以神秘主义语言的混乱表述进行了彻底的否定,拉瓦锡为化学建立起了新的知识标准与秩序,用新的命名法建立起原始的化学元素表。就像歌德所言,拉瓦锡凭着个人的努力掀起了一场化学革命,拉瓦锡在1773年给让-安托万·查普塔尔 (Jean-Antoine Chaptal) 信里对自己未来所要做的工作充满了自信:“在我看来,这项工作注定要引起物理学和化学中的一场革命。”【46】没有拉瓦锡在18世纪成功进行的化学革命,德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫(Dmitri Ivanovich Mendeleev)在1869年能否创建出元素周期表,这很难想象。

后人称安托万-洛朗·拉瓦锡为'现代化学之父'——名符其实。只可惜这么一位科学巨人,却在1894年被送上断头台,成了法国大革命的牺牲品——一个冤魂。法国数学家约瑟夫-路易·拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange)说:'他们只用了一瞬间就砍下了那颗头,一百年内可能不会再出现类似的头颅。“

1772年,拉瓦锡和其他化学家,把他们购的一颗钻石放进一个封闭的玻璃瓶中,用巨型放大镜将太阳光聚焦到钻石上,使其燃烧并消失,之后测量出的瓶子重量与之前没有变化。网上图片

拉瓦锡的《化学基础论》(Traité élémentaire de Chimie)。网上图片

拉瓦锡雕塑,约1853年。作者 雅克-莱昂纳德·马耶(Jacques-Léonard Maillet)网上图片

1795年底,拉瓦锡被法国政府完全赦免。在向拉瓦锡遗孀归还遗物时附带着一张纸条,上面写着:'致拉瓦锡的遗孀,他被错误地定罪'

1795年底,拉瓦锡被法国政府完全赦免

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至于对摄影术至关重要的银盐,在整个现代化学知识体系中不过就像对其他元素的了解一样,也是在相应的实验中对其化学性质的逐步取得的认知。

目前最早发现银盐有感光性质的文献记载,是奥地利化学家约瑟夫·马利亚·埃德(Josef Maria Eder)在19世纪八十年代写的一部摄影史,在这部著作里叙述了意大利的医生、化学家安杰洛·萨拉(Angelo Sala),他在1614年即证明了“粉末状的硝酸银被太阳晒黑了”【47】。萨拉这一发现不仅没引起受人尊敬的化学家们注意,反而让炼金术士们看到了希望,能从屑粉中分离出银,这与炼金术士们渴望从贱金属中提炼贵重金属的逻辑。

奥地利化学家约瑟夫·马利亚·埃德(Josef Maria Eder)在19世纪八十年代写的一部摄影史,1978年版

意大利的医生、化学家安杰洛·萨拉(Angelo Sala)。网上图片

奥地利化学家约瑟夫·马利亚·埃德(Josef Maria Eder)。网上图片

几十年之后的1660年,波意耳发现硝酸银变黑的现象,但他不觉得变黑现象是由于硝酸银受光照射,却认为是与空气接触的原因。他在1661年出版的《怀疑派化学家》(The Sceptical Chymist)里有相关记述。【48】

1661年出版的《怀疑派化学家》(The Sceptical Chymist)。网上图片

    在内奥米·罗森布拉姆(Naomi Rosenblum)《世界摄影史》的“技术简史·第一部分”里说,德国教授海因里希·舒尔茨(Heinrich Schulze)1725年“在偶然的情况下发现了硝酸银暴露在阳光下会变暗的现象”。【49】罗森布拉姆写作她的摄影史时。可能只看到了1727年出版的刊载有舒尔茨介绍他发现硝酸银感光的论文文献,论文里舒尔茨只说两年前发现的,却没标明具体时间,1727年文献的两年前就是1725年。但最新的发现,在德国马丁·路德大学(Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg)图书馆里,有一本1719年出版的刊物,上面就有舒尔茨这篇阐述发现粉末状的硝酸银在光下会变黑的论文。如此推算海因里希·舒尔茨发现硝酸银感光时间,应该是比《世界摄影史》里介绍的1725年还早8年的1717年。【50】至于是不是偶然发现,看看舒尔茨在论文里的叙述:我用锋利的刀子,把纸上写的字迹镂空,然后贴在放有粉末状的硝酸银深色瓶子上,当阳光从被镂空的地方,照射进瓶子里的硝酸银时,被镂空处的硝酸银颜色变暗。如此看来,海因里希·舒尔茨在1717年并非偶然发现。

Scotophoruspro phofphoro inuents; Experimentum a I.H.SCHVLZIO communicatum

1719年出版(德语)刊登着海因里希·舒尔茨(Heinrich Schulze)关于硝酸银感光实验的著作

图片为德国马丁·路德大学(Martin-Luther-University)图书馆扫描文件 

德国学者海德-约翰·海因里希·舒尔茨(Haid - Johann Heinrich Schulze)约1727年。网上图片

    发现氧气、氯和锰的德国、瑞典化学家卡尔·威尔海姆·舍勒(Carl Wilhelm Scheele),因为贫困,让他买不起做自己热衷实验的化学器皿,穷则思变他曾用牛膀胱作为容器【51】。他在1777年发表了氯化银具有感光特性的文章,同时发现光谱中的紫色更容易让氯化银感光。【52】

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    1819年在《爱丁堡哲学杂志》(The Edinburgh Philosophical Journal)上刊登了约翰·赫歇尔(John F.W. Herschel)的《关于硫代硫酸钠及其化合物》(On the Hyposulphurous Acid and its Compounds)的化学论文,在文中公布了卤化银可以溶于硫代硫酸钠的发现。(“One of the most singular characters of the hyposulphite is the property their solutions possess of dissolving muriate of silver. and retaining it in considerable quantity in permanent solution.”译文:次亚硫酸盐最奇特的性质之一是它们的溶液具有溶解银盐的特性,并在永久溶液中保留相当数量的银盐。)【53】并在1839年初,实验性地将这种 '硫代硫酸钠'(hypo)应用于照相定影后,告知了塔尔博特和达盖尔,他发现这种 '硫代硫酸钠'(hypo)可以作为照相定影剂,将银盐影像永久固定住。这位天文学家、化学家,也是光学、摄影术的杰出贡献者,他所发现的“海波”(hypo)疏通了摄影术发明的瓶颈,未来一百多年都是凭着这一发现成就了依赖化学感光的影像文化。同时,赫歇尔还是蓝晒工艺的发明人。

1819《爱丁堡哲学杂志》(The Edinburgh Philosophical Journal)封面、目录与赫歇尔论文有关海波的文字。

约翰·赫歇尔(John F.W. Herschel)约1846年。网上图片

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在摄影术诞生的前二十几年,化学既是瓶颈,也是最后寻找的那把钥匙。在19世纪初,现代化学起步之始,工业的快速发展与生产,最需要将化学科学尽早变为生产力,比如纺织工业在后期生产中的漂洗与染色工序等。但以往积累的化学知识不仅不丰富、甚至还有很多被谬种流传的内容。在没有形成知识谱系、缺乏继承内容的情况下,那个时代的化学家几乎都是自学成才的知识精英,他们凭着那个时代的通识教育、个人的理性与开创性的思维方法,在不吝投入资金建立私人实验室、不惜冒着人身被伤害的危险,成为现代化学筚路蓝缕的开拓者。

毫不夸张地说,到了19世纪之初,人类为摄影术的横空出世所需要的知识储备已有了两千多年,如今万事俱备、只欠东风。即便到了摄影术的门前,却还要为如何将科学发现转化为可以利用的技术方法依然踯躅徘徊,等待真正可以向社会公开普及、传授使用的摄影术,还要等到二十年之后。

(未完待续)

注释:

【33】《中国摄影报》

【34】《现代科学的起源》

【35】Britannica

【36】同上

【37】Wikipedia

【38】Stanford Encyclopedia of Philosophy

【39】《现代科学的起源》

【40】同上

【41】同上

【42】Britannica

【43】《信仰与逻辑——社会自然法则》(Faith and Logic - Social Natural Laws by Steven Mason

【44】《国际历史性化学地标:化学革命》(International Historic Chemical Landmark:the Chemistry Revolution

【45】《现代科学的起源》

【46】《科学中的革命》作者 伯纳德·科恩 (Bernard S. Cohen)

【47】《摄影史》(History of photography (1881) by Josef Maria Eder)

【48】《邮票里的化学故事》(A Philatelic Ramble Through Chemistry) by Edgar Heilbronner, Foil A. Miller 

【49】《世界摄影史》

【50】哈雷-维滕贝格马丁路德大学(Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg)

【51】Britannica

【52】《世界摄影史》

【53】《爱丁堡哲学杂志》(The Edinburgh Philosophical Journal

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